Fundamentos de Bases de Datos: Archivos, Modelos Relacionales y Reglas de Integridad

1. Gestión de Archivos

Archivos Secuenciales

• Monousuario: No soporta concurrencia.
• Tamaño Variable: Permite una mejor utilización del espacio.
• Vulnerabilidad: Susceptible a fallos del sistema.
• Acceso al Registro: Acceso pobre para lectura/escritura.

Archivos Hash

• Funcionamiento: Basado en funciones hash para un posicionamiento directo de los datos.
• Calidad de la Función Hash: Crucial para el rendimiento.
• Colisión de Hash: Se produce cuando dos entradas distintas a una función de hash generan la misma salida.

2. Modelo de Datos Relacional

Este modelo se basa en la organización de datos en tablas, las cuales representan entidades y las relaciones entre ellas.

Elementos Fundamentales:

• Entidad
• Atributo
• Campo
• Relaciones
• Cardinalidad
• Registros

Restricciones Inherentes al Modelo Relacional:

• No existen tuplas repetidas: Esto se garantiza por la obligatoriedad de la clave primaria. Matemáticamente, una relación es un conjunto de tuplas, y los conjuntos no admiten elementos duplicados. No obstante, algunos SGBD relacionales permiten tuplas duplicadas.
• Independencia del orden: El orden de las tuplas y el de los atributos dentro de una tupla no es relevante.
• Atomicidad de los atributos: Cada atributo de cada tupla solo puede contener un único valor, perteneciente al dominio sobre el que está definido.
• Integridad de Entidad: Ningún atributo que forme parte de la clave primaria de una relación puede contener un valor nulo.

3. Reglas de Integridad en Bases de Datos

Regla de Integridad Referencial

Esta regla se aplica a las claves ajenas. Si una relación contiene una clave ajena, sus valores deben coincidir con los valores de la clave primaria a la que hace referencia, o bien, deben ser nulos.

La integridad referencial se define en términos de estados de la base de datos, especificando qué estados son ilegales, pero sin indicar cómo prevenirlos. Ante una operación que podría llevar a un estado ilegal, existen dos enfoques:

1. Rechazar la operación.
2. Aceptar la operación y ejecutar operaciones compensatorias para restaurar un estado legal.

Regla de Integridad de Entidades

Esta regla se aplica a las claves primarias de las relaciones base. Ninguno de los atributos que componen la clave primaria puede ser nulo.

Por definición, una clave primaria es un identificador irreducible, esencial para identificar de forma única las tuplas. La irreducibilidad implica que ningún subconjunto de la clave primaria puede identificar de manera única las tuplas. Permitir valores nulos en un atributo de la clave primaria contradiría esta irreducibilidad, ya que indicaría que no todos sus atributos son necesarios para distinguir las tuplas.