Fundamentos del Modelo Relacional: Tablas, Claves y Transformación ER

Características Fundamentales de las Tablas Relacionales

• Cada fila (o tupla) representa un ítem de datos único.
• Una tabla es homogénea en sus columnas: todos los valores de una columna son del mismo tipo de datos.
• Cada columna tiene un nombre único dentro de la tabla.
• No se admiten filas duplicadas; cada tupla debe ser única.
• El orden de las filas y las columnas no afecta la información almacenada ni su significado.

Conceptos Clave del Modelo Relacional

• Atributo: Cada columna de una relación (tabla). Representa una propiedad o característica de la entidad modelada.
• Grado de la Relación: Es el número de atributos (columnas) que posee una relación.
• Tupla: Cada fila de una relación. Representa una instancia específica de la entidad o relación modelada.
• Dominio del Atributo: Es el conjunto de todos los valores posibles que un atributo puede tomar.
• Valor Nulo (NULL): Indica que el valor de un atributo para una tupla específica es desconocido, no aplicable o no existe en ese momento.

Vistas en Bases de Datos Relacionales

• Las relaciones o tablas base son aquellas que están implementadas físicamente y almacenan los datos (a menudo en forma de archivos).
• Las vistas son tablas virtuales o ficticias cuyo contenido se define mediante una consulta sobre una o más tablas base (u otras vistas).
• Las vistas no almacenan datos por sí mismas; se materializan (sus datos se calculan y se muestran) cada vez que se utilizan o consultan.

Claves en el Modelo Relacional

Una clave es un atributo o un conjunto de atributos que permite identificar de manera única cada fila (tupla) dentro de una relación.

Tipos de Claves

• Clave Compuesta: Aquella que está formada por más de un atributo.
• Claves Candidatas: Son todos aquellos atributos o conjuntos de atributos que pueden ser elegidos como clave primaria de una relación, ya que cumplen con el requisito de identificar unívocamente cada tupla.
• Clave Primaria: Es la clave candidata que se selecciona para identificar unívocamente las tuplas dentro de una tabla.

  Principios para la selección de una clave primaria:

  • No debe contener información superflua o que pueda cambiar con el tiempo.
  • El número de atributos que la componen debe ser el mínimo indispensable para garantizar la unicidad de cada tupla.
• Clave Externa (o Foránea): Es un atributo o conjunto de atributos en una tabla (tabla referenciante) que hace referencia a la clave primaria de otra tabla (tabla referenciada) o, en algunos casos, a la clave primaria de la misma tabla (clave externa recursiva).

  Las claves externas son esenciales para establecer y mantener la integridad referencial y los enlaces entre las relaciones, permitiendo vincular datos de una tabla con datos de otra.

Esquema de una Base de Datos Relacional

El esquema de una base de datos relacional consiste en un listado detallado de todos los nombres de las relaciones (tablas), sus respectivos atributos (con sus dominios o tipos de dato) y las claves externas que definen las interconexiones entre ellas.

Transformación del Modelo Entidad-Relación (ER) al Modelo Relacional

El proceso de transformación del Modelo Entidad-Relación (ER) al Modelo Relacional implica convertir las construcciones del modelo ER en estructuras del modelo relacional. Como regla general, todos los tipos de entidad se transforman en tablas (relaciones), manteniendo sus atributos y claves identificadoras.

Manejo de Atributos Multivaluados

Los atributos multivaluados (o múltiples) de una entidad se gestionan creando una nueva tabla. Esta nueva tabla incluirá:

• La clave primaria de la entidad original (que actuará como clave foránea en esta nueva tabla).
• El atributo multivaluado (que ahora será un atributo simple en esta nueva tabla).

La clave primaria de esta nueva tabla será la combinación de la clave foránea (proveniente de la entidad original) y el propio atributo multivaluado. Esto establece efectivamente una relación de tipo 1:N entre la tabla de la entidad original y la nueva tabla para los atributos multivaluados (este enfoque es análogo a cómo se trataría un tipo de entidad débil identificada por la entidad principal, como se mencionaba en el texto original: "se transforman en tipo de entidad débil por existencia con cardinalidad 1:N con tipo de entidad principal").

Manejo de Relaciones con Cardinalidad 1:1

La transformación de relaciones con cardinalidad 1:1 al modelo relacional depende de la participación (obligatoria o opcional) de las entidades involucradas:

Caso 1: Participación Total en Ambos Lados (Cardinalidad (1,1) --- (1,1))

Si los dos tipos de entidad involucrados en la relación 1:1 tienen una cardinalidad mínima y máxima de 1 (es decir, participación total y obligatoria de ambas partes en la relación), se pueden fusionar en un único tipo de relación (tabla). Esto se logra agregando los atributos de una entidad a la tabla de la otra, utilizando la misma clave primaria, tal como indicaba el texto original: "único tipo de relación con agregación de atributos con misma clave".

Caso 2: Participación Parcial en Uno o Ambos Lados

Si al menos uno de los tipos de entidad participa de forma parcial (cardinalidad mínima de 0) en la relación 1:1, el texto original proponía las siguientes opciones:

• Opción 1 (según texto original): "el id del tipo de entidad que participa de forma parcial se añade como atributo a otra tabla".

  Interpretación: La clave primaria de la entidad con participación parcial se añade como clave foránea (y atributo) en la tabla de la otra entidad. Para mantener la cardinalidad 1:1, esta clave foránea debería tener una restricción de unicidad (UNIQUE). Si la "otra tabla" (la que recibe el ID) también tuviera participación parcial en la relación, este atributo debería permitir nulos.

  Una práctica común alternativa es propagar la clave primaria de la entidad con participación total (si la hay) a la tabla de la entidad con participación parcial, donde actuaría como clave foránea (UNIQUE y posiblemente NULL si la relación es opcional desde esa perspectiva).

• Opción 2 (según texto original): "se crea nueva tabla correspondiente a tipo de interrelación formada por claves de ambos tipos de entidad".

  Interpretación: Se crea una tabla separada específicamente para representar la relación. Esta tabla contendrá las claves primarias de ambas entidades originales como claves foráneas. Para asegurar la cardinalidad 1:1, la clave primaria de esta nueva tabla de relación será una de estas claves foráneas, y la otra clave foránea también deberá tener una restricción de unicidad (UNIQUE).

  Esta opción es robusta, especialmente cuando ambas entidades tienen participación parcial (0,1) en la relación, o si la relación misma tiene atributos.

Consideración para Participación Parcial en Ambos Lados

Si ambos tipos de entidad participan de forma parcial en la relación 1:1 (ambos con cardinalidad (0,1) en la relación), el texto original indicaba: "si los dos tipos participan de forma parcial se procede como en el caso anterior dos veces". Esta frase es ambigua. Una interpretación práctica es que se debe optar preferentemente por la Opción 2 (crear una nueva tabla para la relación), ya que maneja limpiamente la opcionalidad de ambos lados. Alternativamente, se podría aplicar la Opción 1, asegurándose de que la clave foránea propagada permita valores nulos y mantenga la restricción de unicidad.