Lo que debes saber acerca del Modelo Relacional

El Modelo Relacional es un modelo de datos que actualmente sigue estando vigente (Gutierrez J. J., 2005), por lo que conocerlo y aplicarlo correctamente es necesario para diseñar, organizar y gestionar sistemas de Base de Datos.

En el Modelo Relacional, los datos se representan como una estructura tabular conformada por filas y columnas. Esta estructura se denomina formalmente relación, aunque en la práctica se le conoce más como tabla. (Reynosa E., Maldonado C., Muñoz R., Damiano L., Abrutsky M, 2012).

Conceptos básicos del modelo relacional

• Relación. Una representación en dos dimensiones (filas y columnas) que cumple un conjunto de restricciones.
• Fila o tupla. Colección ordenada de elementos diferentes que contienen datos de la realidad. Las tuplas no se repiten dentro de la misma relación.
• Cuerpo. Conjunto de tuplas de una relación.
• Columna o atributo. Una propiedad que caracteriza a cada entidad.
• Cabecera. Conjunto de atributos de una relación.
• Dato. Mínima unidad que se almacena en una relación. En una BD relacional los datos son atómicos como número, texto, fecha, etc. (Muñoz A. C., Aguilar J., Martínez R., 2011)
• Grado. Número de columnas que conforman la relación.
• Cardinalidad. Número de tuplas o filas de una relación.
• Dominio. Conjunto de valores posibles de un atributo en una relación.

Propiedades de las relaciones

Las BD relacionales están basadas en la teoría de conjuntos por lo que tienen ciertas propiedades como las siguientes:

1. Orden de las tuplas. Una relación es un conjunto de tuplas y en Matemáticas los conjuntos no son ordenados, por lo que las tupas en la relación no están ordenadas.
2. Orden de los atributos. Tampoco pueden estar ordenados (al ser un conjunto de atributos).
3. Todas las filas son distintas. En Matemáticas los elementos de un conjunto no están duplicados, sino que todos son distintos, por lo que en las relaciones no debería haber duplicidad de filas.
4. Un valor único en la intersección de fila y columna. En la definición original del modelo relacional se dice que toda relación está normalizada, por lo que un valor en la intersección de fila y columna no podría ser divisible. Sin embargo, actualmente, hay productos que permiten incluir una relación dentro de otra relación.

Reglas de Codd para los Sistemas Gestores de Base de Datos (SGBD)

• Regla 0: Regla de fundación

El SGBD gestiona los datos almacenados usando solo sus capacidades relacionales.

• Regla 1: Regla de la información

Toda la información en la BD estará representada únicamente como valores en una relación.

• Regla 2: Regla de acceso garantizado

Todos y cada uno de los datos pueden ser accesibles a través de una combinación de nombre de la relación, valor de clave primaria, y nombre de la columna.

• Regla 3: Tratamiento sistemático de valores nulos.

Los valores nulos se soportan en los DBMS relacionales para la representación de la información que falta.

• Regla 4: Catálogo dinámico en línea basado en el modelo relacional.

La descripción de la BD está representada de igual forma que los datos ordinarios y se pueden consultar de igual forma que los datos regulares.

• Regla 5: Regla del sublenguaje de datos completa

Debe existir por lo menos un lenguaje que soporte:

1. Definición de datos.
2. Definición de vista.
3. Manipulación de datos (interactiva y por programa).
4. Restricciones de integridad.
5. Autorización.
6. Límites de la transacción (BEGIN,COMMIT, ROLLBACK).

• Regla 6: Regla de actualización de vistas

Se deben actualizar todas las vistas que son teóricamente actualizables.

• Regla 7: Inserción, actualización y borrado de alto nivel

La capacidad de manejar una relación (recuperación, inserción, actualización, borrado) en forma simple.

• Regla 8: Independencia física de datos

Los programas de aplicación permanecen inalterables aunque se realicen cambios en las representaciones de almacenamiento  o métodos de acceso.

• Regla 9: Independencia lógica de datos

Los programas de aplicación permanecen lógicamente inalterables cuando los cambios preservan la información en las relaciones base.

• Regla 10: Independencia de integridad

Las reglas de integridad se deben almacenar en  el diccionario de datos, no en los programas de aplicación.

• Regla 11: Independencia de distribución

Los programas de aplicación permanecen lógicamente intactos cuando los datos están físicamente centralizados o distribuidos.

• Regla 12: Regla de no subversión

Un lenguaje de bajo nivel soportado por el DBMS no puede subvertir (violar u omitir) las reglas de integridad expresadas en el lenguaje relacional de alto nivel.

Referencias

1. Reynosa E., Maldonado C., Muñoz R., Damiano L., Abrutsky M. (2012). Bases de datos. Editorial Alfaomega. México.
2. Muñoz, A. C., Aguilar, J., & Martínez, R. (2011). Modelo Inteligente para Bases de Datos Distribuidas. REVISTA GTI, 4(10).
3. Gutiérrez, J. J., Escalona, M. J., Villadiego, D., & Mejías, M. (2005). Comparativa de herramientas para la enseñanza de lenguajes relacionales. Actas de las XI Jornadas de Enseñanza Universitaria de la Informática, 11, 297-304.

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