¿Qué es una base de datos relacional? – Elementos, diseño y ventajas

Relaciones de bases de datos

Una base de datos relacional consta de tablas que están vinculadas entre sí de alguna manera significativa. Por ejemplo, considere una empresa que vende productos a sus clientes. La empresa mantiene una base de datos de los productos que vende. Cada producto tiene un código único para que se pueda identificar. La base de datos de productos consta de una tabla y cada producto es un registro en esta tabla. La segunda base de datos que mantiene la empresa es una base de datos de sus clientes. Cada cliente también tiene un código único, así como su nombre y dirección. La tercera base de datos es una base de datos de pedidos realizados por clientes. Cada pedido también tiene un código único.

Entonces, ¿cuáles son las relaciones entre las tres tablas? Piense en un solo pedido realizado por un cliente. Un pedido contendrá al menos un producto, pero posiblemente más de uno. Entonces, cada pedido incluirá los códigos únicos para cada producto. Un pedido también está vinculado a un cliente en particular, por lo que cada pedido incluirá el código único para este cliente. Debido a que los clientes están vinculados a su pedido y cada pedido contiene los códigos de producto, puede buscar qué productos ha comprado cada cliente.

Una vez que estas relaciones se establecen en la base de datos, es posible buscar patrones significativos en los datos. Por ejemplo, la empresa puede estar interesada en averiguar si ciertos productos a menudo se compran juntos. Esto podría brindarle información sobre cómo comercializar mejor los productos en conjunto. O la empresa podría estar interesada en identificar a los clientes que compran productos similares a lo largo del tiempo como parte de diferentes pedidos en lugar de como un solo pedido. Una base de datos relacional bien diseñada permite examinar dichos patrones en función de las relaciones entre las distintas tablas.

Reglas para bases de datos relacionales

Para que una base de datos relacional funcione, es necesario seguir una serie de reglas básicas:

• Cada tabla tiene un nombre único.
• Cada tabla contiene varias filas.
• Cada fila de una tabla es única.
• Cada tabla tiene una clave para identificar las filas de forma única.
• Cada columna de una tabla tiene un nombre de atributo único.

Estas reglas se implementan como parte del diseño general de la base de datos . Normalmente, el diseño de una base de datos lo desarrolla un especialista en bases de datos en estrecha consulta con varias personas de la organización. Estos incluyen a los usuarios reales de la base de datos, pero también a los altos ejecutivos que necesitan asegurarse de que la base de datos no solo sea compatible con las operaciones diarias, sino que también proporcione la información necesaria para respaldar la toma de decisiones.

Claves primarias y externas

Sabe que un sistema de gestión de bases de datos relacionales utiliza relaciones para vincular tablas. Las relaciones también se denominan asociaciones de tablas. Las relaciones se crean mediante claves . Una clave para una tabla de base de datos consta de uno o más campos que identifican de forma única un registro. Las claves son importantes en una base de datos porque ayudan a mantener la coherencia de los datos y permiten crear asociaciones entre tablas.

Una clave primaria es un conjunto mínimo de campos cuyos valores identifican de forma única un registro en una tabla. Cada tabla solo puede tener una clave principal, aunque puede constar de varios atributos. En la mayoría de las bases de datos, una clave consta de un solo atributo. Por ejemplo, para un libro, puede utilizar el número ISBN, ya que no hay dos libros con el mismo número ISBN. Para los empleados de una organización, puede usar su Número de Seguro Social, que es único para cada individuo. Para el ejemplo de clientes, productos y pedidos, debería crear sus propios códigos únicos a medida que crea la base de datos. Por ejemplo, la tabla de clientes contiene un campo para ID de cliente.

A veces, una clave se compone de varios atributos. Esto significa que solo la combinación de estos atributos identifica de manera única un registro. Esto se llama clave compuesta .

Una clave externa es un campo cuyos valores son los mismos que los de la clave principal de otra tabla. Para el ejemplo de clientes, productos y pedidos, crearía una tabla de pedidos. Para cada pedido, registra al cliente utilizando el ID de cliente. En la tabla de pedidos, el campo ID de cliente es la clave externa ya que es la clave principal en la tabla de clientes. La tabla de pedidos tiene su propia clave principal, denominada ID de pedido, para identificar de forma única cada pedido. Si el mismo cliente realiza varios pedidos, esto da como resultado valores duplicados en el campo ID de cliente.

Esto se aplica como regla general: las claves primarias son únicas, mientras que las claves externas pueden contener valores duplicados. Recuerde, las claves crean relaciones en tablas y una relación es una asociación entre dos o más tablas. En el ejemplo, el campo ID de cliente se utiliza para crear la asociación. Este campo actúa como la clave principal en la tabla de clientes y la clave externa en la tabla de pedidos.

Cardinalidad de las relaciones

Hay varios tipos diferentes de relaciones según la cantidad de registros de una tabla relacionados con la cantidad de registros de la otra tabla. Esto se conoce como cardinalidad . Hay cuatro tipos de cardinalidad:

• Uno a uno (1: 1).
• Uno a varios (1: m).
• Muchos a uno (m: 1).
• De muchos a muchos (m: m).

Veamos un ejemplo de cada uno. La relación más simple es una relación uno a uno (1: 1) . Considere que un votante solo puede emitir un voto en una elección. Por tanto, una papeleta electoral sólo puede pertenecer a un votante. Esto significa que existe una relación de uno a uno entre un votante y una papeleta.

Para nuestro siguiente ejemplo de cardinalidad, volvamos a la base de datos de la empresa anterior que incluía tablas para productos, clientes y pedidos. La tabla de clientes contiene los pedidos de cada cliente. Un cliente puede tener uno o más pedidos. Sin embargo, un solo pedido solo tiene un cliente. Por tanto, la relación entre clientes y pedidos es de uno a muchos (1: m) : un cliente para muchos pedidos. Esto no significa que cada cliente deba tener más de un pedido, pero es posible que un cliente tenga varios pedidos y, por lo tanto, la cardinalidad es de uno a muchos.

A continuación, volvamos al ejemplo de la votación. Considere la relación entre los votantes y el partido por el que votaron en una elección en particular. Un solo votante solo puede votar una vez, pero un partido puede recibir votos de muchos votantes diferentes. Entonces, la relación es de muchos a uno (m: 1) : muchos votantes para un partido. Aunque uno a muchos y muchos a uno parecen ser lo mismo, su diferencia es una cuestión de perspectiva, ya que depende de la tabla desde la que comenzar.

Consideremos el cuarto y último tipo de cardinalidad. En el ejemplo de productos, clientes y pedidos, también existe una relación entre productos y pedidos. Un solo producto puede estar presente en más de un pedido y un solo pedido puede contener más de un producto. Entonces, la relación es de muchos a muchos (m: m) : muchos productos a muchos pedidos.

Resumen de la lección

• La base de datos relacional es el tipo de sistema de gestión de base de datos más utilizado.
• Una base de datos relacional consta de tablas que están vinculadas entre sí de alguna manera significativa.
• Las relaciones se crean utilizando claves primarias y externas .
• Una clave primaria es un conjunto mínimo de atributos cuyos valores identifican de forma única un registro en una tabla.
• Una clave externa es un atributo cuyos valores son los mismos que los de la clave principal de otra tabla.
• Las relaciones se caracterizan por su cardinalidad : cuántos registros de una tabla están relacionados con cuántos registros de otra tabla.
• Hay cuatro tipos de cardinalidad: uno a uno (1: 1) , uno a muchos (1: m) , muchos a uno (m: 1) y muchos a muchos (m: m) .

Los resultados del aprendizaje

Después de ver esta lección, debería poder:

• Nombrar los componentes de una base de datos relacional
• Establezca las reglas para las bases de datos relacionales
• Construya un ejemplo con claves y asociaciones
• Analizar y comparar los cuatro tipos de cardinalidad

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Rodrigo Ricardo Editor y fundador