Diseño de Bases de Datos Relacionales

Introducción

• Objetivo: Entender los conceptos y principios básicos del diseño de bases de datos relacionales, desde lo fundamental hasta conceptos precisos de diseño.

¿Qué es una base de datos?

• Definición: Un sistema organizado para almacenar, gestionar y recuperar información de manera eficiente.
• Tipos principales:
  • Bases de datos relacionales: Organizan los datos en tablas conectadas entre sí mediante relaciones.
  • No relacionales: No utilizan el modelo de tablas y pueden manejar datos no estructurados o semi-estructurados.

Conceptos Clave

1. Estructura de las Bases de Datos Relacionales:

• Tablas: Principal forma de organización de datos. Cada tabla representa una entidad con atributos como columnas.
  • Una columna es un campo que contiene un conjunto de datos relacionados dentro de una tabla.
  • Una fila es un único registro dentro de una tabla.
• Relaciones: Conexiones lógicas entre tablas, usualmente mediante llaves primarias y foráneas.

2. Llaves en Bases de Datos:

• Llave Primaria: Identificador único de cada registro en una tabla.
• Llave Foránea: Referencia a la llave primaria de otra tabla, estableciendo la relación entre ambas.

3. Normalización:

• Definición: Proceso de estructurar una base de datos para reducir la redundancia y mejorar la integridad de los datos.
• Formas Normales: Niveles de normalización que se aplican secuencialmente (1NF, 2NF, 3NF, etc.), cada uno con criterios específicos para la organización de las tablas.

Principios del Diseño....

1. Integridad de Datos:

• Integridad de Entidad: Garantiza que cada tabla tenga una llave primaria única.
• Integridad Referencial: Asegura que las relaciones entre tablas sean coherentes y las referencias no apunten a datos inexistentes.

2. Modelado de Datos:

• Modelos ER (Entidad-Relación): Diagrama visual para diseñar la estructura de la base de datos, mostrando entidades, atributos y relaciones.
• Cardinalidad: Define el tipo y la cantidad de relaciones entre tablas (uno a uno, uno a muchos, muchos a muchos).

Aplicaciones y Utilidad de las BDs Relacionales

• Uso Común: Aplicaciones informáticas, sitios web, gestión de información empresarial.
• Ventajas:
  • Eficiencia en consultas y manejo de grandes volúmenes de datos.
  • Estructura clara y bien definida que facilita el mantenimiento y la escalabilidad.

Conceptos clave

Tablas

Estructuras fundamentales en bases de datos relacionales, utilizadas para organizar datos en filas (registros) y columnas (atributos). Cada tabla representa una entidad con datos relacionados.

Entidades

Objetos o conceptos del mundo real representados en una base de datos. Cada entidad se convierte en una tabla con atributos que describen sus características.

Atributos

Columnas de una tabla que describen las propiedades de una entidad. Cada atributo contiene un tipo de dato específico (como texto, número, fecha) para cada registro de la entidad.

Relaciones

Conexiones lógicas entre tablas en una base de datos relacional, que vinculan datos mediante llaves primarias y llaves foráneas, estableciendo cómo interactúan las entidades entre sí.

Valores Nulos

Ausencia de un valor en un atributo de un registro. Un valor nulo indica que un dato es desconocido o no aplicable, y no debe confundirse con un valor cero o una cadena vacía.

Transacciones

Conjunto de operaciones que se ejecutan como una unidad indivisible para mantener la consistencia de la base de datos. Las transacciones siguen las propiedades ACID (Atomicidad, Consistencia, Aislamiento, Durabilidad).

Acceso Concurrente a los Datos

Capacidad de una base de datos para permitir que múltiples usuarios accedan y modifiquen datos al mismo tiempo, gestionando conflictos potenciales para mantener la integridad y consistencia de los datos.

Redundancia de Datos

Presencia de datos duplicados en una base de datos. La redundancia puede llevar a inconsistencias y aumentar el espacio de almacenamiento necesario, por lo que se minimiza mediante la normalización.

Integridad de Datos

Precisión y consistencia de los datos almacenados en una base de datos. La integridad de datos se asegura mediante restricciones, reglas de validación, y mantenimiento de la consistencia referencial.

Indexación

Técnica que mejora la velocidad de acceso a los datos en una base de datos. Los índices son estructuras adicionales que almacenan referencias rápidas a las ubicaciones de datos en una tabla, permitiendo búsquedas y consultas más eficientes.

Normalización

Proceso de organizar las tablas y relaciones en una base de datos para reducir la redundancia y mejorar la integridad de los datos. La normalización descompone tablas grandes en tablas más pequeñas y elimina dependencias complejas.