DISEÑO LOGICO
INTRODUCCIÓN:
Después de normalizado el modelo entidad – relación debe seguirse con el siguiente nivel del diseño de una base de datos y este es el diseño lógico de la base de datos.
Un diagrama Entidad Relación ayuda a comprender el flujo de datos a través del sistema. Una vez este diagrama es creado, el diseñador debe crear un diagrama especial que modele los datos almacenados en una base de datos que representen las entidades y relaciones en el ERD: el nombre de este diagrama es modelo lógico de datos o LDM, mas conocido como Modelo Relacional.
El Modelo Relacional es utilizado para mostrar como todos los datos relacionados en el modelo Entidad – Relación son almacenados en la base de datos. Este modelo consiste en la representación esquemática de tablas.
Existen reglas para la conversión del modelo conceptual al modelo lógico de la base de datos, es decir para pasar del modelo entidad – relación al modelo relacional. Estas reglas son:
Toda entidad se convierte en tabla.
Los atributos identificadores se convierten en llaves primarias.
Para representar la relación entre entidades se hace a través del intercambio de atributos identificadores generándose llaves foráneas.
RELACIONES – TIPOS
Para modelar datos deben existir relaciones entre los componentes que hacen parte del diseño de la base de datos. Estos componentes están almacenados como datos, mientras que las relaciones entre datos pueden ser definidas explícitamente usando la integridad de restricciones y/o eventos dela base de datos que modelen las reglas del negocio, o pueden definirse implícitamente, mediante sentencias de datos que seleccionen datos para consultar o poblar la base de datos.
Las siguientes relaciones de datos existen en el modelo relacional:
Llave Primaria: es una columna o mas columnas principales que determinan la unicidad del registro en la tabla. La llave primaria asegura que no existan valores duplicados para cualquier registro en toda tabla.
Dependencia Funcional: cada una de las columnas que no hacen parte de la llave primaria se consideran que dependen funcionalmente de la llave primaria.
Llave Foránea: es también conocida como relación padre/hijo porque los datos deben aparecer en cada tabla donde se va a crear la llave foránea. En la tabla hija, los datos pueden aparecer como parte de llave primaria o como una columna con dependencia funcional. Sin embargo, en la tabla padre, la columna referenciada debe ser llave primaria.
REGLAS:
1. Cada una de las entidades que se modelaron en el diseño conceptual genera una tabla en el diseño lógico, sin importar si se trata de una entidad fuerte o débil. Y los atributos que modelaban las características de las entidades se convierten en las columnas de la tabla.
2. El siguiente paso para la conversión de l modelo relacional es aplicar la segunda regla de la conversión, que indica que los atributos identificadores generan las llaves primarias de cada tabla.
En el modelo relacional los atributos identificadores se identifican con la sigla PK que significa Primary Key o Llave Primaria, y los atributos descriptivos obligatorios se representan con la sigla NN que significa Not Null o no nulo. Para los atributos descriptivos opcionales no se coloca ninguna sigla.
3. Para representar la relación entre entidades se hace a través del intercambio de atributos identificadores generándose llaves foráneas.
Los parámetros para la generación de la llave foránea depende de varios factores como la obligatoriedad, la multiplicidad y la herencia de llave primaria de la relación que la origina.
Para el caso de la obligatoriedad de la relación se debe tener en cuenta:
Obligatoria: Si la relación es obligatoria para la entidad en la que se va a crear la llave foránea no puede contener valores nulos.
Opcional: Si la relación es obligatoria para la entidad en la que se va a crear la llave foránea, entonces esta llave foránea puede contener valores nulos.
Para el caso de la multiplicidad de la relación se debe tener en cuenta:
En Relaciones Uno a Uno (1 - 1): El atributo identificador de una de las entidades pasa a la otra, o a donde la asociación es obligatoria.
En Relaciones Uno a Muchos (1 - N): El identificador de la entidad donde la asociación es 1 pasa a la otra como llave foránea.
4. Luego de aplicar las tres reglas de conversión para generar el modelo relacional a partir del modelo Entidad – Relación, se debe completar el modelo relacional adicionándole el tipo de dato, longitud máxima, y restricciones (si existen) que deben cumplir los valores que se almacenaran en cada una de las columnas de la tabla.
El tipo de dato y la longitud máxima de una llave foránea debe ser la misma de la columna que referencia.
El tipo de dato puede ser alfanumérico, numérico o fecha, ya que son los mas básicos y que están presentes en todos los sistemas manejadores de bases de datos.
MODELO RACIONAL:
En una base de datos relacional, los datos se organizan en tablas. Una tabla tiene cero o mas filas, cada fila contiene la información de un determinado sujeto de la tabla, por ejemplo en una tabla de alumnos, en una fila tenemos los datos de un alumno. Las filas en un principio están desordenadas.
Cada columna representa un campo de la tabla, sirve para almacenar una determinada información, por ejemplo en una tabla de alumnos tendremos una columna para almacenar nombre de los alumnos.
Todos los valores de una columna determinada tienen el mismo tipo de dato, y estos están extraídos de un conjunto de valores legales llamado dominio de la columna. A parte de los valores del dominio, una columna puede contener el valor nulo(Null) que indica que no contiene ningún valor.
En una tabla no pueden existir dos columnas con el mismo nombre pero ese nombre si se puede utilizar en otra tabla.
Generalmente todas las tablas deben tener una llave primaria definida. Una llave primaria es una columna (o combinación de columnas ) que permite identificar de forma inequívoca cada fila de la tabla, por lo que no pueden haber en una tabla dos filas con el mismo valor en la columna definida como llave primaria.
Una tabla tiene una única llave primaria, esto es diferente a que la llave primaria este compuesta por mas de una columna. Cuando se define una columna como llave primaria, ninguna fila de la tabla puede contener un valor nulo en esa columna ni tampoco se pueden repetir valores en la columna.
Una llave foránea es una columna (o combinación de columnas) que contiene un valor que hace referencia a una fila de otra tabla (en algunos casos puede ser la misma tabla).
Por ejemplo, existen dos tablas, la de alumnos y la de cursos, en la tabla de alumnos hay una columna codigo_curso que identifica al curso en el que esta matriculado el alumno; la columna codigo_curso en la tabla de alumnos es llave foránea, mientras que la columna codigo_curso de la tabla de cursos es la llave primaria.
Una tabla puede contener cero o mas llaves foráneas. Cuando se define una columna como llave foránea, las fila de la tabla pueden contener en esa columna o bien el valor nulo, o bien un valor que existe en la otra tabla. Eso es lo que se denomina integridad referencial que consiste en que los datos que referencian otros (llave foránea) deben ser correctos.