IEDGE – Diseño de bases de datos relacionales


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El objetivo del diseño de bases de datos relacionales es la creación de los esquemas relacionales que almacene la información sin redundancias y que recupere la información eficientemente. Todo este proceso de normalización, tiene como fin conseguir que la información sea accesible independientemente de la aplicación que lo usa, obteniendo datos con una estructura óptima en un modelo relacional. El enfoque utilizado se basa en las formas normales, recogiendo información del entorno para modelar las bases de datos.

Existen varios niveles de normalización, siendo más complejo cuanto mayor sea el nivel (el n+1 es más complejo que el n). El proceso de normalización, descompone las tablas existentes, sin pérdida de información. Así aparecerán tablas con menor número de atributos. Para la mayoría de bases de datos sencillas, el proceso de normalización finaliza en la tercera forma normal.

Una tabla está en Primera Forma Normal (1FN), si el valor que contiene cada atributo es único y elemental. En cada atributo sólo se debe incluir un dato, aunque el mismo sea compuesto, pero no se puede incluir una lista. Supongamos la siguiente tabla, que no está normalizada:

Torneo Equipo Jugador Lugar Nacimiento Entrenador
T1, T2 E1 J1 LN1 Ent1
T3 E1 J2 LN2 Ent1
T1 E2 J3 LN3 Ent2
T2 E2 J4 LN4 Ent2
T3 E2 J5 LN5 Ent2

En 1FN, la tabla queda:

Torneo Equipo Jugador Lugar Nacimiento Entrenador
T1 E1 J1 LN1 Ent1
T2 E1 J1 LN1 Ent1
T3 E1 J2 LN2 Ent1
T1 E2 J3 LN3 Ent2
T2 E2 J4 LN4 Ent2
T3 E2 J5 LN5 Ent2

Un atributo o conjunto de atributos tiene dependencia funcional de otro u otros, si a cada uno de los primeros le corresponde uno único de los segundos.

Una tabla estará en Segunda Forma Normal (2FN), cuando está en 1FN y todo atributo que no es la clave principal tiene una dependencia funcional completa de toda la clave y no de parte de ella. La solución se encuentra siempre en crear nuevas tablas que eliminen esas dependencias.

La tabla anterior, quedaría en 2FN de la siguiente forma:

Torneo Equipo Jugador Lugar Nacimiento Equipo Entrenador
T1 E1 J1 LN1 E1 Ent1
T2 E1 J1 LN1 E2 Ent2
T3 E1 J2 LN2
T1 E2 J3 LN3
T2 E2 J4 LN4
T3 E2 J5 LN5

Entre dos atributos existe una dependencia funcional transitiva, cuando el atributo que no pertenece a la clave primaria permite conocer el valor de otro atributo.

Una tabla está en Tercera Forma Normal (3FN), si la tabla está en 2FN, y a su vez no existen atributos que no pertenecen a la clave primaria, esto es, que no haya dependencias funcionales transitivas.

Las tablas anteriores pasarían a 3FN de la siguiente forma:

Torneo Equipo Jugador Equipo Entrenador Jugador Lugar Nacimiento
T1 E1 J1 E1 E1 J1 LN1
T2 E1 J1 E2 E2 J2 LN2
T3 E1 J2 J3 LN3
T1 E2 J3 J4 LN4
T2 E2 J4 J5 LN5
T3 E2 J5

Una tabla está en Forma Normal Boyce/Codd (FNBC), si solo existen dependencias funcionales elementales que dependen de la clave primaria de la o de cualquier clave externa. Si la clave primara de la tabla sólo se compone de un atributo y está normalizada a la 3FN, en la mayoría de los casos estaría en FNBC.

La siguiente tabla que se encuentra en 3FN:

Torneo Equipo Jugador
T1 E1 J1
T1 E2 J2
T2 E3 J3
T3 E1 J1
T4 E1 J4

Si se pasa a FNBC quedaría:

Equipo Jugador Torneo Jugador
E1 J1 T1 J1
E2 J2 T1 J2
E3 J3 T2 J3
E1 J4 T3 J1
T4 J4

El diseño de una base de datos, se descompone en tres fases, que permiten reducir la complejidad del diseño, y representando lo más acertadamente el mundo real y el acceso eficiente a los datos:

  • diseño conceptual: parte especificando los requerimientos y genera el esquema conceptual, descripción a alto nivel de la estructura de la base de datos, independientemente del sistema gestor de base de datos (SGBD)
  • diseño lógico: parte del esquema conceptual, y genera el esquema lógico, estructura de la base de datos que se puede procesa en un SGBD
  • diseño físico: parte del esquema lógico y genera el esquema físico, que incluye la implementación de la bases de datos en memoria, estructuras de almacenamiento y método de acceso a los datos. Se genera por un SGBD.

Muchas gracias y esperamos sus comentarios!

Juan Manuel Escudero

Profesor de Dirección en Tecnología y Sistemas de Información

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