Diseño Eficiente deBases de Datos

Lic. Marcelo VinjoyGerman Viscuso

¿Que se busca en el diseño de una BD?

• Conservación de la información.• Conservación de las dependencias funcionales.• Mínima redundancia de datos (forma normales).

A continuación se muestra un ejemplo de diseño inadecuado de un esquema de base de datos.

Surgen problemas de redundancia que implican anomalías de altas, bajas y modificaciones.

17/09/98LLXXXA223HaedoLanesJulio13235555

12/11/98LLXXXA223MoronHacheCarlos13230001

10/10/98LLYYB44CastelarGarciaLuis13240009

11/11/98LLYYB44MoronHacheCarlos13230001

21/09/98MMZZZC564CastelarGarciaLuis13240009

17/09/98MMZZZC564MoronHacheCarlos13230001

15/09/98MMZZZC564HaedoLanesJulio13235555

14/10/98LLXXXA223HaedoLanesJulio13235555

12/11/98LLYYB44HaedoLanesJulio13235555

10/10/98LLXXXA223MoronHacheCarlos13230001

fecharequisitoNom_cursoCod_cursolocalidadapellidonombrematricula

Tabla ALUMNO_REALIZA_CURSO(alto grado de redundancia de datos)

Se trata, por tanto, de buscar un conjunto de esquemas Ri que sean equivalentes a R (para lo cual será preciso definir el concepto de equivalencia de esquemas) y que sean también mejores (en el sentido que enunciaremos) que el esquema origen.

Las propiedades que han de cumplir los esquemas de relación R i para ser equivalentes a R y mejores que R son:

C. Conservación de la información.D. Conservación de las dependencias funcionales (rest.).E. Mínima redundancia de datos (formas normales).

• Si se cumplen a) y b), es decir, la transformación de R en {Ri} se hace sin pérdida de información ni de dependencias, se dice que {Ri} es equivalente a R.

• Y si las relaciones resultantes {Ri} están en formas normales más avanzadas que el esquema origen R, se dice que {Ri} es mejor que R.

La información contenida en la relación origen debe ser la misma que la contenida en el conjunto {Ri} de esquemas resultantes.También se llama equivalencia de datos.Para que se cumpla esta propiedad es necesario satisfacer dos condiciones:

1) Conservación de los atributos.El conjunto de atributos de {Ri} ha de ser igual al conjunto de atributos del esquema origen R:

2) Conservación del contenido (de las tuplas).Para toda extensión r de R , la combinación (join) de las relaciones resultantes ri ha de producir la relación origen r: (reversibilidad por junta)

17/09/98HaedoLanesJulio13235555

12/11/98MoronHacheCarlos13230001

10/10/98CastelarGarciaLuis13240009

11/11/98MoronHacheCarlos13230001

21/09/98CastelarGarciaLuis13240009

17/09/98MoronHacheCarlos13230001

15/09/98HaedoLanesJulio13235555

14/10/98HaedoLanesJulio13235555

12/11/98HaedoLanesJulio13235555

10/10/98MoronHacheCarlos13230001

fechalocalidadapellidonombrematricula

Tabla Alumno (nueva)

Tabla Curso (nueva)

17/09/98LLXXXA223

12/11/98LLXXXA223

10/10/98LLYYB44

11/11/98LLYYB44

21/09/98MMZZZC564

17/09/98MMZZZC564

15/09/98MMZZZC564

14/10/98LLXXXA223

12/11/98LLYYB44

10/10/98LLXXXA223

fecharequisitoNom_cursoCod_curso

******17/09/98MMZZZC564HaedoLanesJulio13235555

17/09/98LLXXXA223HaedoLanesJulio13235555

******12/11/98LLYYB44MoronHacheCarlos13230001

12/11/98LLXXXA223MoronHacheCarlos13230001

******10/10/98LLXXXA223CastelarGarciaLuis13240009

10/10/98LLYYB44CastelarGarciaLuis13240009

11/11/98LLYYB44MoronHacheCarlos13230001

21/09/98MMZZZC564CastelarGarciaLuis13240009

******17/09/98LLXXXA223MoronHacheCarlos13230001

17/09/98MMZZZC564MoronHacheCarlos13230001

15/09/98MMZZZC564HaedoLanesJulio13235555

14/10/98LLXXXA223HaedoLanesJulio13235555

******12/11/98LLXXXA223HaedoLanesJulio13235555

12/11/98LLYYB44HaedoLanesJulio13235555

******10/10/98LLYYB44MoronHacheCarlos13230001

10/10/98LLXXXA223MoronHacheCarlos13230001

fecharequisitoNom_cursoCod_cursolocalidadapellidonombrematricula

Se realiza la junta entre las tablas Alumnos y Curso

APARECEN FILAS ILEGALES AL NO CUMPLIRSE LA 2º CONDICION (conservación de tuplas).

• La tercera propiedad que debe cumplir el conjunto {R i} de esquemas resultantes en un proceso de descomposición, es que estas relaciones alcancen un nivel de normalización superior al del esquema origen R, a fin de eliminar en lo posible lasredundancias y, por tanto, las anomalías de actualización.

• Se dice que un esquema de relación está en una determinada forma normal, si satisface un cierto conjunto específico de restricciones.

• Cuanto más alta sea la forma normal en la que se encuentran los esquemas de relación, menores serán los problemas que aparecen en el mantenimiento de la BD.

Algoritmo de detección de perdida de información (clase Tableaux)

Algoritmo de detección de perdidade dependencias funcionales

Sea un esquema de relación R, un conjunto de dfs F sobre R, y una descomposición de R p={R1,...,Rk}. Sea Fi el conjunto de todas las dfs en F+ que presentan solamente atributos de Ri. Simbólicamente:

Fi ={ X->Y / (X->Y E F+) ^ (XY c Ri) }

Como puede observarse las dfs (Fi's) aplicables a cada Ri son las que no escapan del dominio de Ri (a ambos lados de la df) siempre obtenidas de F+ (no de F).

Por ello si no hay perdida de dependencias se cumple: kF+ = (U Fi)+ (F equivale a U Fi) i=1

Algoritmo de detección de perdidade dependencias funcionales

Algoritmo de detección de perdidade dependencias funcionales

Algoritmo de descomposicióna 3FN sin perdida de información

Algoritmo de descomposicióna FNBC

F+

FPlus (con fuentes incluidas) puede bajarse de:Aplicación Java de Sun con una gran cantidad de utilidades

para Bases de Datos

http://fplus.sourceforge.net

El material de la cátedra puede bajarse de:

http://bdatos.ya.st