Bases de datos.

 

Tema 1.

Introducción.

1.0 Prefacio.

1.1 Objetivos de las “Bases de Datos”.

1.2 Abstracción de datos.

1.3 Modelos de datos.

1.4 Facilidades del “Sistema de Gestión de Bases de Datos” (SGBD).

1.5 Tipos de usuarios.

1.6 Estructura general de los SGBD.

 

 

1.0 Prefacio.

 

·       BD: Conjunto de datos interrelacionados que se ajustan a una serie de modelos preestablecidos que recogen información de interés de objetos del mundo real.

 

·       SGBD: (DBMS) Software encargado de gestionar los datos de la BD. Su misión es proporcionar mecanismos de acceso a los datos para almacenar, definir, recuperar,... información de forma eficiente. Existen además una serie de aplicaciones en torno al SGBD que aportan interfaces sencillos para manejar los datos.

 

1.1 Objetivos de las “Bases de datos”.

 

·       Control centralizado de la información. Los sistemas tradicionales de ficheros nos permiten centralizar la información por medio de varios programas de diseño. Ahora bien, siguiendo las normas estandarizadas de las bases de datos actuales podemos acceder a todos los datos mediante un único programa -administrador de bases de datos-.

·       Disminuir la redundancia y evitar la inconsistencia. Son objetivos básicos de una base de datos eficiente. Disminuir la redundancia consiste en agrupar todos los datos en un mismo objeto sin repetir información. Esto no puede realizarse siempre, con lo cual hay ocasiones en las que se duplica información. Es en este punto donde aparece el concepto de inconsistencia. Una base de datos eficiente no puede tener datos contradictorios en aquellos puntos donde se repite la información (No pueden existir dos D.N.I. iguales asociados a nombres de personas diferentes). Cuanta menos redundancia existe, menos posibilidad de inconsistencia existe.

·       Posibilidad de compartición de datos. Se consigue disminuyendo la redundancia.

·       Mantenimiento de la integridad. Deben existir controles que verifiquen que los datos introducidos son correctos, para lo cual se comparan con otros datos, se crean redundancias de control, se hacen validaciones de rango y se permite al usuario modificar los datos.

·       Disponer de un acceso seguro. Imponer controles para acceder o modificar las bases de datos tales como claves de acceso.

·       Proporcionar independencia de datos. Establecer una separación entre programas y datos desde una perspectiva física y lógica, de tal forma que cualquier cambio físico o lógico en las estructuras de datos no afecten a los programas de aplicación. Como ejemplo de reestructuración física estaría una división de uno de los ficheros de datos en dos ficheros. Un cambio lógico en la estructura sería añadir un nuevo campo en la base de datos.

 

1.2 Abstracción de datos.

 

         Ha de existir una visión conceptual e integradora de todas las propiedades de un determinado objeto, la cual pertenece al administrador de la base de datos. Por otra parte, cada una de las aplicaciones distintas tienen distintas visiones del objeto cuyos contenidos son un subconjunto de la visión del administrador. De hecho, la visión física del administrador puede tener datos propios (longitud de las cadenas, posibilidad de cadenas nulas,...) que no son usados por las otras visiones o incluso pueden ser reconvertidas para la asignación al resto de las visiones.

 

Administrador				Otra aplicación
Nivel conceptual		Nivel interno / físico		Ejemplo de nivel externo
Nombre:	Cadena	Nombre:	18 chars	Nombre:	Cadena
Dirección:	Cadena	Dirección:	50 chars	Dirección:	Cadena
DNI:	Número	DNI:	4 bytes
Salario:	Número	Salario:	4 bytes

 

 

1.3 Modelos de datos.

 

         Existen modelos de datos que tienen herramientas para relacionar unos datos con otros de la misma forma que ocurre en el mundo real. Dentro de los modelos existentes hoy en día podemos hacer dos clasificaciones:

·       Modelos de diseño: Predomina el modelo “Entidad/relación”.

·       Modelos de representación:

·       Primero apareció el modelo jerárquico o de tipo árbol.

·       Posteriormente se evolucionó hacia el modelo de red en el que se usan registros unidos por enlaces.

·       Actualmente el modelo más usado es el modelo relacional basado en tablas.

 

 

1.4 Facilidades del “Sistema de Gestión de Bases de Datos” (SGBD).

 

El SGBD proporciona dos lenguajes:

·       Lenguaje de definición de datos (LDD): Conjunto de instrucciones que definen los objetos con sus propiedades, es decir, definen los esquemas o niveles externos, conceptual e interno.

·       Lenguaje de manipulación de datos (LMD): Conjunto de instrucciones que permiten realizar consultas y actualizaciones de datos (altas, bajas y modificaciones). Dentro del LMD podemos agrupar un conjunto de instrucciones como “lenguaje de consulta” (LC o también “Query Languaje”).

 

         El SGBD se encarga de interactuar los datos con el “file system”. Este permite implantar los controles de integridad definidos para los datos, es decir, se encarga de modificar todas las copias redundantes de la base de datos si una sola de ellas es modificada. El SGBD también se encarga de realizar copias de seguridad y de actualizarlas. Finalmente, otra tarea del SGBD es el control de concurrencia, es decir, permitir o no acceder por varios usuarios a una misma información en un mismo momento.

 

1.5 Tipos de usuarios.

 

·       Usuarios ingenuos o accidentales. Interactuan con una base de datos sin saberlo. Normalmente acceden a la base con una aplicación de ventanas y menús con un conjunto de opciones reducidos (Usuario de un cajero automático). Es esta aplicación la que usa la base de datos.

·       Usuarios en línea. Tienen acceso a la base de datos a través del lenguaje de consulta (LC o “Query Languaje”) e incluso en algunas ocasiones pueden acceder a la base de datos con en lenguaje de manipulación de datos (LMD).

·       Programadores de aplicaciones. Han de conocer algún lenguaje de programación de alto nivel denominado “lenguaje anfitrión” tal como el Pascual o el C++ así como el lenguaje de manipulación de datos (LMD) y el lenguaje de definición de datos (LDD). Entonces ha de crear un programa de control en el lenguaje anfitrión insertándole instrucciones del LMD o el LDD. Generalmente las bases de datos ya incluyen compiladores de varios lenguajes preparados para admitir las instrucciones de los LDD y los LMD.

·       Administrador de la base de datos (ABD). Se encarga de modificar y mantener los esquemas de la base de datos. Cualquier cambio producido en la base de datos es realizado por el ABD, el cual realiza los cambios de forma transparente para el resto de los usuarios y aplicaciones. El ABD también se encarga de definir las políticas de “backup”, controles de integridad y autorizaciones.

 

1.6 Estructura general de los SGBD.

		Gestor de ficheros

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Datos y diccionario de datos. El DD constituye una pequeña BD con metadatos acerca de la BD.

 

 

 

 

         Una parte del “Gestor de ficheros” está controlada directamente por el SGBD y otra usa el gestor de ficheros del sistema operativo (File system).

 

Tema 2.

Modelo Entidad/Relación.

 

2.1 Entidades, atributos y asociaciones.

2.2 Entidades de datos. Modelación de la variación en el tiempo.

2.3 Generalización y especialización.

2.4 Ejemplo de diseño.

 

2.1 Entidades, atributos y asociaciones.

 

Una entidad representa el conjunto de objetos importantes (objetos tanto tangibles como no) para una organización. Lo primero que hay que hacer en un modelo entidad relación es definir las entidades. Las distintas entidades pueden estar relacionadas o asociadas mediante una definición. Así, una entidad “alumno” interacciona con una entidad “asignatura” mediante la asociación o relación “está matriculado de”. Las representaciones tanto de entidades como de relaciones han de tener nombres representativos. Generalmente a las entidades se les asignan sustantivos y a las asociaciones se les asignan verbos.