Fundamentos de Bases de Datos

Transcripción

1 Fundamentos de Bases de Datos Titulación: ITI Sistemas Curso: 3º, C1 Carácter: Troncal Profesor teoría y prácticas: Jesualdo Tomás Fernández Breis Despacho: 2.26 Tutorías: Lunes , Martes h jfernand@um.es Web de la Asignatura Fundamentos de Bases de Datos Profesor prácticas: Juan José Gil Martínez Despacho: Profesores asociados 2.23 Tutorías: Lunes: h jjose.gil@carm.es es 1

2 Fundamentos de Bases de Datos Horario teoría (B.04; Aulario Norte) Miércoles h Horario prácticas (Laboratorio 1/5) Lunes Lunes Jueves Exámenes (provisional) i 31 Enero 30 Junio 1Septiembre Descripción Conceptos generales sobre las bases de datos, que son el sustento de muchos sistemas y aplicaciones en la actualidad. Cubrir todas las necesidades básicas que se pueden presentar en este tipo de sistemas: por un lado, se Modelos conceptuales Modelo de datos relacional Lenguajes de consulta Organización física Aspectos imprescindibles de administración, seguridad y optimización. 2

3 Relaciones con otras asignaturas Algoritmos y estructuras de datos de segundo curso, ya que los conceptos (árboles, dispersión) son una base fundamental. Las bases de datos son el modelo lógico utilizado en las asignaturas Construcción de software y Desarrollo de aplicaciones interactivas que pueden cursar como optativas de tercer curso. Competencias a adquirir (I) Realizar modelos conceptuales, utilizando modelos que ofrezcan la suficiente semántica y que sean independientes de la implementación ió haciendo uso del modelo Entidad-Relación d ió Extendido Conocer en profundidad la terminología y principios fundamentales del modelo de datos relacional formal. Conocer los lenguajes relacionales formales álgebra relacional y cálculo relacional de tuplas, y el lenguaje estándar SQL-92. Diferenciar los diferentes tipos de organización de ficheros y de estructuras y métodos de acceso, empleados en los sistemas de bases de datos. Procesar y optimizar consultas realizadas por un sistema gestor de bases de datos relacional. 3

4 Competencias a adquirir (II) Garantizar la integridad o corrección de la información almacenada, y conocer mecanismos soportados por los SGBD relacionales para asegurar la integridad de los datos Comprender el concepto y propiedades de las transacciones en sistemas de bases de datos. Conocer la problemática asociada a la concurrencia de transacciones en los sistemas de bases de datos, y aplicar técnicas empleadas por el sistema gestor de bases de datos para el control de concurrencia. Proteger la información almacenada frente a fallos del sistema, y comprender las técnicas del sistema gestor de bases de datos para la recuperación de fallos. Temario Teoría (I) T1. Conceptos Básicos de los Sistemas de Base de Datos Conceptos y arquitectura del sistema de base de datos (SBD) Modelos de datos La base de datos, el sistema gestor y los usuarios Estructura general del SBD T2. Modelo Relacional de datos (MR) Introducción Estructura de datos relacional Manipulación de datos: álgebra, cálculo y SQL92 Definición de datos. Reglas de integridad T3. Modelo Entidad-Relación (E/R) Conceptos básicos Diagrama entidad-relación Características del modelo E/R extendido Reducción de un esquema E/R a tablas 4

5 Temario Teoría (II) T4. Estructuras de Almacenamiento y Métodos de Acceso Conceptos generales de organización de ficheros Ficheros no ordenados, d secuenciales y dispersos Ficheros indexados Otros aspectos de organización de ficheros y métodos de acceso T5. Seguridad en Sistemas de Bases de Datos El problema de la seguridad Control de acceso discrecional y obligatorio Seguridad en SQL-92 Otros aspectos de seguridad: auditoría y cifrado T6. Recuperación de Caídas del sistema Concepto de recuperación y estructura de almacenamiento Modelo de transacción Protocolos basados en bitácora Gestión de la memoria intermedia Temario Teoría (III) T7. Control de la concurrencia Introducción y problemas de la concurrencia Planificaciones Protocolos basados en bloqueo Tratamiento de interbloqueos T8. Procesamiento y Optimización de Consultas Introducción Equivalencia de expresiones Estimación de coste de procesamiento de consultas Estrategias de reunión 5

6 Temario de Prácticas Práctica 1. Tutoriales 1.1 El entorno SQL*Plus de Oracle. Objetivo: Adquirir destreza en el uso de las capacidades ofrecidas por el entorno SQL*Plus de Oracle. 1.2 El lenguaje procedural PL/SQL de Oracle. Objetivo: Adquirir destreza en el uso del lenguaje procedural PL/SQL de Oracle. Práctica 2. Bases de datos relacionales: 21C 2.1 Consultas en SQL. Objetivo: dado d un esquema de base de datos existente, compuesto por un conjunto de tablas que ya contienen datos, realizar consultas que supongan ejercitar todos los posibles usos de la sentencia SELECT del SQL de Oracle. Temario de Prácticas 2.2 Definición y modificación de datos en SQL Objetivo: dada la especificación escrita del esquema de una base de datos, construir las sentencias SQL necesarias para: Crear y eliminar un esquema de base de datos Crear relaciones (tablas), incluyendo comentarios de tablas y de columnas, atributos (indicando tipos de datos, restricciones de integridad de atributo (opción NULL y valor por defecto, cláusula CHECK), y restricciones de tabla (integridad de entidad, integridad referencial incluyendo acciones disparadas por la integridad referencial, cláusula CHECK implicando varios atributos, dar nombre a las restricciones) Alterar la estructura de tablas ya creadas, mediante adición y eliminación de atributos, modificación de definición de atributos, y adición y eliminación de restricciones de tabla Definir sentencias de concesión y cancelación de privilegios de acceso (GRANT, REVOKE) Crear y manipular vistas de tablas, con propósitos de seguridad sentencia SELECT del SQL de Oracle. 6

7 Temario de Prácticas 2.3 Programación en PL/SQL de Oracle. Objetivo: utilizar y comprender un lenguaje de programación procedural para el acceso a bases de datos, con el fin de realizar procesamiento complejo de los datos: Aprender la estructura de los bloques PL/SQL de Oracle y sus conceptos básicos Manipular cursores de BD (implícitos y explícitos, incluyendo atributos de cursores) Manejar excepciones Crear y manipular procedimientos almacenados (procedures y functions), paquetes (packages) y disparadores (triggers) de bases de datos. Temario de Prácticas 3 Acceso a Bases de Datos desde Java Objetivo: Ser capaz de acceder a bases de datos desde lenguajes de programación, haciendo uso de APIs existentes Utilizar JDBC para el acceso a bases de datos Utilizar las primitivas Java y los paquetes SQL para ejecución y gestión de consultas y transacciones 7

8 Planificación de la asignatura Teoría Tema 1: Semana 1-2 Tema 2: Semana Tema 3: Semana Tema 4: Semana 8-9 Tema 5: Semana 10 Tema 6: Semana Tema 7: Semana 13 Tema 8: Semana Práctica Tutorial 1.1: Semana 5 P2.1: Enunciado Semana 5, entrega Semana 8 P2.2: Enunciado Semana 7, entrega Semana 12 Tutorial 1.2: Semana 11 P2.3: Enunciado Semana 11, entrega Semana 15 P3: Enunciado Semana 13, entrega Semana 15 Criterios de Evaluación La evaluación de la parte teórica se realizará a través de una prueba escrita al final del curso académico. Para la calificación de la parte práctica se tendrá en cuenta los informes entregados por los alumnos, así como las entrevistas de prácticas realizadas, si éstas han tenido lugar. Para aprobar la parte práctica de la asignatura en una determinada convocatoria, es necesario haber superado todas las prácticas planteadas a lo largo del curso. Para aprobar la asignatura en una determinada convocatoria es necesario superar ambas partes, teórica y práctica, por separado. Nota: 50% teoría; 50% prácticas 8

9 Bibliografía básica [CB 2005] Connolly, T., Berg, C. Sistemas de Bases de Datos: un Enfoque práctico para diseño, implementación y gestión. 4ª Edición. Madrid, España: Pearson-Educación, 2005 [EN 2007] Elmarsi, R., Navathe, S.B., Fundamentos de Sistemas de Bases de Datos. 5ª Edición. Madrid, España: Addison-Wesley,Pearson Educación, [MPM 1999] De Miguel, A., Piattini, M., Marcos, E. Diseño de bases de [SKS 2002] datos relacionales. Madrid. Rama, Silberschatz, A., Korth, H.F., Sudarshan, S. Fundamentos de Bases de Datos. 4ª Edición. Madrid, España: McGraw-Hill, 2002 Bibliografía complementaria [ACPT 1999] Atzeni, P., Ceri, S., Paraboschi, S, Torlone, R. Database Systems: Concepts, Languages and Architectures. London, England. McGraw Hill,1999. [BCN 1994] Batini, C., Ceri, S., Navathe, S.B. Diseño conceptual de bases de datos: un enfoque de entidades-interrelacionadas. Argentina: Addison- Wesley; Madrid: Díaz de Santos, [CCM 2003] Celma, M., Casamayor, J.C., Mota, L. Bases de datos relacionales. Madrid, España: Pearson Educación, 2003 [D 2001] Date, C.J. Introducción a los sistemas de bases de datos, 7ª Edición. México: Prentice-Hall, Pearson Educación, 2001 [DD 1996] Date, C.J., Darwen, H. A Guide to the SQL Standard. 4th Edition. Reading. Massachusetts, USA: Addison-Wesley, 1996 [EN 2002] Elmarsi, R., Navathe, S.B., Fundamentos de Sistemas Bases de Datos. 3ª Edición. Madrid, España: Addison-Wesley,Pearson Educación, [GUW 2000] García-Molina, H., Ullman, J.D., Widom, J. Database System Implementation. New Jersey, USA: Prentice-Hall, 2000 [GUW 2002] García-Molina, H., Ullman, J.D., Widom, J. Database Systems: The complete book. New Jersey, USA: Prentice-Hall, 2002 [HH 1997] Hansen, G.W., Hansen, J.V. Diseño y Administración de Bases de Datos. 2ª Edición. Madrid, España: Prentice-Hall, 1997 [MP 1993] De Miguel, A., Piattini, M. Concepción y diseño de bases de datos: del Modelo E/R al modelo relacional. Madrid, España: Ra-Ma, 1993 [MP 1999] De Miguel, A., Piattini, M. Fundamentos y Modelos de bases de datos. 2ª Edición. Madrid, España: Ra-Ma, 1999 [PMM 2005] Pons, O., Marín, N., Medina, J.M., Acid, S., Vila, M.A. Introducción a la Bases de Datos. El Modelo Relacional. Madrid, España: Thomson, 2005 [T 1999] Teorey, T.J. Database Modeling and Design. 3 rd Edition. San Francisco, USA: Morgan-Kauffman, 1999 [UW 1999] Ullman, J.D., Widom, J. Introducción a los Sistemas de Bases de Datos. México: Prentice-Hall,

10 Primeros cambios de clase Fundamentos de Bases de Datos Miércoles 3: 9-11 Jueves 4: Informática Industrial Miércoles 10: 9-11 Jueves 11: