Introducción a las bases de datos relacionales (2010/2011)

Transcripción

1 Luis Valencia Cabrera ( Ciencias de la Computacion e IA ( Introducción a las bases de datos relacionales (2010/2011) Universidad de Sevilla

2 Índice Sistemas de Gestión de Bases de Datos El modelo Entidad Relación El modelo relacional Práctica con un SGBD: Access 2007

3 Sistemas de Gestión de Bases de Datos Definiciones y conceptos básicos

4 Datos e información Cuál es el problema a resolver? Disponer de sistemas que permitan el almacenamiento de datos (valores correspondientes a hechos, entidades, atributos o sucesos reales o imaginarios) que proporcionen información sobre un dominio determinado (dota de significado a los datos).

5 Sistemas de información. Sistemas basados en archivos Los sistemas de información recopilan datos estructurados para representar una determinada realidad. Existen desde siempre. Los primeros sistemas de información informatizados estaban basados en archivos, pero tenía importantes carencias: Separación de los datos. Redundancia y dificultad de mantenimiento. Rigidez en el acceso a los datos. Dependencia con los programas. Problemas de confidencialidad y seguridad.

6 Base de Datos Una Base de Datos (BD) es un conjunto de datos que modelan hechos y objetos de una parcela de la realidad y sirven de soporte a una aplicación informática. Dichos datos deben estar almacenados físicamente en forma de ficheros informáticos y deben estar relacionados entre sí mediante una determinada estructura lógica. Una propiedad esencial que debe cumplir es la independencia de datos (separación entre los datos y las aplicaciones informáticas que los manejan).

7 Sistema de Gestión de Bases de Datos Un Sistema de gestión de Bases de Datos (SGBD) es una aplicación informática que permite a los usuarios definir, crear, mantener y consultar una base de datos; así como proporciona acceso controlado a la misma. Ejemplos de SGBD: Oracle y MySQL (Oracle Corporation), SQLServer y Access (Microsoft) DB2 (IBM) PostgreSQL (PostgreSQL Global Development Group) dbaseiv y Paradox (Borland) BASE (OpenOffice.org).

8 Ventajas de los SGBD (A) Ventajas por la independencia de datos Control sobre la redundancia de datos: una sola copia. Coherencia de datos: eliminando las redundancias de almacenamiento. Datos compartidos: la BD pertenece a la empresa, compartida por usuarios autorizados. Mayor eficacia en la recogida, validación y entrada de datos. Facilidad para mantener los estándares establecidos. (B) Ventajas por una interfaz común Seguridad: distintas claves para el personal autorizado y sus operaciones (administrador de la BD, usuario final,...). Accesibilidad de datos: incorporan lenguajes estándares de consulta (el usuario realiza consultas sin necesidad de acudir al programador). Mantenimiento de la aplicación: los SGBD separan la descripción de los datos y las aplicaciones, lo que facilita el mantenimiento y las futuras modificaciones de las aplicaciones.

9 Sistemas de Gestión de Bases de Datos Algunas ideas sobre bases de datos relacionales

10 Ideas sobre BD relacionales (0) Existen muchos tipos de BD según su modelo de datos: BBDD Jerárquicas BBDD en red BBDD orientadas a objetos BBDD relacionales (son las más extendidas)

11 Ideas sobre BD relacionales(i) Informalmente, una BD relacional es un conjunto de tablas que almacenan datos relacionadas entre sí. Las tablas se organizan en registros y campos. Ejemplo: tabla Alumnos, con 3 registros compuestos por 5 campos.

12 Ideas sobre BD relacionales(ii) La tabla que se muestra se denomina plana, ya que no presenta relaciones sino que almacena todos los datos del alumno repetidos. Problema: presenta duplicados, datos repetidos. Solución: disponer de tablas relacionales, con datos organizados en distintas tablas con campos con contenido común.

13 Ideas sobre BD relacionales(iii) Tablas relacionales: Alumnos Matriculaciones

14 Bibliografía Apuntes de Ficheros y Bases de Datos, Mercedes Marqués, Universidad Jaume I en Castellón (2001): Asignatura de Base de Datos:

15 Diseño conceptual de Bases de Datos. El modelo Entidad-Relación Introducción al diseño de BD

16 Introducción al diseño de BD (I) El diseño de una BD consta de tres fases: Diseño conceptual: Parte de una especificación de requisitos (info. para la BD y prestaciones a ofrecer). Obtiene un esquema/modelo conceptual, (en lenguaje natural o gráfico) de la BD, indep. de modelo de datos y SGBD. Diseño lógico: Parte del esquema conceptual Obtiene un esquema/modelo lógico con el modelo de datos elegido, indep. Del SGBD. Diseño físico: Se parte del esquema lógico Se obtiene el esquema físico para un SGBD.

17 Introducción al diseño de BD (II) Vamos a ver brevemente: Modelo conceptual: modelo Entidad Relación Modelo lógico: modelo de datos relacional Se verán más extensamente en la asignatura de Base de datos de 3º curso.

18 Diseño conceptual de Bases de Datos. El modelo Entidad-Relación Introducción al modelo Entidad-Relación

19 Introducción al modelo Entidad Relación El modelo Entidad Relación (ER) (diagrama ERD) es el modelo más utilizado para el diseño conceptual de BD. Formado por conceptos (entidad, atributo, relación) que describen info. mediante representaciones gráficas.

20 Entidad Entidad: cualquier objeto concreto o abstracto del que se desea almacenar información. Puede ser una persona, un lugar, un objeto, un concepto, un suceso,... Cada entidad tiene asociado un NOMBRE (usualmente, un sustantivo común singular). Por ejemplo, para el caso de un taller mecánico: CLIENTE, MECÁNICO, VEHÍCULO Representación: rectángulo.

21 Relación Relación: correspondencia o asociación entre dos o más entidades. Cada relación tiene asociado un NOMBRE (usualmente, un verbo en singular). Ejemplos: La relación ESCRIBE asocia la entidad AUTOR y la entidad LIBRO. La relación MATRÍCULA asocia la entidad ALUMNO y la entidad ASIGNATURA. Representación gráfica: un rombo.

22 Más conceptos Grado de una relación: nº entidades que intervienen. Cardinalidad: (0, 1), (1, 1), (0, n), (1, n). Atributos: conteniendo atributo y dominio/tipo. Tipos de entidades: Fuertes Débiles: Existencia Identificación (discriminador) Claves: únicas, primarias, candidatas. Jerarquías: generalización, parcial o total, exclusiva o solapada.

23 Diseño lógico de bases de datos. El Modelo Relacional Introducción al Modelo Relacional

24 Introducción al Modelo Relacional Es el modelo lógico más extendido. Los datos se estructuran lógicamente en forma de relaciones («tablas»). Intuitivamente, una BD relacional es un conjunto de tablas bidimensionales enlazadas entre sí. Conceptos fundamentales: Relación: tabla bidimensional Registro o tupla: fila de la tabla Campo: columna de la tabla Tabla ESCRITOR (2 registros de 4 campos) Las tablas se enlazan entre sí mediante campos con contenido común.

25 Relación Definición: Una relación de grado m consta de dos partes: Cabecera: conjunto fijo de m campos. Cada campo está definido por su Nombre y su Dominio (que indica el tipo de valores que contendrá dicho campo). {(Nombre 1 : Dominio 1 ),,(Nombre m : Dominio m )} Cuerpo: conjunto variable de registros (también denominados tuplas). Un registro es un conjunto de m valores: {(Nombre 1 : Valor 1 ),,( Nombre m : Valor m )}... {(Nombre 1 : Valor 1 ),,( Nombre m : Valor m )}

26 Ejemplo La cabecera de la relación Escritor es: {(DNI:Numérico), (Nombre:Texto), (Dirección:Texto), (Fecha:Fecha/Hora)} El cuerpo de la relación Escritor está formado por 2 registros: (-) {(DNI: ),(Nombre:\Luis Rus"), (Dirección:\Feria,2"), (Fecha:5/5/1961)} (-) {(Fecha:9/5/1960), (DNI: ), (Dirección:\Sol,17"), (Nombre:\Ana Pérez")}

27 Consideraciones Cada relación tiene asociada una cabecera formada por un número fijo de campos. Notación: Nombre1.Nombre2 denota el campo Nombre2 de la cabecera de la relación Nombre1. Dos campos pertenecientes a la cabecera de la misma relación no pueden tener el mismo nombre. Campos de relaciones distintas pueden tener el mismo nombre: (-) Escritor.DNI denota el campo DNI de la relación Escritor. (-) Cliente.DNI denota el campo DNI de la relación Cliente. El orden no importa No se admiten duplicados No se admiten datos multivaluados

28 Ejemplo En el modelo Relacional, las dos relaciones anteriores son idénticas. Sólo difieren en el orden de los campos y los registros.

29 Ejemplo La relación anterior NO es válida en el modelo relacional: posee campos multivaluados, posee registros repetidos.

30 Propiedades de los campos Deben poseer un Nombre (relacionado con los datos que contendrá) y Tipo (Texto, Numérico, Fecha/hora, Sí/No, Autonumérico, Memo, Moneda, Objeto OLE). (A) Descripción gráfica: (B) Descripción completa: {(NIF: Texto(9),NOT NULL), (Nombre: Texto(50),NOT NULL, Descripción=\Nombre y apellidos del cliente"), (Fecha: Fecha, Descripción= \Fecha de nacimiento del cliente"), (Nacionalidad: Texto(20), Predeterminado=\Española"), (Dirección: Texto)}

31 Claves primarias

32 Claves ajenas

33 Ejemplo

34 Valores nulos

35 Bibliografía Para más detalle consultar: