INTRODUCCIÓN A LAS BASES DE DATOS

Transcripción

1 INTRODUCCIÓN A LAS BASES DE DATOS

2 Contenido Tema 1. Sistemas de Información y Bases de Datos Tema 2. El Sistema de Gestión de la Base de Datos Tema 3. Concepto de Modelo de Datos Tema 4. Proceso de Creación de una Base de Datos 2

3 TEMA 1 SISTEMAS DE INFORMACIÓN Y BASES DE DATOS

4 Índice 1. Sistemas de Información 1.1. Concepto de Sistema 1.2. Concepto de Sistema de Información 1.3. Componentes de un Sistema de Información 1.4. SI para la Gestión y SI para la Ayuda a la Toma de Decisiones 2. De los Sistemas Tradicionales de Ficheros a las Bases de Datos 3. Ventajas e Inconvenientes de las BD frente a los Ficheros 4. Concepto de Base de Datos 5. Distintos Niveles de Abstracción de una BD 4

5 Bibliografía Básica M. Piattini, E. Marcos, C. Calero y B. Vela. Tecnología y Diseño de Bases de Datos. RAMA. Septiembre, Complementaria Date, C. J. An Introduction to Database Systems (8ª edición), Addison-Wesley, (Existe traducción al castellano de la 7ª Ed.) Elmasri, R. y Navathe, S. B. Fundamentals of Database Systems (4ª edición). Addison-Wesley, (Existe traducción al castellano de la 3ª Ed.) 5

6 Sistemas de Información Concepto de Sistema Un sistema puede definirse como un conjunto de cosas que ordenadamente relacionadas entre sí contribuyen a un determinado objetivo. Los sistemas están limitados, natural o artificialmente. Todo lo que está situado fuera de los límites del sistema se denomina entorno El sistema toma elementos del entorno, entradas, como materias primas para elaborar los productos que se devuelven al entorno, salidas. Los sistemas pueden ser naturales o artificiales, si son debidos al hombre. Un sistema de información es un sistema artificial. 6

7 Sistemas de Información Concepto de Sistema ENTORNO ENTRADAS SISTEMA SALIDAS ENTORNO 7

8 Sistemas de Información Sistema solar 8

9 Sistemas de Información Sistema Operativo 9

10 Qué son los datos? Son los registros de los hechos, los acontecimientos o las transacciones. Son la materia prima para obtener la información. Son series de números, de caracteres que por si solos no quieren decir nada. 10

11 Qué es la información? Son los datos procesados de tal forma que resultan útiles o significativos en un cierto contexto. Según el proceso y según el contexto, la información puede resultar diferente. 11

12 Sistemas de Información Concepto de Sistema Sistema Dinámico Controla su actuación en función de cómo las salidas cumplen los objetivos marcados. Se adecúa dinámicamente a las condiciones del entorno. El control del sistema se puede realizar mediante mecanismos internos (sistemas autorregulados), del entorno o por ambos. 12

13 Sistemas de Información Concepto de Sistema Esquema de un sistema dinámico estímulos CONTROLADOR señales estímulos ENTRADA datos PROCESADOR información SALIDA realimentación 13

14 Sistemas de Información Concepto de Sistema de Información Toda organización necesita, para su funcionamiento, un conjunto de informaciones que se han de transmitir entre sus elementos y desde y hacia el exterior del sistema. Una parte de esta comunicación que se realiza por medio de contactos interpersonales entre los empleados, es el sistema de información informal. Cuando se trata de organismos complejos, este tipo de flujo de información es insuficiente y costoso, por lo que se hace necesario un sistema de información formal u organizacional. 14

15 Sistemas de Información Concepto de Sistema de Información Un Sistema de Información toma datos del entorno y devuelve como resultado la información que la organización require para su gestión y toma de decisiones. La organización debe marcar objetivos y directrices que permitan regular al SI. Se denomina Sistema Objeto a la parte de la organización de la cual se nutre el SI y a la cual revierten sus resultados. Los SI son sistemas eminentemente dinámicos. 15

16 Sistemas de Información Control a dos niveles del SI de una organización CONTROLADOR EXTERNO (ORGANOS DIRECTIVOS) CONTROLADOR INTERNO ENTRADA PROCESADOR SI SALIDA ORGANIZACION 16

17 Sistemas de Información Definiciones de SI Sistemas de Información son sistemas que suministran servicios de información, Langefors (1977). Un Sistema de Información puede ser definido como una colección de personas, procedimientos y equipos diseñados, construidos, operados y mantenidos para recoger, registrar, procesar, almacenar, recuperar y visualizar información, Teichroew (1976). Un SI es un conjunto de elementos, ordenadamente relacionados entre sí de acuerdo con unas ciertas reglas, que aporta al sistema objeto (es decir a la organización a la cual sirve y que le marca las directrices de funcionamiento) la información necesaria para el cumplimiento de sus fines, para lo cual tendrá que recoger, procesar y almacenar datos, procedentes tanto de la misma organización como de fuentes externas, facilitando la recuperación, elaboración y presentación de los mismos, de Miguel y Piattini (1999). 17

18 Sistemas de Información Componentes de un sistema de información S I S T E M A D E I N F O R M A C I O N Contenido -datos- Equipo físico -hardware- Soporte lógico -software- Administrador Usuarios referencial estructurados factual no estructurados unidad central de proceso equipo periférico Sistema operativo Gestión de datos -SGBD- Control de las comunicaciones Tratamientos específicos área de datos área informática informáticos no informáticos 18

19 Sistemas de Información Componentes de un sistema de información Dos tipos de sistemas de gestión: Sistemas de Gestión de Bases de Datos (SGBD): Tratamiento de datos estructurados Sistemas de Recuperación de Información (SRI): Tratamientos de datos no estructurados Convergencia 19

20 Sistemas de Información SI para la Gestión y para la Ayuda a la Toma de Decisiones Niveles de gestión en las organizaciones NIVEL ESTRATEGICO - Elaboración de planes - Objetivos generales Ordenes y Planes Información NIVEL TACTICO - Control de gestión - Objetivos específicos NIVEL OPERACIONAL - Tareas administrativas 20

21 Sistemas de Información SI para la Gestión y para la Ayuda a la Toma de Decisiones Históricamente: 1. Aplicaciones distintas y específicas para cada tarea de rutina propias del nivel administrativo. 2. Posteriormente, se optó por utilizar una BD común que incorporara, sin redundancias innecesarias, la información necesaria para las distintas funciones. De este modo, se dispone de un único SI capaz de dar respuesta tanto a las necesidades de gestión como a las de decisión. 3. En la actualidad se han incorporado nuevas técnicas para dar soporte a la toma de decisiones: minería de datos (Data Mining) y almacenes de datos (Data Warehouse). Surgen nuevos sistemas dirigidos a los directivos (Decision Support Systems o Executive Information Systems). 21

22 Sistemas de Información SI para la Gestión y para la Ayuda a la Toma de Decisiones Sistema de información único (nivel directivo y operacional) NIVEL DIRECTIVO - TACTICO Y ESTRATEGICO- (Ayuda a la decisión) O R D E N E S Y P L A N E S SISTEMA DE INFORMACION datos elementales Información agregada datos externos NIVEL OPERACIONAL (Gestión rutinaria) 22

23 De los Sistemas Tradicionales de Ficheros a las BD Organización clásica: sistemas orientados al proceso D1 f 1 T1 R1 D2 D3 f 2 T2 R2 D4 f 3 T3 R3 D5 D6 f 4 f 6 T4 R4 D7 f 5 T5 R5 DATOS FICHEROS TRATAMIENTOS RESULTADOS 23

24 De los Sistemas Tradicionales de Ficheros a las BD Inconvenientes de los Sistemas Orientados a procesos Ocupación inútil de memoria secundaria Aumento en los tiempos de proceso Inconsistencias Dependencia de los datos respecto al soporte físico y a los programas (falta de flexibilidad frente a cambios) No son apropiados para sistemas de ayuda a la toma de decisiones Surge un nuevo enfoque, el de una BD, donde los datos se almacenen una sola vez, con independencia de los tratamientos 24

25 De los Sistemas Tradicionales de Ficheros a las BD Organización en BD: sistemas orientados a los datos D1 R1 D2 DEPURACION RECUPERA- CION D3 ACTUALIZA- CION B.D. R2 D4 ALMACENA- MIENTO TRATAMIEN- TO R3 D5 DATOS CREACION Y RECUPERACION RESULTADOS ACTUALIZACION Y TRATAMIENTOS 25

26 Ventajas e inconvenientes de la BD vs. Ficheros Ventajas de las BD REFERIDAS A: A) LOS DATOS: - Independencia de éstos respecto de los tratamientos y viceversa - Mejor disponibilidad de los mismos - Mayor eficiencia en la recogida, codificación y entrada en el sistema B) LOS RESULTADOS - Mayor coherencia - Mayor valor informativo - Mejor y más normalizada documentación C) LOS USUARIOS - Acceso más rápido y sencillo de los usuarios finales - Más facilidades para compartir los datos por el conjunto de los usuarios - Mayor flexibilidad para atender a demandas cambiantes 26

27 Ventajas e inconvenientes de la BD vs. Ficheros Inconvenientes de las BD Instalación costosa Coste de almacenamiento de los productos Necesidad de personal especializado Implantación larga y difícil Escasa estandarización Desfase entre teoría y práctica Sistemas monolíticos Excesiva dependencia del fabricante Falta de rentabilidad a corto plazo 27

28 Concepto de Base de Datos Definiciones (I) Colección de datos interrelacionados almacenados en conjunto sin redundancias perjudiciales o innecesarias; su finalidad es servir a una aplicación o más, de la mejor manera posible; los datos se almacenan de modo que resulten independientes de los programas que los usan; se emplean métodos bien determinados para incluir nuevos datos y para modificar o extraer los datos almacenados, (Martin, 1975). Colección o depósito de datos, donde los datos están lógicamente relacionados entre sí, tienen una definición y descripción comunes y están estructurados de una forma particular. Una base de datos es también un modelo del mundo real y, como tal, debe poder servir para toda una gama de usos y aplicaciones, (Conference des Statisticiens Européens, 1977). Conjunto de datos de la empresa memorizado en un ordenador, que es utilizado por numerosas personas y cuya organización está regida por un modelo de datos, (Flory, 1982). 28

29 Concepto de Base de Datos Definiciones (II) Conjunto estructurado de datos registrados sobre soportes accesibles por ordenador para satisfacer simultáneamente a varios usuarios de forma selectiva y en tiempo oportuno, (Delobel, 1982). Colección no redundante de datos que son compartidos por diferentes sitemas de aplicación, (Howe, 1983). Colección integrada y generalizada de datos, estructurada atendiendo a las relaciones naturales de modo que sumimistre todos los caminos de acceso necesarios a cada unidad de datos con objeto de poder atender todas las necesidades de los diferentes usuarios, (Deen, 1985). Conjunto de ficheros maestros, organizados y administrados de una manera flexible de modo que los ficheros puedan ser facilmente adaptados a nuevas tareas imprevisibles, (Frank, 1988). Colección de datos interrelacionados, (Elsmari y navathe, 1989). 29

30 Concepto de Base de Datos Base de Datos (BD) Colección o depósito de datos integrados, almacenados en soporte secundario (no volatil) y con redundancia controlada. Los datos, que han de ser compartidos por diferentes usuarios y aplicaciones, deben mantenerse independientes de ellos, y su definición (estructura de la base de datos) única y almacenada junto con los datos, se ha de apoyar en un modelo de datos, el cual ha de permitir captar las interrelaciones y restricciones existentes en el mundo real. Los procedimientos de actualización y recuperación, comunes y bien determinados, facilitarán la seguridad del conjunto de los datos Sistema de Gestión de Base de Datos (SGBD) de Miguel y Piattini (1999). Conjunto de programas que permiten la implantación, acceso y mantenimiento de la BD Sistema de Base de Datos (SBD) SGBD + DATOS + USUARIOS 30

31 Distintos Niveles de Abstracción de una BD Las tres estructuras de los sistemas de bases de datos A B C D E F G ESTRUCTURA LOGICA DE USUARIO -esquema externo- ESTRUCTURA LOGICA GLOBAL -esquema conceptual- B E D G A C F ESTRUCTURA FISICA -esquema interno- 31

32 TEMA 2 EL SISTEMA DE GESTIÓN DE LA BASE DE DATOS

33 Índice 1. El SGBD como Interfaz entre el Usuario y la BD 2. Concepto y Funciones del SGBD 3. Interacción del Usuario con la BD 4. Funcionamiento del SGBD: Interacción con el S.O. 5. La Arquitectura ANSI/X3/SPARC 6. La Arquitectura y la Independencia Físico/Lógica 7. Estructura General de un SGBD 33

34 Bibliografía Básica A. de Miguel y M. Piattini, Fundamentos y Modelos de Bases de Datos, 2ª Ed. RA-MA, 1999 Complementaria Date, C. J. An Introduction to Database Systems (8ª edición), Addison-Wesley, (Existe traducción al castellano de la 7ª Ed.) Elmasri, R. y Navathe, S. B. Fundamentals of Database Systems (4ª edición). Addison-Wesley, (Existe traducción al castellano de la 3ª Ed.) 34

35 El SGBD como interfaz entre el usuario y la BD SGBD: actúa como interfaz entre la BD y los distintos niveles de gestión de la organización Integra los distintos subsistemas, atendiendo a las necesidades de los usuarios en los tres niveles NIVEL ESTRATEGICO Elaboración de planes Objetivos generales NIVEL TACTICO Control de gestión Objetivos específicos S G B D Base común de Datos NIVEL OPERACIONAL Tareas administrativas 35 Ordenes y Planes Información

36 El SGBD como interfaz entre el usuario y la BD USUARIOS DE UNA BASE DE DATOS a) Usuarios Informáticos Diseñadores (lógicos/físicos) Administradores Analistas y programadores b) Usuarios Finales (habituales/esporádicos) La principal finalidad del SGBD es establecer las adecuadas interfaces entre los diferentes tipos de usuarios y la base de datos 36

37 Concepto y funciones del SGBD SISTEMA DE GESTÍON DE BASE DE DATOS (SGBD) Conjunto coordinado de programas, procedimientos, lenguajes, etc. que suministra a los distintos tipos de usuarios los medios necesarios para describir y manipular los datos almacenados en la base, garantizando su seguridad. FUNCIONES ESENCIALES DE UN SGBD. Función de definición o descripción Función de manipulación Función de Control 37

38 DESCRIPCIÓN Concepto y funciones del SGBD FUNCIONES ESENCIALES DE UN SGBD Su estructura Permite describir (los elementos de datos con) Sus interrelaciones Sus validaciones Externo A tres niveles (Mediante un LDD) Lógico Global Interno 38

39 MANIPULACIÓN Concepto y funciones del SGBD Buscar Permite (Mediante un LMD) Añadir Suprimir Modificar Definir un criterio de selección Lo cual supone Definir la estructura externa a recuperar Acceder a la estructura física 39 CONTROL Reúne las interfaces de los usuarios Suministra procedimientos para el administrador

40 Concepto y funciones del SGBD TIPOLOGÍA DE LOS LENGUAJES DE LOS SGBD Por tipo de Función Por tipo de usuarios Por tipo de aplicación Definición Manipulación Informáticos Finales Aplicaciones formalizables Aplicaciones no formalizables 40

41 Concepto y funciones del SGBD Procesos formalizables y muy repetitivos: Mediante programas Tratamiento por lotes y periodicidad fija (emisión mensual de nóminas) O tratamiento interactivo (consultas). Procesos difícilmente formalizables, o poco repetitivos: No suele ser conveniente escribir programas Es más conveniente que los resuelva el usuario final con los procedimientos que le proporcione el SGBD (lenguajes de usuario final, menús, etc.). Usuarios informáticos: Requieren medios potentes y flexibles Utilizan lenguajes anfitriones y lenguajes huéspedes. Usuarios finales: Medios simples para comunicarse con la BD (lenguajes autocontenidos de sintaxis sencilla, menús,...). 41

42 Concepto y funciones del SGBD Lenguaje de Definición de Datos (LDD) ó Data Definition Language (DDL) Suelen ser autocontenidos y no necesitan apoyarse en ningún lenguaje de programación. Lenguaje de Manipulación de Datos (LMD) ó Data Manipulation Language (DML) Deben permitir al usuario referirse a un conjunto de datos que cumplan una cierta condición (criterio de selección). Un mismo LMD puede actuar como huésped y como autocontenido. La mayoría permiten el uso en diferido y en conversacional. El programador precisa de un LMD: embebido y bastante procedimental. El usuario no informático precisa LMD: autocontenidos, muy poco procedimentales e interactivos. 42

43 Iteración del usuario con la BD Funciones DESCRIPCION MANIPULACION Usuarios INTERNA LOGICA GLOBAL EXTERNA N O I N F O R M A T I C O S A D M I N I S I N F O R F O R M A N O T R A D O R M A T I C O L I Z A F O R M A B L E L I Z A B L E LENGUAJE DE DESCRIPCION DE DATOS INTERNOS LENGUAJE DE DESCRIPCION DE DATOS GLOBALES LENGUAJE DE DESCRIPCION DE VISTAS EXTERNAS LLAMADA A UNA VISTA DEFINIDA POR EL ADMINISTRADOR VISTA EXTERNA DESCRITA EN EL PROPIO PROCEDIMIETO FACILIDADES INCLUIDAS EN LOS LENGUAJES O EN LOS PAQUETES PROCEDIMIENTOS: - CREACION - OPTIMIZACION - REORGANIZACION - RECUPERACION - COPIAS SEGURIDAD... - LMD (EMBEBIDO) - GENERADOR DE INFORMES - AYUDAS - L4G... - USO DE APLICACIONES - L4G - LENGUAJES PARAMETRICOS PAQUETES - LENGUAJES AUTOCONTENIDOS - PAQUETES 43

44 Funcionamiento SGBD: Iteración con el S.O COMPARACIÓN ENTRE EL ACCESO A UN FICHERO Y A UNA BD PROGRAMA DE APLICACION SGBD Base de Datos Subsistema de gestión de datos (métodos de acceso) S.O. Fichero 44

45 Arquitectura ANSI/X3/SPARC COMITÉS Y GRUPOS DE TRABAJO DE ISO/IEC ISO/IEC AENOR JTC1 CTN71 SC32 SC32 WG3 WG4 45

46 ARQUITECTRURA ANSI/X3/SPARC ARQUITECTURA TRIESQUEMÁTICA DE ANSI NIVEL EXTERNO ESQUEMA EXTERNO 1 ESQUEMA EXTERNO n NIVEL CONCEPTUAL NIVEL INTERNO ESQUEMA CONCEPTUAL ESQUEMA INTERNO Correspondencia Conceptual/Interna Correspondencia Externa/Conceptual 46 DATOS ALMACENADOS

47 LA ARQUITECTRURA Y LA INDEPENDENCIA FISICO/LÓGICA OBJETIVOS DE LAS BD Independencia entre las estructura físicas y lógicas de los datos Independencia entre datos y aplicaciones 47

48 LA ARQUITECTRURA Y LA INDEPENDENCIA FISICO/LÓGICA INDEPENDENCIA FÍSICO/LÓGICA Con la independencia físico/lógica se consigue: Que los mismos datos se presenten de distintas formas según las necesidades del usuario. Que el almacenamiento de los datos, su estructura lógica y los programas de aplicación sean independientes. 48

49 LA ARQUITECTRURA Y LA INDEPENDENCIA FISICO/LÓGICA INDEPENDENCIA FÍSICO/LÓGICA Dentro del concepto de independencia físico/lógica podemos distinguir entre: Independencia de descripción: que permite separar la definición de los datos a nivel físico y a nivel lógico. Independencia de manipulación: que hace referencia a la de los programas de aplicación con respecto a los caminos de acceso y al soporte físico de almacenamiento. En la independencia de descripción es fundamental la arquitectura del SGBD En la independencia de manipulación influye también el modelo de datos. 49

50 ESTRUCTURA GENERAL DE UN SGBD FACILIDADES DE USUARIO GENERADORES DE APLICACIONES (L4G) EXPORTADOR/ IMPORTADOR DICCIONARIO DE RECURSOS DE LA INFORMACION NUCLEO DEL SGBD SISTEMA OPERATIVO GENERADORES DE INFORMES UTILIDADES DEL SGBD DATOS LENGUAJE DE SGBD (Catálogo) PRECOMPILADORES DE LENGUAJES AYUDAS AL DISEÑO (CASE) APLICACIONES DESARROLLADAS 50

51 TEMA 3 CONCEPTO DE MODELO DE DATOS

52 Índice 1. Modelo Vs. Esquema 2. Clasificación de los Modelos de Datos 3. Elementos de un Modelo de Datos 4. Los Modelos de Datos en el Diseño de BD 5. Relación entre MD y Lenguajes de Datos 52

53 Bibliografía Básica A. de Miguel y M. Piattini, Fundamentos y Modelos de Bases de Datos, 2ª Ed. RA-MA, 1999 Complementaria Date, C. J. An Introduction to Database Systems (8ª edición), Addison-Wesley, (Existe traducción al castellano de la 7ª Ed.) Elmasri, R. y Navathe, S. B. Fundamentals of Database Systems (4ª edición). Addison-Wesley, (Existe traducción al castellano de la 3ª Ed.) 53

54 Modelo vs. Esquema MODELO Construcción mental a partir de la realidad en la que se reproducen los principales componentes y relaciones del segmento de la realidad analizada Dos acepciones: Reproducción simplificada de la realidad (ciencias empíricas) Realidad propiamente dicha (pintor) 54

55 Modelo vs. Esquema MODELO DE DATOS Conjunto de herramientas conceptuales para describir la representación de la información en términos de datos. Los modelos de datos comprenden aspectos relacionados con: estructuras y tipos de datos, operaciones y restricciones Dittrich (1994) Conjunto de conceptos, reglas y convenciones que permiten describir y manipular los datos de la parcela de un cierto mundo real que deseamos almacenar en la base de datos de Miguel, Piattini y Marcos (1999) 55

56 Modelo vs. Esquema ESQUEMA La descripción específica de de un determinado mini-mundo en términos de un modelo de datos se denomina esquema (o esquema de datos) del mini-mundo. La colección de datos que represntan la información a cerca del minimundo constituya la base de datos Dittrich (1994). Representación de un determinado mundo real (universo del discurso) en términos de un modelo de datos de Miguel, Piattini y Marcos (1999). 56

57 Modelo vs. Esquema MUNDO REAL MODELO DE DATOS Conjunto de reglas para estructurar los datos del mundo real ESTRUCTURA DE DATOS (ESQUEMA) Percepción de una determinada realidad interpretada de acuerdo con un cierto modelo Valores que toma la percepción de una cierta realidad (esquema) en un punto del tiempo EJEMPLAR 1 EJEMPLAR 2 EJEMPLAR 1 57

58 Clasificación de los modelos de datos EXTERNO * (punto de vista de cada usuario en particular) MODELO DE DATOS GLOBAL * (punto de vista del conjunto de usuarios -empresa-) INTERNO * (punto de vista de la máquina) 58

59 Clasificación de los modelos de datos MD GLOBALES CONCEPTUALES - enfocados a describir el mundo real con independencia de la máquina- CONVENCIONALES O LÓGICOS -implementados en SGBD- KL-One E/R Objetos (UML) Jerárquico Codasyl Relacional 59

60 Clasificación de los modelos de datos DIFERENCIAS ENTRE MODELOS CONVENCIONALES Y CONCEPTUALES CONVENCIONALES - Implementados en SGBD comerciales - Dependen del SGBD - Más próximos al ordenador - Poca capacidad semántica - Más enfocados a la implementación - Interfaz informático/sistema - Nivel de mediación entre el nivel externo e interno CONCEPTUALES - No suelen estar implementados en SGBD - Independientes del SGBD - Mayor nivel de abstracción - Mayor capacidad semántica - Más enfocados al diseño de alto nivel (modelado conceptual)- -Interfaz usuario/informático 60

61 Elementos de un modelos de datos PROPIEDADES DE UN MODELO DE DATOS a) ESTÁTICAS a.1) Elementos permitidos Objetos Asociaciones Características de los objetos Dominios a.2) Elementos no permitidos e restricciones Inherentes (del modelo) De integridad o semánticas (del usuario) b) DINÁMICAS (conjunto de operadores). Cada operador tiene dos componentes: Localización Acción 61

62 Los modelos de datos en el diseño de BD MUNDO REAL objetos y asociaciones con sus propiedades y reglas Valores Estrutura percibida (no formalizada) MODELADO CONCEPTUAL DISEÑO LOGICO DISEÑO FISICO Esquema conceptual Esquema de base de datos Esquema interno MODELO CONCEPTUAL SGBD MODELO DE BD MODELO INTERNO 62 BASE DE DATOS FISICA

63 Relación entre Modelo de Datos y Lenguajes de Datos LD = MD + Sintaxis Ejemplos: SQL = MDR + Sintaxis QUEL = MDR + Sintaxis OQL = MO + Sintaxis 63

64 TEMA 4 PROCESO DE CREACIÓN DE UNA BASE DE DATOS

65 Índice 1. Ciclo de vida de una BD 2. Una metodología para el desarrollo de BD relacionales 2.1. Concepto de Metodologia 2.2. Metodología propuesta 3. Entradas y salidas del proceso de desarrollo 65

66 Bibliografía Básica A. de Miguel y M. Piattini, Fundamentos y Modelos de Bases de Datos, 2ª Ed. RA-MA, 1999 Complementaria Elmasri, R. y Navathe, S. B. Fundamentals of Database Systems (4ª edición). Addison-Wesley, (Existe traducción al castellano de la 3ª Ed.) 66

67 Ciclo de vida de una Base de Datos FASES PARA LA PUESTA EN MARCHA DE UNA DB ESTUDIO PREVIO Y PLAN DE TRABAJO -ESTRATEGIA- CONCEPCION DE LA BD Y SELECCION DEL EQUIPO DISEÑO Y CARGA -CONSTRUCCIÓN- PRODUCCION 67

68 Ciclo de vida de una Base de Datos 1. ESTUDIO PREVIO Y PLAN DE TRABAJO E S T U D I O P R E V I O Y P L A N E S T R A T E G I A NO SE DESISTE? SI NO SE REALIZA DECISION POLITICA Y FIJACION DE OBJETIVOS Y PLAZOS EVALUACION PREVIA DE MEDIOS Y COSTES NO APROBADO? SI DEF. Y APROBACION DE LA ESTRUCTURA ORGANICA D E T R A B A J O PLAN DE TRABAJO DETALLADO APROBADO? SI NO NO REVISION DE OBJETIVOS? SI 68 CONCEPCION Y SELECCION DE EQUIPO

69 Ciclo de vida de una Base de Datos 2. CONCEPCION DE LA BD Y SELECCIÓN DEL EQUIPO C O N C E P C I O N D E L A B D ESTUDIO PREVIO CONCEPCION 69 S E L E C C I O N Y D E E Q U I P O EVALUACION Y SELECCION DE EQUIPO FISICO Y LOGICO NECESARIOS APROBADO? SI, CON REPAROS SI DISEÑO Y CARGA NO LO APRUEBA LA DIRECCION EN LINEAS GENERALES? ESTAN DE ACUERDO LOS USUARIOS?

70 Ciclo de vida de una Base de Datos 3. DISEÑO Y CARGA CONCEPCION Y SELECCION DE EQUIPO DISEÑO LOGICO D I S E Ñ O Y C A R G A DISEÑO FISICO CARGA PRUEBAS DE PROGRAMAS HAY PROBLEMAS EN LA ESTRUCTURA LOGICA O FISICA? NO SI 70 P R O D U C C I O N NO SE HA CARGADO TODA LA BASE? SI SISTEMA DE EXPLOTACION

71 Una metodología para el desarrollo de BD relacionales 71 DEFINICIONES DE METODOLOGÍA Una metodología de diseño puede concebirse como un conjunto de herramientas y técnicas empleadas dentro de un marco organizacional que puede ser aplicado consistentemente a proyectos sucesivos de desarrollo de la estructura de una base de datos, WASSERMAN (1979). Una metodología es una colección de medios propuestos para controlar el proceso de desarrollo, ROCHEFELD (1986). Una metodología es una serie de métodos que pueden ser aceptados ampliamente y utilizados en el ciclo de la vida completo del diseño de la base de datos. Estos métodos cumplen distintas tareas en distintos pasos, SHAN y SHISUAN (1984), Una metodología es un conjunto de modelos y herramientas que nos permiten pasar de una etapa a la siguiente en el proceso de diseño de la base de datos. Inforsid (posteriormente ampliada en ROLLAND, FOUCAUT y BENCI (1988). Metodología: conjunto de modelos, lenguajes y otras herramientas que nos facilitan la representación de los datos en cada fase del proceso de diseño de una base de datos, junto con las reglas que permiten el paso de una fase a la siguiente.

72 Una metodología para el desarrollo de BD relacionales COMPONENTES BÁSICOS DE UNA METODOLOGÍA MODELOS LENGUAJES ABCD DOCUMENTACION WWWW WWWW WWWW REGLAS OTRAS HERRAMIENTAS A U B C Ent. Rel. Int N:M R 72

73 Una metodología para el desarrollo de BD relacionales Herramienta cualquier recurso particular a disposición de la metodología para realizar las operaciones que en ella se prevén, BATINI ET AL. (1981); diagramas, grafos, teorías, etc. Modelo de datos conjunto de conceptos, reglas y convenciones que permiten describir y manipular los datos de la parcela del mundo real que constituye nuestro universo del discurso. Un Lenguaje de datos está siempre basado en un determinado modelo de datos y es el resultado de definir una sintaxis para el mismo, lo que va a permitir expresar un esquema. La documentación nos permitirá describir de forma normalizada los resultados de cada etapa, facilitando así la labor del diseñador y ayudando al mantenimiento de la base. 73 Las reglas actuarán sobre los elementos de entrada en cada fase para conseguir (de manera semiprogramable) las salidas de cada una de ellas, permitiendo en algunos casos elaborar distintas alternativas de diseño.

74 Una metodología para el desarrollo de BD relacionales METODOLOGÍA PROPUESTA MUNDO REAL ESQUEMA CONCEPTUAL PROFESOR ESQUEMA LOGICO (Relacional) Imparte clase ALUMNO UD DISEÑADOR 74

75 Una metodología para el desarrollo de BD relacionales FASES Modelado conceptual: cuyo objetivo es obtener una buena representación de los recursos de información de la empresa, con independencia de usuarios o aplicaciones en particular, y fuera de consideraciones sobre eficiencia del ordenador. Diseño lógico: cuyo objetivo es transformar el esquema conceptual obtenido en la etapa anterior, adaptándolo al modelo de datos en el que se apoya el SGBD que se va a utilizar. Diseño físico: cuyo objetivo es conseguir una implementación, lo más eficiente posible, del esquema lógico. 75

76 Una metodología para el desarrollo de BD relacionales COMPARACIÓN CON EL DISEÑO DE FUNCIONES DATOS MODELADO CONCEPTUAL ESTUDIO DE VIABILIDAD REQUISITOS DE INFORMACION FUNCIONES ANALISIS FUNCIONAL ESQUEMA CONCEPTUAL Especifico del SGBD DISEÑO LOGICO Adaptación del diseño lógico ESQ. LOGICO GLOBAL REQUISITOS DE LOS PROCESOS DISEÑO (ANALISIS ORGANICO) DISEÑO FISICO VISTAS USUARIOS Características del equipo ESQUEMA INTERNO 76 CONSTRUCCION

77 Una metodología para el desarrollo de BD relacionales DOS ENFOQUES EN EL DESARROLLO DE UNA BD MUNDO REAL UD - Atributos - Dependencias - Otras restricciones semánticas R<(A), (D*)> - Entidades - Interrelaciones - Otras restricciones semánticas {R} R 1 <(A i ), (D i *)> Otras restricciones semánticas (*) (D o D) pueden no ser recubrimientos minimales ESQUEMA - relación universal - NORMALIZACION Otras restricciones semánticas (v.g. Sobre dominios, integridad referencial, etc.) ESQUEMA - conjunto de relaciones- 77

78 Una metodología para el desarrollo de BD relacionales CARACTERISTICAS DE LAS ETAPAS DE DESARROLLO PRIMERAS ETAPAS DE DESARROLLO ULTIMAS ETAPAS DE DESARROLLO PROPOSITO DE LA NOTACION Articular ideas y proporcionar comunicación entre personas Expresar información concebida para su procesamiento por máquina CARACTERISTICAS DE LA INFORMACION Imprecisa Precisa, invariable, no ambigua PERSONAS INVOLUCRADAS Audiencia variada con diferente formación de base Programadores, ingenieros de sistemas, entrenados en el uso de lenguajes formales GRADO DE FORMALISMO Bajo (preferentemente lenguaje natural) Estrictamente formal 78

79 Una metodología para el desarrollo de BD relacionales CARACTERISTICAS DESEABLES EN UNA METODOLOGÍA DE DISEÑO a) Claridad y comprensibilidad b) Capacidad de soportar la evolución de los sistemas. c) Facilitar la portabilidad d) Versatilidad respecto a tipos de aplicaciones. e) Flexibilidad (Independencia de la dimensión de los proyectos). f) Rigurosidad. g) Adopción de estándares. 79

80 Entradas y salida del proceso de desarrollo ENTRADA/SALIDAS PROCESO DE DESARROLLO BD REQUISITOS DE INFORMACION Y OBJETIVOS ESTRUCTURAS LOGICAS: - ESQUEMAS CONCEPTUAL Y LOGICO - VISTAS DE USUARIO REQUISITOS DE PROCESO ESPECIFICACIONES DEL SGBD DESARROLLO DE B. D. ESTRUCTURA DE ALMACENAMIENTO (ESQUEMA INTERNO) NORMATIVA DE EXPLOTACION CONFIGURACION DEL EQUIPO FISICO Y DEL S.O. ESPECIFICACIONES PARA LOS PROGRAMAS DE APLICACION 80