Bases de datos. Contenidos. Necesidad de bases de datos. Definiciones

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1 Contenidos Bases de datos Access GAP. Sistemas de Información Digitales II Curso Curso SID2-GAP 2 introducción introducción Necesidad de bases de datos Comparación con Hoja de cálculo Se queda corta para hacer un tratamiento más serio Se repetirán muchos datos entre hojas Muy complicado mantener datos coherentes Si muchos datos, capacidad desbordada Consultas más refinadas se hacen muy complejas Y si son varios usuarios a la vez? Definiciones Banco de datos Archivo de datos en cualquier soporte (p.e. papel) Base de datos Datos en soporte electrónico Sistema de gestión de bases de datos (SGBD) Programa que ayuda a gestionar datos en Base de datos Curso SID2-GAP 3 Curso SID2-GAP 4

2 introducción introducción Tareas de un SGBD Estructuras de almacenamiento de la información Mecanismos para manejar la información Control de concurrencia (muchos usuarios a la vez) Seguridad de la información Garantizar la consistencia de la información (restricciones de integridad) Tipos de bases de datos Evolución histórica Antiguos: En red Jerárquica Modernos: Relacionales veremos este tipo Objetos XML Curso SID2-GAP 5 Curso SID2-GAP 6 BBDD relacionales Contenidos Principios BBDD relacionales La información se guarda en tablas Número ilimitado de filas Número limitado de columnas Habitualmente cada fila se llama registro Las tablas tienen relaciones entre ellas (por eso lo de relacionales) Una tabla se relaciona con otra por el contenido de algunas de sus columnas Curso SID2-GAP 7 Curso SID2-GAP 8

3 BBDD relacionales BBDD relacionales Ejemplo tablas y relaciones Tablas Estructura de Filas y columnas (como siempre) Cada fila se llama registro Cada componente de la fila se llama campo Cada campo recibe un nombre y aloja un dato de alguno de los tipos soportados por el SGBD (entero, real, texto, fecha, hora, etc) Curso SID2-GAP 9 Curso SID2-GAP 10 BBDD relacionales relaciones BBDD relacionales relaciones Relaciones Clasificación según su cardinalidad Uno a uno Una fila de una tabla está relacionada con solo una fila de otra tabla Uno a muchos Una fila de una tabla (A) está relacionada con varias filas de otra tabla (B). Cada fila de B está relacionada solo con una fila de A Muchos a muchos Ejemplos de relaciones Uno a uno Marido y esposa Uno a muchos Padre e hijos Libro y páginas Muchos a muchos Autores y libros Personas y cuentas corrientes Curso SID2-GAP 11 Curso SID2-GAP 12

4 BBDD relacionales relaciones BBDD relacionales esquema Relaciones muchos a muchos Las bases de datos relacionales NO LAS SOPORTAN Se deben simular con dos relaciones uno a muchos Esquema de BBDD (modelo) Diagrama que representa la estructura de los datos (las tablas) y sus relaciones Facilita su comprensión y estudio Hay distintas notaciones. Emplearemos una muy simplificada Tabla caja Relación línea con números Alumnos 1 1 Matriculas Asignaturas Curso SID2-GAP 13 Curso SID2-GAP 14 BBDD relacionales esquema BBDD relacionales esquema Notación para esquemas Ejemplo de esquema de BDD Alumnos 1 1 Expediente 1 1 Matriculas Relación uno a uno: Un alumno tiene un expediente. Un expediente es de solo un alumno Relación uno a muchos: Una asignatura tendrá muchas matriculas de alumnos Asignaturas Tabla Curso SID2-GAP 15 Curso SID2-GAP 16

5 Restricciones de integridad Contenidos Restricciones de integridad Mecanismos para controlar la coherencia de los datos Tipos: Claves Valores válidos Integridad referencial Curso SID2-GAP 17 Curso SID2-GAP 18 Claves Parte mínima de la información de un registro que permite identificar de forma única este de entre todos los de una tabla Puede ser un solo campo DNI, Nº de la S. Social, código de socio O combinaciones de campos En tabla de matrículas: DNI + cod. asignatura Curso SID2-GAP 19 Tipos de claves Primarias Parte mínima de la información de un registro que permite identificar de forma única este de entre todos los de una tabla No se puede repetir Externas Atributo de una tabla cuyo valor es clave primaria en otra tabla Secundarias Otras combinaciones de atributos que podrían identificar de forma única un registro Curso SID2-GAP 20

6 Tipos de claves Atendiendo a la naturaleza de los datos que se emplean para formar la clave: Naturales Datos que aparecen claramente en la descripción del problema Ejem.: DNI, nº de seguridad social, código de barras de un producto Artificiales Datos añadidos para hacer clave. Ejemplo: un número en secuencia Tipos de claves Según cuantos campos la formen: Sencilla Solo un campo ya forma clave Ejem.: DNI, nº de seguridad social, código de barras de un producto Compuesta Una combinación de varios campos sí es única. Ejemplo: en la tabla de matrículas el cód. asignatura + el DNI del alumno Curso SID2-GAP 21 Curso SID2-GAP 22 Claves y relaciones Beneficios de las Claves Clave primaria Clave ajena o externa a otra tabla Clave compuesta Aceleran el acceso a datos (actúan como índices) Evitan duplicaciones de filas en una tabla Solucionan el problema de la redundancia Es complicado gestionar la redundancia La redundancia de datos implica: Desperdicio de espacio Aparición de inconsistencia Curso SID2-GAP 23 Curso SID2-GAP 24

7 Redundancia de datos Redundancia de datos Ninguna información debería estar replicada Cada atributo (campo) debería aparecer una sola vez en toda la BBDD Excepto las claves. Las externas son redundantes de sus primarias La redundancia reducida al mínimo Siguiendo la relación establecida por la clave se puede llegar a cualquier dato, no hace falta repetirlo. No tiene sentido Curso SID2-GAP 25 Curso SID2-GAP 26 Restricciones de integridad valores válidos Restricciones de integridad integridad referencial Valores válidos Determinados campos solo tiene sentido que tomen ciertos valores dentro de los de su tipo. Ejemplo: Calificaciones Tipo de dato: texto Solo válido: Suspenso, Aprobado,... Edad. Tipo de dato: Entero Solo valido números positivos Integridad Referencial Se exige que los valores que son clave externa en una tabla existan en su tabla maestra Si no se cumpliese la relación no tendría sentido Ejemplo: alumnos-matriculas-asignaturas Si se elimina un alumno, sus matriculas? Curso SID2-GAP 27 Curso SID2-GAP 28

8 Restricciones de integridad integridad referencial Integridad referencial rota Al borrar una asignatura que pasa con sus matrículas? Contenidos Curso SID2-GAP 29 Curso SID2-GAP 30 Pasos para creación de BBDD Pasos para creación de BBDD Pasos para creación de BBDD Análisis Diseño Normalización Refinamiento Construcción (implementación) Creación de la estructura Creación de las funciones Análisis Entender el problema y como se resuelve conceptualmente Descubrir las entidades principales y relaciones entre ellas Entender todas las funciones que se necesitan aplicar sobre esos datos. (Consultas, actualizaciones, generación de informes, etc.) Curso SID2-GAP 31 Curso SID2-GAP 32

9 Pasos para creación de BBDD Pasos para creación de BBDD Diseño Elaboración de la estructura lógica de las tablas y sus relaciones. Dibujar el esquema relacional con alguna notación estándar Tipos y nombres de los atributos Creación del esquema de la BBDD Implementación Construcción en el ordenador Creación de la estructura de datos Tablas, relaciones y restricciones Se construye con: Lenguaje de definición de datos (DDL) Asistentes o programas de diseño interactivo Creación de las funciones Se emplea un lenguaje de gestión de datos (DML) o un interfaz gráfico (más cómodo) Curso SID2-GAP 33 Curso SID2-GAP 34 Lenguajes para manejo de datos Contenidos Acceso a la información Una vez construida la estructura y cargados los datos es necesario poder explotar esa información haciendo consultas Todos los SGBD tienes lenguajes específicos de manejo de datos y consultas. Estos lenguajes pueden ser: Escritos, complejos, para programadores. Gráficos, más sencillos e intuitivos. Curso SID2-GAP 35 Curso SID2-GAP 36

10 Lenguajes para manejo de datos Lenguajes para manejo de datos Lenguajes Desde el punto de vista de un programador, se suelen distinguir tres tipos de lenguajes: DDL. Lenguajes para la construcción de la estructura DML. Lenguajes para la gestión de los datos QL. Lenguajes para hacer consultas a los datos SQL Lenguaje de Consulta Estructurado (Structured Query Language) El SQL tiene parte DDL, DML y sobre todo es QL Potente y a la vez relativamente sencillo En la práctica es el lenguaje estándar Curso SID2-GAP 37 Curso SID2-GAP 38 BBDD en la empresa Contenidos Las BBDD y el usuario El SGBD se puede usar tal cual, sobre todo si es gráfico. Pero también es frecuente que se puedan hacer programas que lo usen Programa SGBD SGBD Base de Datos Base de Datos Curso SID2-GAP 39 Curso SID2-GAP 40

11 BBDD en la empresa BBDD en la empresa Programación y aplicaciones Lenguajes de programación convencionales SQL embebido o procedimientos almacenados Entornos de desarrollo de las bases de datos Pantallas Informes Consultas, Etc. SGBD comerciales De gran tamaño Oracle PostgreSQL Informix DB2... A medio camino SQL Server (Microsoft) De tamaño limitado Access (Microsoft; parte de Office) dbase Paradox MySQL... Curso SID2-GAP 41 Curso SID2-GAP 42