PDF de programación - El Sistema de Gestión de la Base de Datos

El Sistema de Gestión de la Base de Datos

El Sistema de Gestión de la Base de Datos

www.kybele.urjc.es

1

Índice

1. El SGBD como Interfaz entre el Usuario y la BD
2. Concepto y Funciones del SGBD

2.1. Lenguajes de los 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

El Sistema de Gestión de la Base de Datos

www.kybele.urjc.es

2

1

Bibliografía Complementaria

Silbersachatz, A. et al. “Database System Concepts” (6ª edición),

Mc Graw-Hill, 2010.

Elmasri, R. y Navathe, S.B. “Fundamentals of Database Systems”

(6ª edición). Addison-Wesley, 2010.

(Traducción al castellano: “Fundamentos de Sistemas de Bases
de Datos”. 5ª edición. Addison-Wesley, 2007)

El Sistema de Gestión de la Base de Datos

www.kybele.urjc.es

3

1. 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
NIVEL ESTRATEGICO
Elaboración de planes
Elaboración de planes
Objetivos generales
Objetivos generales

NIVEL TACTICO
NIVEL TACTICO
Control de gestión
Control de gestión
Objetivos específicos

Objetivos específicos

S
G
B
D

Base
común

de

Datos

NIVEL OPERACIONAL
NIVEL OPERACIONAL

Tareas administrativas

Tareas administrativas

Ordenes y Planes
Información

El Sistema de Gestión de la Base de Datos

www.kybele.urjc.es

4

2

1. El SGBD como interfaz entre el Usuario y la

BD

Usuarios de una BD

a) Usuarios Informáticos

Diseñadores (lógicos/físicos)

Administradores

Analistas y programadores

b) Usuarios Finales

El Sistema de Gestión de la Base de Datos

www.kybele.urjc.es

5

2. Concepto y Funciones de SGBD

Sistema de Gestión 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.

Operaciones que debe realizar un SGBD:

A) SOBRE EL CONJUNTO DE LA BASE

• Creación
• Reestructuración
• Consulta a la totalidad

B) SOBRE REGISTROS CONCRETOS

• Inserción
• Borrado
• Modificación
• Consulta selectiva

Actualización

El Sistema de Gestión de la Base de Datos

www.kybele.urjc.es

6

3

2. Concepto y Funciones de SGBD

Funciones esenciales de un SGBD:

• Función de definición o descripción

• Función de manipulación

• Función de Control

Otras facilidades:

• Procedimientos para el administrador

• Reorganizaciones

• Copias de seguridad

• Cargas de ficheros

• Estadísticas

• Generadores de listados, etc.

• Interfaces con monitores de transacciones

El Sistema de Gestión de la Base de Datos

www.kybele.urjc.es

7

2. Concepto y Funciones de SGBD

DESCRIPCION

Permite describir:

- Los elementos de datos con

- Su estructura
- Sus interrelaciones
- Sus validaciones

A tres niveles:

- Externo
- Lógico Global
- Interno
Mediante un LDD

MANIPULACION

Permite:

- Buscar
- Añadir
- Suprimir
- Modificar
Mediante un LMD

datos de la base

Lo cual supone:

- Definir un criterio de selección (responsabilidad del usuario)
- Definir la estructura externa a recuperar (responsabilidad del usuario)
- Acceder a la estructura física (responsabilidad del sistema)

CONTROL

- Reúne las interfaces de los usuarios
- Suministra procedimientos para el administrador

El Sistema de Gestión de la Base de Datos

www.kybele.urjc.es

8

4

2. Concepto y Funciones de SGBD

2.1. Lenguajes de los SGBD

Caracterización de los lenguajes de datos

Huésped
Autocontenido

Muy Procedimental
Poco procedimental

Diferido (por lotes)
Conversacional (interactivo)

Registro a registro (navegacional)
Conjunto de registros (especificación)

El Sistema de Gestión de la Base de Datos

www.kybele.urjc.es

9

2. Concepto y Funciones de SGBD

2.1. Lenguajes de los SGBD

Tipología de los lenguajes de los SGBD

Por tipos de aplicaciones

Aplicaciones formalizables

Aplicaciones no formalizables

Por tipos de usuarios

Por tipo de función

Informáticos

Finales

Definición

Manipulación

El Sistema de Gestión de la Base de Datos

www.kybele.urjc.es

10

5

2. Concepto y Funciones de SGBD

2.1. Lenguajes de los SGBD

Procesos formalizables y muy repetitivos:

 Mediante programas

 Tratamiento por lotes y periodicidad fija (emisión mensual de nóminas)

 O tratamiento interactivo (consultas).

Procesos dificilmente 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, ...).

El Sistema de Gestión de la Base de Datos

www.kybele.urjc.es

11

2. Concepto y Funciones de SGBD

2.1. Lenguajes de los 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 pede 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 procedimentales e

interactivos.

El Sistema de Gestión de la Base de Datos

www.kybele.urjc.es

12

6

2. Concepto y Funciones de SGBD

2.1. Lenguajes de los SGBD

Un lenguaje huésped es, en general:

Ejemplo:

•Procedimental
•Se explota en diferido
•Navegacional

DL/1 (IMS de IBM): huésped,
muy procedimental, diferido y
navegacional

Un lenguaje autocontenido es, en general:

•Declarativo
•Conversacional
•Recupera conjuntos de registros

Ejemplo:

SQL: huésped y autocontenido, poco
procedimental, recupera conjuntos de
registros, actúa en diferido y en
conversacional.

El Sistema de Gestión de la Base de Datos

www.kybele.urjc.es

13

3. Interacción del Usuario con la BD

Funciones

DESCRIPCION

MANIPULACION

Usuarios

INTERNA

LOGICA GLOBAL

EXTERNA

LENGUAJE DE
DESCRIPCION
DE
DATOS
INTERNOS

LENGUAJE DE
DESCRIPCION DE
DATOS
GLOBALES

LENGUAJE DE
DESCRIPCION DE
VISTAS EXTERNAS

PROCEDIMIENTOS:
- CREACION
- OPTIMIZACION
- REORGANIZACION
- RECUPERACION
- COPIAS SEGURIDAD
..............

LLAMADA A UNA
VISTA DEFINIDA
POR EL
ADMINISTRADOR

- LMD (EMBEBIDO)
- GENERADOR DE INFORMES
- AYUDAS
- L4G
......

VISTA EXTERNA
DESCRITA EN EL
PROPIO
PROCEDIMIETO

- USO DE APLICACIONES
- L4G
- LENGUAJES PARAMETRICOS
PAQUETES

FACILIDADES
INCLUIDAS
EN LOS LENGUAJES O
EN LOS PAQUETES

- LENGUAJES AUTOCONTENIDOS
- PAQUETES

A
D
M
I
N
I
S

I
N
F
O
R

F
O
R
M
A

N
O

N
O

I
N
F
O
R
M
A
T
I
C
O
S

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

El Sistema de Gestión de la Base de Datos

www.kybele.urjc.es

14

7

4. Funcionamiento del SGBD: Interacción con

el S.O.

Comparación entre el acceso a un fichero y a una BD

PROGRAMA DE
PROGRAMA DE
APLICACION
APLICACION

SGBD
SGBD

Subsistema

de gestión de datos
(métodos de acceso)

S.O.

Base
de

Datos

Fichero

El Sistema de Gestión de la Base de Datos

www.kybele.urjc.es

15

4. Funcionamiento del SGBD: Interacción con

el S.O.

Interacción SGBD/SO/PA en un entorno concurrente

Estructuras

lógica
global
e interna

Vista
externa

VE1
VE2

.
.

3

4

SISTEMA

OPERATIVO

6

7

5

12

8

DATOS

ALMACENAMIENTO

INTERMEDIO

BASE

DE

DATOS

SISTEMA DE

GESTION DE LA
BASE DE DATOS

9

Area de

Comunicación

AC1

Area de trabajo

de usuario

11

ATU1
Unidad de ejecución 1(UE1)

1

2

10

Nombre de la
Vista externa

VE1

Programa de

Aplicación

ACn

ATUn

VEn

Programa de

Aplicación

UEn

El Sistema de Gestión de la Base de Datos

www.kybele.urjc.es

16

8

5. La Arquitectura ANSI/X3/SPARC

ISO/IEC
ISO/IEC

JTC1
JTC1

SC32
SC32

AENOR
AENOR

CTN71
CTN71

SC32
SC32

WG3WG3

WG4WG4

El Sistema de Gestión de la Base de Datos

www.kybele.urjc.es

17

5. La Arquitectura ANSI/X3/SPARC

USA

ANSI
ANSI

F

AFNOR
AFNOR

E

AENOR
AENOR

GB

BSIBSI

I
I
S
S
O
O

X3X3

JTC1
JTC1

SPARC
SPARC

SSCSSC

DBMS
(SGBD)

El Sistema de Gestión de la Base de Datos

www.kybele.urjc.es

18

9

5. La Arquitectura ANSI/X3/SPARC

NIVEL
EXTERNO

ESQUEMA
EXTERNO 1

NIVEL
CONCEPTUAL

ESQUEMA

CONCEPTUAL

NIVEL
INTERNO

ESQUEMA
INTERNO

ESQUEMA
EXTERNO n

Correspondencia
Externa/Conceptual

Correspondencia
Conceptual/Interna

El Sistema de Gestión de la Base de Datos

www.kybele.urjc.es

19

DATOS ALMACENADOS

6. La Arquitectura y la Independencia

Físico/Lógica

Uno de los principales objetivos de las BD es:

Independencia entre las estructura físicas y

lógicas de los datos

Independencia entre
datos y aplicaciones

El Sistema de Gestión de la Base de Datos

www.kybele.urjc.es

20

10

6. La Arquitectura y la 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.

El Sistema de Gestión de la Base de Datos

www.kybele.urjc.es

21

6. La Arquitectura y la Independencia

Físico/Lógica

Dentro del concepto de independencia físico/lógica
podemos distinguir entre:

 Independencia de descripción: que permite separar
la defini