PDF de programación - Introducción a las bases de datos - Fundamentos de diseño de bases de datos

Introducción a las bases de datos
Introducción a las bases de datos
Fundamentos de diseño de bases de datos
Fundamentos de diseño de bases de datos

Introducción a las bases de datos
Introducción a las bases de datos

 Organización lógica de los datos
Organización lógica de los datos
Sistemas basados en archivos
 Sistemas basados en archivos
 Concepto intuitivo de base de datos
Concepto intuitivo de base de datos
Sistemas gestores de bases de datos
 Sistemas gestores de bases de datos
 Definición
Definición
 Características y ventajas
Características y ventajas
Características y ventajas
Características y ventajas
Bases de datos
 Bases de datos
 Definición
Definición
Operaciones: Lenguajes DDL y DML
 Operaciones: Lenguajes DDL y DML
 Usuarios de la base de datos
Usuarios de la base de datos
 Datos operativos y esquema de la base de datos
Datos operativos y esquema de la base de datos
Arquitectura de un sistema gestor de bases de datos
 Arquitectura de un sistema gestor de bases de datos
 Niveles de abstracción
Niveles de abstracción
 Independencia de los datos (física y lógica)
Independencia de los datos (física y lógica)

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Organización lógica de los datos
Organización lógica de los datos

Sistemas basados en archivos
Sistemas basados en archivos

 Campo
Campo

Unidad mínima.
Unidad mínima.

 Registro
 Registro
Registro
Registro

Conjunto de campos relacionados.
Conjunto de campos relacionados.
Conjunto de campos relacionados.
Conjunto de campos relacionados.

 Fichero
Fichero

Conjunto de registros relacionados.
Conjunto de registros relacionados.

 Carpeta
Carpeta

Conjunto de ficheros relacionados.
Conjunto de ficheros relacionados.

Organización lógica de los datos
Organización lógica de los datos

Las carpetas se organizan jerárquicamente
Las carpetas se organizan jerárquicamente
(en carpetas y subcarpetas) para formar un árbol:
(en carpetas y subcarpetas) para formar un árbol:

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Organización lógica de los datos
Organización lógica de los datos

Ejemplo: Gestión de la Universidad
Ejemplo: Gestión de la Universidad
Utilización de aplicaciones distintas para cada necesidad:
Utilización de aplicaciones distintas para cada necesidad:

Aplicaciones
Matrículas
Actas
Actas
Expedientes y certificados
Organización docente
Horarios
…

Datos
Alumnos, asignaturas…
Asignaturas, profesores, alumnos…
Asignaturas, profesores, alumnos…
Alumnos, planes de estudio…
Profesores, asignaturas, departamentos…
Profesores, grupos, asignaturas, aulas…

 Cada programa define y gestiona sus propios datos.
Cada programa define y gestiona sus propios datos.

Organización lógica de los datos
Organización lógica de los datos

Ejemplo: Gestión de la Universidad
Ejemplo: Gestión de la Universidad

Problema: Los datos pertenecen a las aplicaciones.
Problema
: Los datos pertenecen a las aplicaciones.

Consecuencias
Consecuencias::
Consecuencias
Consecuencias::
Existencia de datos redundantes.
 Existencia de datos redundantes.
 Posible aparición de inconsistencias.
Posible aparición de inconsistencias.
 Información no reutilizable .
Información no reutilizable .

p.ej. Dificultad a la hora de relacionar datos
p.ej. Dificultad a la hora de relacionar datos
(¿en qué aula está un alumno a una hora determinada?)
(¿en qué aula está un alumno a una hora determinada?)

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Organización lógica de los datos
Organización lógica de los datos

Ejemplo: Gestión de la Universidad
Ejemplo: Gestión de la Universidad

Solución
Solución: :
Base de datos común para distintas aplicaciones.
Base de datos común para distintas aplicaciones.

 En la base de datos se almacenan, de forma
En la base de datos se almacenan, de forma
centralizada, los datos referentes a asignaturas,
centralizada, los datos referentes a asignaturas,
planes de estudio, cursos, grupos, alumnos,
planes de estudio, cursos, grupos, alumnos,
profesores, departamentos, aulas...
profesores, departamentos, aulas...

 Las distintas aplicaciones trabajan sobre los mismos
Las distintas aplicaciones trabajan sobre los mismos
datos, que se comparten en función de las
datos, que se comparten en función de las
necesidades de cada aplicación.
necesidades de cada aplicación.

Organización lógica de los datos
Organización lógica de los datos

Concepto intuitivo de base de datos
Concepto intuitivo de base de datos
Fondo común de información almacenada en una
Fondo común de información almacenada en una
computadora para que cualquier persona o programa
computadora para que cualquier persona o programa
autorizado pueda acceder a ella, independientemente
autorizado pueda acceder a ella, independientemente
de su lugar de procedencia y del uso que haga de ella.
de su lugar de procedencia y del uso que haga de ella.

Base de datos:
Base de datos:

Conjunto de datos comunes
Conjunto de datos comunes

que se almacenan sin redundancia
que se almacenan sin redundancia

para ser útiles en diferentes aplicaciones.
para ser útiles en diferentes aplicaciones.

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Sistemas gestores de bases de datos
Sistemas gestores de bases de datos

Limitaciones de los sistemas basados en archivos
Limitaciones de los sistemas basados en archivos

Resulta complejo utilizar un sistema de archivos para:
Resulta complejo utilizar un sistema de archivos para:
Modificar dinámicamente la estructura de un archivo.
 Modificar dinámicamente la estructura de un archivo.
 Consultar o actualizar un archivo de forma flexible.
 Consultar o actualizar un archivo de forma flexible.
Consultar o actualizar un archivo de forma flexible.
Consultar o actualizar un archivo de forma flexible.
Proteger ciertos datos de usuarios no autorizados.
 Proteger ciertos datos de usuarios no autorizados.
 Permitir el acceso a los datos desde distintas aplicaciones.
Permitir el acceso a los datos desde distintas aplicaciones.

Solución
Solución
Utilizar un sistema de gestión de bases de datos.
Utilizar un sistema de gestión de bases de datos.

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Sistemas gestores de bases de datos
Sistemas gestores de bases de datos

Sistema de Gestión de Bases de Datos
Sistema de Gestión de Bases de Datos
[DBMS:
[DBMS: DataBase

DataBase Management

Management System
System]]

Software con capacidad para definir,
Software con capacidad para definir,
mantener y utilizar una base de datos.
mantener y utilizar una base de datos.
mantener y utilizar una base de datos.
mantener y utilizar una base de datos.

Un sistema de gestión de bases de datos debe permitir
Un sistema de gestión de bases de datos debe permitir
definir estructuras de almacenamiento, acceder a los
definir estructuras de almacenamiento, acceder a los
datos de forma eficiente y segura, etc..
datos de forma eficiente y segura, etc..

Ejemplos: Oracle, IBM DB2, Microsoft SQL Server,
Ejemplos:
Oracle, IBM DB2, Microsoft SQL Server,
Interbase
Interbase, , MySQL

MySQL, , PostgreSQL

PostgreSQL……

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Sistemas gestores de bases de datos
Sistemas gestores de bases de datos

Características de un sistema gestor de bases de datos:
Características de un sistema gestor de bases de datos:
1.1. Independencia

independencia física).).

Independencia: Los datos se organizan
: Los datos se organizan
independientemente de las aplicaciones que los vayan a
independientemente de las aplicaciones que los vayan a
usar (independencia lógica
independencia lógica) y de los ficheros en los que
) y de los ficheros en los que
usar (
vayan a almacenarse (
vayan a almacenarse (independencia física
2.2. Los usuarios y las aplicaciones pueden acceder a
Los usuarios y las aplicaciones pueden acceder a
los datos mediante el uso de lenguajes de consulta
lenguajes de consulta
los datos mediante el uso de
(p.ej. SQL,
(p.ej. SQL, Query
Query--byby--example
Centralización: Los datos se gestionan de forma
: Los datos se gestionan de forma
centralizada e independiente de las aplicaciones.
centralizada e independiente de las aplicaciones.
Consistencia e integridad de los datos.
de los datos.
Fiabilidad (protección frente a fallos)
(protección frente a fallos)
y seguridad (control de acceso a los datos).
y seguridad
(control de acceso a los datos).

4.4. Consistencia e integridad
5.5. Fiabilidad

3.3. Centralización

example…).…).

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Sistemas gestores de bases de datos
Sistemas gestores de bases de datos

Característica
Independencia física

Independencia lógica
Independencia lógica

Ventajas
- Simplifica el desarrollo de las aplicaciones, que no
han de preocuparse del almacenamiento de los datos.
- Permite realizar cambios en la estructura física para
optimizar el uso de la BD sin tener que modificar las
aplicaciones.

- Facilita la realización de cambios en las aplicaciones
- Facilita la realización de cambios en las aplicaciones
sin tener que modificar la base de datos.
- Cada aplicación organiza los datos en función
de sus propias necesidades.

Lenguajes de consulta

- Facilitan al usuario el acceso a los datos.

Centralización

- Gestión automática de accesos concurrentes.

Consistencia

- Mantenimiento de la integridad de los datos.
p.ej. Datos duplicados, valores incorrectos…

Seguridad

- Control sobre el acceso a los datos particulares.

- El uso de bases de datos permite que los datos se
almacenen sin redundancia.

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Bases de datos
Bases de datos

Definición de base de datos:
Definición de base de datos:

Colección compartida de datos
Colección compartida de datos

relacionados desde el punto de vista lógico,
relacionados desde el punto de vista lógico,
relacionados desde el punto de vista lógico,
relacionados desde el punto de vista lógico,

junto con una descripción de esos datos
junto con una descripción de esos datos
(metadatos), diseñada para satisfacer las
(metadatos), diseñada para satisfacer las

necesidades de información de una organización.
necesidades de información de una organización.

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Bases de datos
Bases de datos

Operaciones sobre la base de datos
Operaciones sobre la base de datos