PDF de programación - TEMA 4 Conceptos básicos en el entorno de las Bases de Datos

TEMA 4

Conceptos básicos

en el entorno de las Bases de Datos

Sistemas basados en ficheros.
Bases de datos.
Usuarios de la base de datos.
Bases de datos como Sistemas de información.
Bases de datos vs. Recuperación de información
Esquema conceptual de la base de datos.
Ciclo de vida.
Arquitectura de un SGBD.
Independencia de los datos.
Lenguajes en los SGBD.
Modelos de datos.
Evolución de los modelos de datos.
Bases de datos avanzadas.
Bases de datos y las nuevas tecnologías.

Sistemas basados en ficheros

Fichero

Colección de registros que contienen datos relacionados desde el

punto de vista lógico.

Jerarquía de datos

Ejemplo

Ficheros

24.830.654 Ramón Correa H.2/Fer/das 02-02-2004
45.782.678 Belén López G.1/Nus/dim 24-02-2004
47.456.742 Miguel Castro F.2/Lac/lic 31-01-2004

(Fichero de
préstamos)

(Registro que
contiene el D.N.I.,
nombre y apellido,
signatura del libro
prestado y fecha de
préstamo)

Registros

45.782.678 Belén López G.1/Nus/dim 24-02-2004

Campos

05-06-2000

(Campo de la fecha de préstamo)

Caracteres

(bytes)

0110000

(Carácter 0 en ASCII)

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Departamento de Ciencias de la Computación e
Inteligencia Artificial
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Tema 1 – página 2

Sistemas basados en ficheros

Sistema basado en ficheros

Conjunto de programas de aplicación que dan servicio a usuarios
del ordenador, de tal forma que cada programa define y gestiona

sus propios datos.

Datos

Archivos

Préstamos

Programas de

aplicación

Programa de
préstamos

Usuarios

Informes

Libros

Programa de

libros

Informes

Control de
inventarios

Facturación

Programa de
control de
inventarios

Informes

Programa de
facturación

Informes

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Tema 1 – página 3

Sistemas basados en ficheros

Inconvenientes de los sistemas basados en ficheros

 Los programas dependen de la estructura de los

ficheros.

 Redundancia en los datos.
 Inconsistencia en los datos.
 No permiten acceso a los archivos desde distintas
aplicaciones y con distintos lenguajes y sistemas
operativos.

 Seguridad de acceso a los datos.

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Tema 1 – página 4

Bases de datos

BASE DE DATOS

Colección compartida de datos relacionados desde el punto de
vista lógico, junto con una descripción de esos datos, diseñada

para satisfacer las necesidades de información de una

determinada organización.

SISTEMA GESTOR DE BASES DE DATOS (SGBD-DBMS)

Software que permite a los usuarios definir, crear, mantener y

gestionar el acceso a la base de datos.

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Tema 1 – página 5

Bases de datos

Base de datos

Datos de
préstamos

Datos de
libros

Datos de
inventarios

Otros datos

Sistema Gestor de

Base de Datos

Programas
de aplicación
Programa de
préstamos

Usuarios

Informes

Programa de

libros

Informes

Programa de
control de
inventarios

Informes

Programa de
facturación

Informes

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Tema 1 – página 6

Bases de datos

Propiedades
implícitas

 Universo del discurso

 Representación de algunos aspectos

del mundo real.

 Colección coherente de datos
 Propósito específico

 Grupo de usuarios específico
 Aplicaciones concretas

Operaciones  Relacionadas con las estructuras de datos:

 Relacionadas con la información:

 Crear.
 Modificar.
 Eliminar.

 Añadir.
 Modificar.
 Consultar.
 Borrar.

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Tema 1 – página 7

Usuarios de la base de datos

capacidad
de acción

-

Usuario final

Clientes de la base de datos, que utilizan la

información que esta contiene.

Programador de aplicaciones

Responsable de crear los programas que
permiten incorporar a la base de datos las
funcionalidades que necesitan los usuarios.

Administrador de la base de datos

Responsable de la gestión y administración de la
base de datos, estando a cargo de las políticas de
seguridad, control de acceso, mantenimiento y

rendimiento del DBMS.

+

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Tema 1 – página 8

Arquitectura de un SGBD

Tres niveles de abstracción

Usuarios

Esquema
externo

Esquema
Conceptual

Esquema
Interno

Vista externa

Vista externa

Vista externa

Vista conceptual

Vista interna

Parte de la base de

datos que es
relevante para
cada usuario.

Datos que hay en la

base de datos y
relaciones lógicas
que hay entre ellos.

Organización
física de la base
de datos en el
ordenador.

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Tema 1 – página 9

Independencia física y lógica

Más fácil

Correspondencia conceptual-interna

Independencia física de los datos

Capacidad de modificar el esquema físico sin provocar que se

vuelvan a escribir los programas de aplicación.

Más difícil

Correspondencia externa-conceptual

Independencia lógica de los datos

Capacidad de modificar el esquema conceptual sin provocar

que se vuelvan a escribir los programas de aplicación.

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Tema 1 – página 10

Independencia de los datos

Independencia de los datos

Garantía de que los posibles cambios que se produzcan en las
estructuras de almacenamiento y en el sistema de acceso a la
BD no afectarán a los programas de aplicación existentes.

Gracias a que la base de datos no sólo contiene datos,
sino la descripción de los mismos (metadatos – datos

sobre los datos).

Se suele mejorar la definición de base de datos

indicando que es una colección de datos que es capaz

de describirse a sí misma.

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Tema 1 – página 11

Lenguajes en un SGBD

Lenguaje de definición de datos

Permite expresar las definiciones que especifican el esquema de

la base de datos.

Describir y dar nombre a los ítems, atributos y relaciones que se
requieren para cada aplicación, junto con reglas que garanticen

su integridad y seguridad.

Lenguaje de manipulación de datos

Permite expresar las operaciones que permiten manipular los

datos que hay en la base de datos.

Inserción de datos nuevos, modificación de datos existentes,
recuperación de datos contenidos en la base de datos, borrado

de datos de la base de datos.

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Tema 1 – página 12

Bases de datos como
Sistemas de Información

Sistemas de Información

Recupera documentos y referencias
Almacena textos en lenguaje natural
Procesa consultas aproximadas

Recupera hechos específicos
Almacena hechos sobre áreas especiales
de un discurso y conocimiento general
Procesa consultas no restringidas

Soporte a

la

Decisión

Recuperación
de Información

Pregunta-
Respuesta

Base de
Datos

Gestión de la
Información

Recupera elementos de información
Almacena elementos en forma tabular
Procesa consultas por comparación exacta

Añade a un gestor de base de datos
procedimiento de análisis y
síntesis (resúmenes, medias,
proyecciones, ...)

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Tema 1 – página 13

Bases de datos vs. Recuperación de
Información

Recuperación de
Información

(RI)

Recuperación en
Base de datos

Documento

Tabla

Probabilístico

Determinístico

Objeto

Modelo

Coincidencia

Parcial

Exacta

Consulta

Lenguaje Natural

Lenguaje Artificial

Evaluación

Relevancia

Exacta

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Tema 1 – página 14

Etapas de desarrollo de la BD

Datos generales

sobre una
organización

concreta

Datos operativos
que se manejan

en la

organización

Análisis

Esquema

conceptual de la
base de datos

Diseño

Modelo lógico de
la base de datos

Implementación

Implementación

de la base de
datos en un

DBMS

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Tema 1 – página 15

Esquema conceptual de la BD

Dato operativo

Todos los elementos que forman parte de la información que
necesita una empresa para su funcionamiento, sin tener en

cuenta aquellos que se utilizan para mantenerla.

Ítem básico

Elemento acerca del cual se puede

dar una información.

Atributo

Características que describen a un

ítem de información.

Conexión

Relación entre ítems.



S
O
T
A
D
E
D
E
S
A
B
A
L
E
D
L
A
U
T
P
E
C
N
O
C
A
M
E
U
Q
S
E



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Tema 1 – página 16

Modelos de datos

Modelo de datos lógico

Forma de dar estructura a los datos en la BD que viene

acompañada de un conjunto de operaciones que se pueden
realizar con los datos organizados según esa estructura.

Ejemplo  Ítem: Cliente

 Atributos: Nombre, Dirección, Provincia.

 Ítem: Cuenta Bancaria
 Atributos: Código, Saldo.

 Relación: Cliente-Cuenta.

 Binaria.
 Muchos a muc