Introducción a las bases de datos

Resumen del temario

Introducción a las bases de datos y a los sistemas de gestión de bases de datos Los datos y las bases de datos Los datos y su representación Entidad, atributos y valores Entidades tipo y entidades instancia tipos de dato y dominio de los atributos Valor nulo de los atributos Atributos identificadores y claves El mundo de las representaciones  Representaciones de tablas y su implementación: Los archivos. Las bases de datos. El nivel lógico y el nivel físico.  Conceptos de archivos y bases de datos. Concepto y origen de las BD Archivos y BD Acceso a los datos : Tipologías. Diferentes visiones de los datos.  Los SGBD (Sistema de gestión de bases de datos) Evolución. Objetivos y funcionalidades. Lenguaje  Usuario y administrador. Componentes funcionales. Diccionario y datos. Modelos de bases de datos Arquitectura de los SGBD Esquema y niveles. Los modelos de bases de datos más comunes. Modelo jerárquico. Modelo en red. Modelo relacional. Paradigma de la orientación a objetos. Modelado de datos con UML Bases de datos distribuida Arquitectura de sistemas de bases de datos. Diseño de base de datos distribuidas. Consecuencia de la distribución de datos. Transacciones y protocolos.              

1-Los datos y las bases de datos

Debemos distinguir tres ámbitos bien diferenciados pero que al mismo tiempo están relacionados entre si, que hacen referencia a la realidad, a su forma conceptual y a su representación informática. El mundo real: Constituido por objetos (materiales o no ) de la realidad que nos interesa y los cuales vamos a trabajar. El mundo conceptual: Es el conjunto de conocimientos o informaciones obtenidas gracias a la observación de la parte del mundo. Un mismo mundo real puede dar lugar a diferentes mundos conceptuales, en función de la manera de percibir la realidad. El mundo de las representaciones: Está formado por las representaciones informáticas o datos del mundo conceptual.

Los tres mundos  es un esquema que resume los tres entornos que los informáticos tienen que considerar.

1.1-Los datos y su representación

Los datos son representaciones informáticas de la información disponible, relativo a los objetos del mundo real que nos interesa. El mundo de las representaciones está formado por los datos informatizados con los cuales trabajamos. Para pasar estos datos que extraemos del mundo real y los adaptamos a conceptos  para poder crear una representación que nos permita trabajar con ello debemos pasar por dos fases sucesivas de diseño. Fase de diseño lógico: Se trabaja con un modelo abstracto de datos y traducirlo a un modelo de datos que pueda ser utilizado por un Sistema de Gestión de Bases de Datos (SGBD). Fase de diseño físico: Podemos realizar ciertas modificaciones sobre el esquema lógico obtenido en la fase de diseño lógico, para mejorar la eficiencia en algunas operaciones que se tengan que realizar con datos. El conjunto de conocimiento  respecto a una misma realidad se puede representar de maneras distintas a causa de : Las decisiones tomadas en el diseño (a nivel conceptual, lógico y físico). La tecnología utilizada 

1.2-Entidad, atributos y valores

Entidades: Son los objetos del mundo real que creamos como conceptos. Los podemos distinguir los unos de los otros. Y nos interesan algunas de sus propiedades al menos una. Atributos: Son las propiedades de la entidad que nos interesa. Valores: Son los contenidos concretos de los atributos. Estos tres elementos caracterizan la información. En principio los atributos deberían almacenar un solo valor en cada instante. De esta manera nuestros modelos serán desde el principio compatibles con el modelo lógico de datos de mayor uso el modelo relacional. Si solamente conocemos dos de estos tres elementos. no disponemos de una verdadera información

1.3-Entidad tipo y entidad instancia

Entidad tipo: Se trata de una entidad que pertenece a un grupo o clase en concreto. Por ejemplo los coches en general. Entidad instancia: Se refiere al concepto de un objeto concreto del mundo real. Por ejemplo un coche concreto que podemos distinguir de los demás pertenecientes al mismo grupo, gracias a la diferenciación de sus atributos, como podría ser el atributo matrícula. Podríamos decir que una entidad de tipo es un conjunto y que cada entidad instancia es un elemento del conjunto.

1.4- Tipos datos y dominio atributos

Tipo de datos: Define un conjunto de valores con unas características comunes que los hacen compatibles. Dominio: El conjunto de valores que un atributo concreto puede tomar.

Ejemplo de algunos tipos de datos: Número entero: Números que no tienen posiciones decimales. Número real: Los números reales son aquellos que pueden tener posiciones decimales. Abarcan un amplio intervalo de valores: Booleano: valores Verdadero o Falso.

1.5- Valor nulo de los atributos

Valor nulo: indica que no hay ningún valor asociado a un atributo determinado de una entidad instancia concreta. Para que un atributo admita un valor nulo, tiene que ser especificada esta posibilidad cuando se define el dominio de este.

No hay que confundir valor nulo con el valor cero, si tratamos con valores numéricos , o espacios en blanco, o con caracteres son valores con un significado propio y el valor nulo implica le ausencia de valor.

1.6- Atributos identificadores y claves

Atributo identificador: Es el que permite distinguir sin lugar a dudas cada entidad instancia del resto por el hecho de que su valor es único y no se repite en ninguna más. Un ejemplo atributo identificador seria el DNI de una entidad alumno.

Clave: Es todo atributo o conjunto de atributos que permiten identificar inequívocamente las instancias.  En ocasiones un solo atributo no es suficiente para identificar diferentes instancias de una entidad y es por eso que necesitamos una combinación de valores de uno o más atributos de la misma entidad.

1.7- El mundo de las representaciones

La representación más frecuente en el ámbito de las bases de datos son las tablas, las cuales se implementan normalmente en archivos que estructuran un registro y campos. Podemos decir que una base de datos son conjunto de archivos relacionados entre si o que almacenan datos. No sirve de nada almacenar datos si no podemos acceder a la información . Hay diferentes tipos de acceso a los datos: Secuencial. Directo Por valor  Por posición

1.8- Representación tabular: archivos

Las informaciones son conceptos obtenidos a partir de la observación del mundo real. Para trabajar esta información  podemos representarla en forma de tabla y de este modo acceder con mayor facilidad a la información. Cada tabla representa una entidad genérica y está estructurada en filas (horizontal), columnas (vertical). Cada fila representa una entidad instancia. Cada columna representa un atributo. Cada celda almacena el valor que tenga el atributo de la entidad instancia.

Archivo de datos: Es la implementación informática de una tabla, con datos estructurados con registros y campos. La implementación  de cada entidad instancia se llama registro y equivale a una fila de la representación tabular. La implementación de cada atributo se llama campo, y equivale a una columna de la representación tabular. Cada intersección de un registro y de un campo almacena el valor que tiene cada campo del registro al que pertenece.

1.9- Las bases de datos

Cuando representamos informáticamente tendremos unas cuantas entidades tipo. Si partimos de un número concreto de entidades necesitaremos como mínimo el mismo número de tablas para representarlas. Estas tablas tienen que estar relacionadas entre ellas. Interrelaciones son informaciones que permiten asociar las entidades entre ellas. Entidades interrelacionadas entre dos o mas tablas se realizan mediante campos del mismo tipo de dato que almacenan los mismos valores.

Base de Datos consiste en un conjunto de archivos de datos interrelacionados. Un sistema gestor de bases de datos (SGBD) es un tipo de programa especializado en gestionar y administrar bases de datos.

1.10- Nivel lógico y nivel físico

La organización de datos, su registro y acceso los podemos considerar desde dos puntos de vista: Nivel lógico: Nos permite trabajar con datos de manera sencilla independiente de la implementación física.  Nivel físico: Implica un conocimiento  bajo nivel de implementación física de organización y acceso de los datos.

Nivel lógico: Se trabaja con tablas, con los campos y registros correspondientes y sus interrelaciones. Nivel físico: Se trabaja considerando otros factores de bajo nivel, como el encadenamiento de registros físicos, la compresión de datos , las tipologías de indices, ...etc.