PDF de programación - Tema 5 - Creación y Desarrollo de una BD

Bases de Datos

Tema 5

Creación y Desarrollo

de una BD

Francisco Ruiz

feb-2001

documentación preparada con ayuda de Esperanza Marcos (Universidad Rey Juan Carlos) y Mario Piattini

(Universidad de Castilla-La Mancha)

UCLM-ESI (F.Ruiz)

Tema 5

Creación y Desarrollo

de una BD

Complementar con:

* capítulo 8 del libro “Diseño de Bases de Datos Relacionales”.

De Miguel, A.; Piattini, M.; Marcos, E.; Ra-Ma, 1999.

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• Conocer el ciclo de vida de una base de datos (BD),
desde que se adopta la decisión de crearla hasta que
está operativa.

Objetivos

• Aprender una metodología de desarrollo de bases de

datos basada en tres etapas fundamentales:
– diseño conceptual,
– diseño lógico, y
– diseño físico.

• utilizando
Relacional.

los modelos Entidad/Interrelación y

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Referencias

• Principales:

– [de Miguel et al, 1999]

• Cap 8
• De Miguel, A.; Piattini, M.; Marcos, E.; Diseño de Bases de Datos

Relacionales. Ra-Ma, 1999.

• Otras:

- Connolly, T.; Begg, C.; Straghan, A.; Database Systems (2nd edition). Addison-Wesley,

1999. Capítulos 4 y 7.

- Elmasri, R.; Navathe, S.B.; Sistemas de Bases de Datos: Conceptos fundamentales (2ª

edición). Addison-Wesley, 1997. Capítulo 14.

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Índice

1. Ciclo de vida de una BD.

1.1. Estudio previo y plan de trabajo.
1.2. Concepción de la BD y selección del equipo.
1.3. Diseño y carga.

2. Metodología de Diseño.
2.1. Enfoques de diseño.
2.2. Etapas de la metodología.

2.2.1. Modelado conceptual.
2.2.2. Diseño lógico.
2.2.3. Diseño físico.

3.

Entradas y salidas del proceso.

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• La creación de una BD
es, generalmente, una
operación difdifíícil, larga
cil, larga
y costosa, que no puede
y costosa
improvisarse.

• Las repercusiones que

esta decisión puede
tener en todos los
niveles de la empresa
hacen de ella una
decisión que atañe a la
política empresarial,
no debe ser
por lo que no debe ser
abordada en exclusiva
abordada en exclusiva
por los téécnicos
cnicos.
por los t

1. Ciclo de vida de una BD

ESTUDIO PREVIO Y
PLAN DE TRABAJO

-ESTRATEGIA-

CONCEPCION DE LA BD Y
SELECCION DEL EQUIPO

DISEÑO Y CARGA
-CONSTRUCCIÓN-

PRODUCCION

Fases del ciclo de vida de BD

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1.1 Estudio previo y plan de trabajo

1. Estudio Previo y

plan de trabajo



E
S
T
U
D
I
O

P
R
E
V
I
O

Y

P
L
A
N

D
E

T
R
A
B
A
J
O


E
S
T
R
A
T
E
G
I
A

1. Ciclo de vida de una BD

DECISION POLITICA Y
FIJACION DE OBJETIVOS

Estudio de
Estudio de
Viabilidad
Viabilidad

EVALUACION PREVIA DE

MEDIOS Y COSTES

NO

¿SE DESISTE?

NO

¿APROBADO?

SI
NO SE
REALIZA

SI

DEF. Y APROBACION
DE LA ESTRUCTURA

ORGANICA

PLAN DE TRABAJO

DETALLADO

NO

NO

SI

¿REVISION DE
OBJETIVOS?

¿APROBADO?

SI

CONCEPCION Y SELECCION DE EQUIPO

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1.2 Concepción de la BD y selección del equipo

1. Ciclo de vida de una BD

2. Concepción de la BD y

selección del equipo

C
O
N
C
E
P
C
I
O
N

S
E
L
E
C
C
I
O
N

Y

D
E

L
A

B
D

D
E

E
Q
U
I
P
O

ESTUDIO PREVIO

CONCEPCION

EVALUACION Y SELECCION

DE EQUIPO FISICO Y
LOGICO NECESARIOS

SI, CON REPAROS

¿APROBADO?

SI

DISEÑO Y CARGA

NO

¿LO APRUEBA LA DIRECCION

EN LINEAS GENERALES?
¿ESTAN DE ACUERDO LOS

USUARIOS?

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1.3 Diseño y carga

1. Ciclo de vida de una BD

CONCEPCION Y SELECCION DE EQUIPO

3. Diseño y Carga

DISEÑO LOGICO

DISEÑO FISICO

CARGA

PRUEBAS DE
PROGRAMAS

¿HAY PROBLEMAS
EN LA ESTRUCTURA
LOGICA O FISICA?

NO

SI

NO

¿SE HA CARGADO
TODA LA BASE?

SI

SISTEMA DE
EXPLOTACION

D
I
S
E
Ñ
O

Y

C
A
R
G
A

P
R
O
D
U
C
C
I
O
N

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Concepto de Metodología

2. Metodología de Diseño

“Una metodología de diseño puede concebirse como un conjunto de herramientas y técnicas
empleadas dentro de un marco organizacional que puede ser aplicado consistentemente a
proyectos sucesivos de desarrollo de la estructura de una BD”, WASSERMAN (1979).
“Una metodología es una colección de medios propuestos para controlar el proceso de
desarrollo”, ROCHEFELD (1986).
“Una metodología es una serie de métodos que pueden ser aceptados ampliamente y
utilizados en el ciclo de la vida completo del diseño de la BD. Estos métodos cumplen
distintas tareas en distintos pasos”, SHAN y SHISUAN (1984).
“Una metodología es un conjunto de modelos y herramientas que nos permiten pasar de una
etapa a la siguiente en el proceso de diseño de la BD”, ROLLAND et al (1988).

Metodología: “conjunto de modelos, lenguajes y otras herramientas que facilitan la
representación de los datos en cada fase del proceso de diseño de una BD, junto
con las reglas que permiten el paso de una fase a la siguiente”.

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Componentes básicos de una metodología (2)
• Herramienta “cualquier recurso particular a disposición de la metodología para realizar
las operaciones que en ella se prevén”, BATINI ET AL. (1981); diagramas, grafos,
teorías, etc.

2. Metodología de Diseño

• Modelo de datos “conjunto de conceptos, reglas y convenciones que permiten describir
y manipular los datos de la parcela del mundo real que constituye nuestro universo del
discurso”.

• Un Lenguaje de datos está siempre basado en un determinado modelo de datos y es el
resultado de definir una sintaxis para el mismo, lo que va a permitir expresar un
esquema.

• La documentación nos permitirá describir de forma normalizada los resultados de cada

etapa, facilitando así la labor del diseñador y ayudando al mantenimiento de la base.

• Las reglas actuarán sobre los elementos de entrada en cada fase para conseguir (de
manera semiautomática) las salidas de cada una de ellas, permitiendo en algunos casos
elaborar distintas alternativas de diseño.

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Componentes básicos de una metodología

2. Metodología de Diseño

MODELOS

LENGUAJES

ABCD

DOCUMENTACION
WWWW
WWWW
WWWW

OTRAS HERRAMIENTAS

REGLAS

A U B →→→→ C
Ent. →→→→ Rel.
Int N:M →→→→ R

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Características deseables en una metodología de diseño

2. Metodología de Diseño

a) Claridad y comprensibilidad
b) Capacidad de soportar la evolución de los sistemas.
c) Facilitar la portabilidad
d) Versatilidad respecto a los tipos de aplicaciones.
e) Flexibilidad (independencia respecto de la dimensión de

los proyectos).

f) Rigurosidad.
g) Adopción de estándares.

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2.1 Enfoques de Diseño

2. Metodología de Diseño

• Hay dos causas principales que conducen a un diseño

incorrecto:
– Falta de conocimiento del dominio de la aplicación; conocimiento que no

posee el diseñador informático, pero sí el usuario.

– Falta de experiencia en el modelado: experiencia que sí se le supone al

diseñador, pero que el usuario no suele poseer.

• Para resolver el problema de comunicación entre el usuario y el

diseñador es bueno utilizar un modelo conceptual:
– Entidad/Interrelación (E/R): este modelo permite entablar un diálogo
entre el usuario y el diseñador que facilitará que se despejen dudas y
aclaren aspectos del universo del discurso a modelar.

• Existen otros enfoques de diseño relacional que no se apoyan en
el modelo E/R, sino que llegan directamente al esquema
relacional a partir de los atributos considerados aisladamente y
de las restricciones semánticas (especialmente dependencias).

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2.1 Enfoques de Diseño

2. Metodología de Diseño

Enfoques de Diseño: Análisis vs Síntesis

MUNDO REAL

UD

- Atributos
- Dependencias
- Otras restricciones
semánticas

R<(A), (D*)>

Otras restricciones semánticas

ESQUEMA

- relación universal -

- Entidades
- Interrelaciones
- Otras restricciones
semánticas

{R}

R1<(Ai), (Di*)>

Otras restricciones semánticas

(v.g. Sobre dominios,
i
id dreferencial, etc.)

ESQUEMA
- conjunto de relaciones-

(*) (D o D) pueden no ser
recubrimientos minimales

NORMALIZACION

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2.1 Enfoques de Diseño

2. Metodología de Diseño

• Las distintas metodologías pueden adoptar tres enfoques diferentes para ir de

las primeras a las últimas fases:
– 1) Dedicar muy poco tiempo al análisis y modelado conceptual, e incluso al
diseño lógico, pasando directamente a implementar en el SGBD. Este enfoque
lleva a unos diseños muy pobres, escasos rendimientos y falta de flexibilidad de
los sistemas.

– 2) Aproximaciones puramente teóricas que preconizan la utilización de lenguajes
y técnicas formales casi desde el inicio del proyecto, limitando de esta manera la
participación de los usuarios en los proyectos.

– 3) Ir adaptando el rigor de la notación a medida que progresa el diseño, pensando
en cada fase en el tipo de usuarios que se encuentran involucrados. Con esto se
consiguen las siguientes ventajas:

Nuestra
opción

» Se requiere menos especialización por parte del diseñador.
» Los usuarios pueden participar en el diseño.
» El diseño es más fácil de verificar por parte de las personas involucradas en

el mismo.

» El esquema obtenido es flexible y fácil de mantener.
» El afinamiento físico es más sencillo.
» Cada fase tiene su propia documentación, más o menos formal, según sus

características.

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2.2 Etapas de la Metodología

2. Metodología de Diseño

Metodología propuesta

ESQUEMA LOGICO

(Relacional)

MUNDO REAL

ESQUEMA

CONCEPTUAL

PROFESOR

Imparte

clase

ALUMNO

UD

DISEÑADOR

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2.2 Etapas de la Metodología

2. Metodología de Diseño

Etapas de la Metodología de Diseño de BD

− Modelado conceptual: obtener una buena representación de los
recursos de información, con independencia de usuarios o aplicaciones
(SGBD), y sin realizar consideraciones sobre la eficie