PDF de programación - Tema 1. El enfoque de bases de datos

Sistemas de Información II
Tema 1. El enfoque de
bases de datos

Bibliografía:
Elmasri y Navathe: “Fundamentos de Sistemas de Bases de

Datos”

3ª edición, 2002 (Capítulo 1).

Carlos Castillo

UPF – 2008

1

¿De qué se trata SI-II?

Bases de datos

Principalmente relacionales (~tablas)

+

cientos de tutoriales y

guías en la web.

“SQL”

“databases”

“bases de datos

relacionales”

“apuntes de ficheros y

bases de datos”

...

2

Temas de la asignatura

Conceptos básicos
Sistemas gestores de bases de datos
Modelo entidad-relación
Modelo relacional
Álgebra relacional
Representación física de los datos
Estructuras en memoria secundaria
Datos semiestructurados

3

Objetivos de la asignatura

Teoría: 1. Entender los principios detrás

del diseño de las bases de datos
relacionales. 2. Aprender a transformar
problemas reales al modelo relacional

Prácticas: Aprender cómo trabajar con

una base de datos

4

¿Qué hay que que saber hacer

al final de la asignatura?

Entender un problema de datos como
entidades y relaciones
Dibujar un diagrama entidad-relación
Pasar el diagrama entidad-relación a
una base de datos en SQL
Poner datos en la base de datos usando
SQL
Hacer consultas usando SQL

5

Temas de esta clase

Aplicaciones de bases de datos
Minimundo
Características del enfoque
Roles y actores
Ventajas de las bases de datos
Implicaciones
SQL
Resumen

6

Definición: Base de datos

Una colección de datos relacionados, y una
descripción de estos datos, diseñados para
cumplir con las necesidades de información

de una organización.

(Connolly & Begg)

7

Definición: Sistema gestor de

bases de datos (DBMS)

Un sistema de software que permite a sus

usuarios crear, mantener y controlar el

acceso a una base de datos.

(Connolly & Begg)

8

¿Qué es una base de datos?

➢Es una colección de datos relacionados.

➢Generalmente es una parte de un
sistema más grande.

9

Internet

Front-end
Aplicación

Back-end
Bases de datos

Almacenamiento

10

Aplicaciones tradicionales

Inventario
Reservas
Compras
Seguimiento
Logística
Transporte
Educación
Estadísticas

Bancos
Adm. Clientes
Bibliotecas
Sistemas
educación

Campus global

Etc.

11

¿Qué tipos de datos?

Cualquier organización usualmente

Intercambia
Procesa
Almacena
Recupera
Actualiza
Revisa

... datos provenientes de su actividad

12

¿Qué tipos de datos?

Ciertos aspectos del mundo real

Cuantificables
Objetivables
Útiles

Vista parcial (“minimundo”) del
problema => ABSTRACCIÓN

13

Ejemplo

Entidades
Alumnos
Curso
Secciones
Notas
Requisitos

¿Qué atributos podría tener cada uno?

14

Ejemplo (cont.)

Atributos por entidad

Alumnos: nombre, código, año,
especialidad
Asignatura: nombre, código, créditos,
depto
Secciones: número,curso,semestre,año
Notas: alumno,sección,nota
Requisitos: asignatura,requisito

Pueden ser variables

15

Expectativas (ej.: Banco)

Ítems de datos

clientes, operaciones, empresas, etc.

Registro de cada transacción
Transacciones secretas
Usuarios concurrentes
No pueden haber errores
Tolerancia a fallas externas

16

Expectativas ... (cont.)

Reportes de todos los aspectos del
sistema
Nuevos productos del banco se venden

Hipotecas con tasa de crédito que varía
dependiendo de ciertos factores
Premio si un cliente invita a otro cliente
que resulta ser un buen cliente
Promociones en casos especiales
etc.

17

¿Cómo se cumple con estas

expectativas?

Siguiendo una metodología
Modelando los datos en términos
abstractos

Ciertos tipos de dato prefijado
Cierta estructura formal (tablas, columnas,
filas)

Utilizando un gestor de bases de datos

Transacciones, concurrencia, etc.

18

Enfoque típico

Usuarios

Programas

Datos

19

Usando ficheros

Fichero = Tabla de datos

Personas.txt
Nombre,Apellido,Año_Nacimiento
Juan,Perez,1957
John,Smith,1980
...

Tipos de reporte: todas las personas con un año de

nacimiento, etc.

Nuevo reporte = nuevo programa

20

¿Por qué no usar ficheros?

No se puede ...
Buscar rápido
Modificar fragmentos pequeños
Hacer consultas complejas
Modificar varios ficheros a la vez

No es eficiente consultar partes
pequeñas de los ficheros sin leerlos
completos en memoria
No hay restricciones de integridad
Falta de flexibilidad

21

Enfoque de bases de datos

Usuarios

Programas

Sistema gestor de bases de datos
RDBMS =
Relational database management system

Descripción
de los datos
(metadatos)

Datos

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Características del enfoque

Datos autodescriptivos

Uso de un catálogo de metadatos

Independencia de los datos

Otros programas para los mismos datos

Múltiples vistas de los datos
Compartir datos
Transacciones multiusuario
Desarrollar programas en menos tiempo

y que funcionen mejor

23

Términos clave

Esquema de la base de datos

Descripción de la estructura
Estado de la base de datos
Descripción del estado actual

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Ejemplo

Base de datos de autores
Tablas

autores
editoriales
libros

Tipos de dato
TEXT - Texto
INTEGER – Números enteros
DATE – Fecha

25

Ejemplos de tablas

autores
idautor INTEGER
nombre TEXT
apellido TEXT
telefono INTEGER
direccion TEXT

editoriales
ideditorial INTEGER
nombre TEXT
direccion TEXT

libros
idlibro INTEGER
idautor INTEGER
ideditorial INTEGER
nombre TEXT
paginas INTEGER
publicado DATE

Observar:
●Nombres de tabla
●Nombres de columna
●Tipos de dato
●Identificadores
●Relaciones
●Restricciones de integridad

26

Roles y actores

Administrador de datos y bases de
datos (DBA)
Diseñadores de bases de datos
Desarrolladores de aplicaciones
Usuarios finales

27

Administrador base de datos
Administración de datos

Planificación de la base de datos
Desarrollo de estándares (ej.: nombres),
políticas y procedimientos
Diseño lógico de la base de datos

Administración de bases de datos

Diseño e implementación de la base de
datos
Acceso y control (usuarios y passwords)
Mantenimiento (ej.: mantenimiento para
mejor performance)
Respaldo

28

Diseñador de base de datos

Diseño lógico de la base de datos
¿Qué datos deben ser almacenados?

Definir vista parcial

¿Cómo deben organizarse los datos?
¿Cuáles son los usos típicos de los
datos?

29

Programador de aplicaciones

Programas que usen las bases de datos
Interfaces a otros sistemas

Web
E-Mail
Sistemas de ficheros
etc.

30

Usuarios finales

Paramétricos o simples

Usuarios de las aplicaciones finales
Consultas pre-fijadas

Expertos

Reportes y análisis

31

Ventajas de las bases de

datos

Control de la redundancia

Menos uso de espacio
Restricción de accesos
Almacenamiento persistente de objetos
Múltiples interfaces
Relaciones complejas entre datos
Restricciones de integridad
Copias de seguridad y recuperación

32

¿Cuándo no usar BD

relacional?

Problemas muy simples
Las bases de datos agregan un costo

Tamaño y complejidad del software
Costo de la base de datos, hardware y
entrenamiento

BD incluye un sobrecosto en tiempo de
ejecución

33

Aplicaciones más avanzadas

Sistemas de información geográfica
Bases de datos multimedia

Video
Música
Sonido
Fotografías

Sistemas de proceso analítico on-line

OLAP

Bases de datos distribuídas

34

Resumen

Bases de datos + Software
= Sistema de Bases de datos
Abstracción de los datos
Actores: administradores, usuarios
finales, diseñadores, programadores.

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