PDF de programación - Diseño e Implementación de Bases de Datos desde una Perspectiva Práctica

AUTORES

Héctor Cardona
Jhon Eder Masso

Maritza Fernanda Mera

Sandra Milena Roa
Edgar Fabián Ruano
María Dolores Torres
María Isabel Vidal

Diseño e Implementación de Bases de Datos desde una Perspectiva Práctica

1a ed. - Iniciativa Latinoamericana de Libros de Texto Abiertos (LATIn), 2014. 147 pag.

Primera Edición: Marzo 2014
Iniciativa Latinoamericana de Libros de Texto Abiertos (LATIn)
http://www.proyectolatin.org/

Los textos de este libro se distribuyen bajo una licencia Reconocimiento-CompartirIgual 3.0 Un-
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República, Uruguay (UdelaR); Universidad Nacional de Rosario, Argentina(UNR); Universidad
Central de Venezuela, Venezuela (UCV), Universidad Austral de Chile, Chile (UACH), Uni-
versidad del Cauca, Colombia (UNICAUCA), Katholieke Universiteit Leuven, Bélgica (KUL),
Universidad de Alcalá, España (UAH), Université Paul Sabatier, Francia (UPS).

Índice general

Tipos de Modelos de Datos

1
INTRODUCCIÓN A LOS MODELOS DE DATOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Definición de modelos de datos
9
1.1
Componentes de un Modelo de Datos
11
1.2
1.2.1
Estática . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1.2.2 Dinámica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1.3
11
1.3.1 Modelo Externo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.3.2 Modelos Globales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.3.3 Modelos Internos
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
1.4
15
1.4.1 Definición de metodología de diseño y desarrollo de bases de datos . . . . 15
1.4.2 Diseño Conceptual
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
1.4.3 Diseño Lógico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
1.4.4 Diseño Físico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
1.4.5
Ejemplo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

METODOLOGIA DE DISEÑO DE BASES DE DATOS

2
MODELO CONCEPTUAL: ENTIDAD INTERRELACIÓN . . . . . . . . . . . . . 21
Introducción
21
2.1
Componente Estático
21
2.2
2.2.1
Entidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
2.2.2 Atributo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
2.2.3 Dominio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Relación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2.2.4
2.3
Semántica de las Interrelaciones
28
2.3.1 Nombre de la Relación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
2.3.2 Grado de la relación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
2.3.3 Correspondencia y cardinalidad de las interelaciones . . . . . . . . . . . . . . . . 29
2.4
31
2.4.1 Clasificación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
2.4.2 Generalización . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Modelo Entidad Relación Extendido
2.5
33
2.5.1
Restricciones sobre interrelaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
2.5.2 Generalización . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
2.5.3 Agregación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

Mecanismos de Abstracción

3
3.1

MODELO LÓGICO: RELACIONAL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

INTRODUCCIÓN

41

3.2

TRANSFORMACIÓN DEL MODELO ENTIDAD-RELACIÓN (E-R) A MODELO RE-
LACIONAL
41
3.2.1 Cardinalidad 1:1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
3.2.2 Cardinalidad 1:N . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
3.2.3 Cardinalidad N:M . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

3.3
3.3.1
3.3.2
3.3.3

NORMALIZACIÓN
44
Relación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
Razones para normalizar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
Formas Normales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

ÁLGEBRA RELACIONAL

4.2.1
4.2.2
4.2.3
4.3

CAPITULO IV - MODELO FÍSICO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

4
65
4.1
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
4.1.1 Operaciones Unarias
4.1.2 Operaciones Binarias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
4.1.3 Operaciones de Agregación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
STRUCTURED QUERY LANGUAGE (SQL) - DATA DEFINITION LANGUAGE (DDL)
4.2
81
Tipos de Datos Estandar
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
Sentencias de Creación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
Sentencia de Modificación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
STRUCTURED QUERY LANGUAGE (SQL) - DATA MANIPULATION LANGUAGE
(DML)
85
4.3.1 Consultas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
4.3.2
Sub-Consultas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
Inserción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
4.3.3
4.3.4
Borrado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
4.3.5 Actualización . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
4.4
109
4.4.1 Contextualización . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
Usuarios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
4.4.2
4.4.3
Roles
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
4.4.4
Privilegios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
4.4.5 Asignar y revocar privilegios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
4.4.6
Ejemplo práctico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112

USUARIOS, ROLES Y PRIVILEGIOS

5

5.1

5.2

5.3

5.4

APÉNDICE A. Ejemplo de diseño e implementación de una base
de datos relacinal en POSGRESQL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
115
A.1. PLANTEAMIENTO DEL CASO

A.2. DISEÑO CONCEPTUAL

A.3. DISEÑO LÓGICO

A.4. ESQUEMA FÍSICO DE LA BASE DE DATOS

116

116

117

6

6.1
6.2

APÉNDICE B. Ejemplo de diseño e implementación de una base
de datos relacional en ORACLE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
B.1. PLANTEAMIENTO DEL CASO
123
125
B.2. DISEÑO CONCEPTUAL

B.3. DISEÑO LÓGICO
B.4. IMPLEMENTACION ORACLE

126
6.3
6.4
126
6.4.1 Código SQL correspondiente al modelo relacional de base de datos . . . . 126
6.4.2 Código SQL para manejar restricciones propias del problema modelado . 135

7

7.1
7.2
7.3
7.4

APENDICE C. Ejemplo de diseño e implementación de una base
de datos relacional . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
C.1. PLANTEAMIENTO DEL CASO
139
140
C.2. DISEÑO CONCEPTUAL
C.3. DISEÑO LOGICO
140
141
C.4. IMPLEMENTACION

1 — INTRODUCCIÓN A LOS MODELOS DE
DATOS

1.1 Definición de modelos de datos

Los modelos de datos son mecanismos que permiten la abstracción y representación de un
dominio, mediante un conjunto de reglas y símbolos pertenecientes a un lenguaje de modelado
que es conforme al modelo. Un modelo puede definirse como la abstracción que permite
representar los diferentes elementos perten