INTRODUCCIÓN A LAS BASES DE DATOS

INTRODUCCIÓN A LAS BASES DE

DATOS

Contenido

Tema 1.

Sistemas de Información y Bases de Datos Tema 2.

El Sistema de Gestión de la Base de Datos Tema 3.

Concepto de Modelo de Datos Tema 4.

Proceso de Creación de una Base de Datos

TEMA 1

SISTEMAS DE INFORMACIÓN

Y BASES DE DATOS

1. Sistemas de Información 1.1. Concepto de Sistema

1.2. Concepto de Sistema de Información

1.3. Componentes de un Sistema de Información

1.4. SI para la Gestión y SI para la Ayuda a la Toma de Decisiones 2. De los Sistemas Tradicionales de Ficheros a las Bases de Datos 3. Ventajas e Inconvenientes de las BD frente a los Ficheros

4. Concepto de Base de Datos

5. Distintos Niveles de Abstracción de una BD

Índice

Básica

 Date, C. J. “An Introduction to Database Systems” (8ª edición),

Addison-Wesley, 2004. (Existe traducción al castellano de la 7ª Ed.)

 Elmasri, R. y Navathe, S. B. “Fundamentals of Database Systems” (4ª edición). Addison-Wesley, 2003. (Existe traducción al castellano de la 3ª Ed.)

Complementaria

 M. Piattini, E. Marcos, C. Calero y B. Vela. “Tecnología y Diseño de Bases de Datos”. RAMA. Septiembre, 2006.

Bibliografía

Concepto de Sistema

Un sistema puede definirse como un conjunto de cosas que

objetivo.



Los sistemas están limitados, natural o artificialmente.



Todo lo que está situado fuera de los límites del sistema se denomina entorno



El sistema toma elementos del entorno, entradas, como

materias primas para elaborar los productos que se devuelven al entorno, salidas.

 Los sistemas pueden ser naturales o artificiales, si son debidos al hombre. Un sistema de información es un sistema artificial.

Sistemas de Información

ENTORNO

ENTORNO

ENTRADAS SALIDAS

SISTEMA

Sistemas de Información – Concepto de Sistema

Sistemas de Información – Sistema solar

Sistemas de Información – Sistema Operativo

¿Qué son los datos?

Son los registros de los hechos, los

acontecimientos o las transacciones. Son la

materia prima para obtener

la información. Son series

de números, de caracteres

que por si solos no quieren

decir nada.

¿Qué es la información?

Son los datos procesados de tal forma que resultan útiles o

significativos en un cierto

contexto. Según el proceso y según el contexto, la

información puede resultar

diferente.

 Controla su actuación en función de cómo las salidas cumplen los objetivos marcados.

 Se adecúa dinámicamente a las condiciones del entorno.

 El control del sistema se puede realizar mediante mecanismos internos (sistemas autorregulados), del entorno o por ambos.

Sistema Dinámico

Sistemas de Información – Concepto de Sistema

ENTRADA PROCESADOR SALIDA CONTROLADOR

datos información

señales estímulos

estímulos

realimentación

Esquema de un sistema dinámico

Sistemas de Información – Concepto de Sistema



Toda organización necesita, para su funcionamiento, un conjunto de informaciones que se han de transmitir entre sus elementos y desde y hacia el exterior del sistema.



Una parte de esta comunicación que se realiza por medio de contactos interpersonales entre los empleados, es el sistema de información informal.



Cuando se trata de organismos complejos, este tipo de flujo de información es insuficiente y costoso, por lo que se hace necesario un sistema de información formal u organizacional.

Concepto de Sistema de Información

Sistemas de Información

Concepto de Sistema de Información



Un Sistema de Información toma datos del entorno y

devuelve como resultado la información que la organización require para su gestión y toma de decisiones.



La organización debe marcar objetivos y directrices que permitan regular al SI.



Se denomina Sistema Objeto a la parte de la organización de la cual se nutre el SI y a la cual revierten sus resultados.

Los SI son sistemas eminentemente dinámicos.

Sistemas de Información

ENTRADA PROCESADOR SALIDA

CONTROLADOR INTERNO CONTROLADOR EXTERNO

(ORGANOS DIRECTIVOS)

SI

Control a dos niveles del SI de una organización

Sistemas de Información

Definiciones de SI

 “Sistemas de Información son sistemas que suministran servicios de información”, Langefors (1977).

 “Un Sistema de Información puede ser definido como una colección de personas, procedimientos y equipos diseñados, construidos, operados y mantenidos para recoger, registrar, procesar, almacenar, recuperar y visualizar información”, Teichroew (1976).

 “Un SI es un conjunto de elementos, ordenadamente relacionados

entre sí de acuerdo con unas ciertas reglas, que aporta al sistema objeto (es decir a la organización a la cual sirve y que le marca las directrices de funcionamiento) la información necesaria para el cumplimiento de sus fines, para lo cual tendrá que recoger, procesar y almacenar datos,

procedentes tanto de la misma organización como de fuentes externas, facilitando la recuperación, elaboración y presentación de los mismos”, de Miguel y Piattini (1999).

Sistemas de Información

S I S T E M A D E I N F O R M A C I

Contenido -datos-

Equipo físico -hardware-

Soporte lógico -software-

Administrador

referencial factual

unidad central de proceso equipo periférico

Sistema operativo

Gestión de datos -SGBD-

Control de las comunicaciones Tratamientos específicos área de datos

área informática

estructurados no estructurados

Sistemas de Información

Componentes de un sistema de información



Sistemas de Gestión de Bases de Datos (SGBD):

Tratamiento de datos estructurados



Sistemas de Recuperación de Información (SRI):

Tratamientos de datos no estructurados

Convergencia Sistemas de Información

Componentes de un sistema de información

NIVEL ESTRATEGICO

- Elaboración de planes - Objetivos generales

NIVEL OPERACIONAL

- Tareas administrativas

NIVEL TACTICO

- Control de gestión - Objetivos específicos Ordenes y Planes

Información

Niveles de gestión en las organizaciones

Sistemas de Información

SI para la Gestión y para la Ayuda a la Toma de Decisiones

1. Aplicaciones distintas y específicas para cada tarea de rutina propias del nivel administrativo.

2. Posteriormente, se optó por utilizar una BD común que incorporara, sin redundancias innecesarias, la información necesaria para las distintas funciones. De este modo, se dispone de un único SI capaz de dar respuesta tanto a las necesidades de gestión como a las de decisión.

3. En la actualidad se han incorporado nuevas técnicas para dar soporte a la toma de decisiones: minería de datos (Data

Mining) y almacenes de datos (Data Warehouse). Surgen

nuevos sistemas dirigidos a los directivos (Decision Support Systems o Executive Information Systems).

Históricamente:

Sistemas de Información

SI para la Gestión y para la Ayuda a la Toma de Decisiones

NIVEL DIRECTIVO

- TACTICO Y ESTRATEGICO- (Ayuda a la decisión)

SISTEMA DE

INFORMACION

NIVEL OPERACIONAL (Gestión rutinaria) O

R D E N E S

Y P L A N E S

Información agregada

datos elementales

datos externos

Sistema de información único (nivel directivo y operacional)

Sistemas de Información

SI para la Gestión y para la Ayuda a la Toma de Decisiones

D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7

f 1

f 5 f 4 f 3 f 2

T1

T4 T2

T3

T5

f 6

R1

R5 R2

R3

R4

DATOS FICHEROS TRATAMIENTOS RESULTADOS

De los Sistemas Tradicionales de Ficheros a las BD

Inconvenientes de los Sistemas Orientados a procesos



Ocupación inútil de memoria secundaria



Aumento en los tiempos de proceso



Inconsistencias



Dependencia de los datos respecto al soporte físico y a los programas (falta de flexibilidad frente a cambios)



No son apropiados para sistemas de ayuda a la toma de decisiones

Surge un nuevo enfoque, el de una BD, donde los datos se almacenen

De los Sistemas Tradicionales de Ficheros a las BD

D1

D2

D3

D4

D5

DEPURACION

ACTUALIZA- CION

ALMACENA- MIENTO

B.D.

RECUPERA- CION

TRATAMIEN- TO

R1

R3 R2

DATOS CREACION Y RECUPERACION RESULTADOS ACTUALIZACION Y TRATAMIENTOS

Organización en BD: sistemas orientados a los datos

De los Sistemas Tradicionales de Ficheros a las BD

Ventajas de las BD

REFERIDAS A:

A) LOS DATOS:

- Independencia de éstos respecto de los tratamientos y viceversa - Mejor disponibilidad de los mismos

- Mayor eficiencia en la recogida, codificación y entrada en el sistema B) LOS RESULTADOS

- Mayor coherencia

- Mayor valor informativo

- Mejor y más normalizada documentación C) LOS USUARIOS

- Acceso más rápido y sencillo de los usuarios finales

- Más facilidades para compartir los datos por el conjunto de los usuarios - Mayor flexibilidad para atender a demandas cambiantes

Ventajas e inconvenientes de la BD vs. Ficheros

Inconvenientes de las BD

 Instalación costosa

 Coste de almacenamiento de los productos

 Necesidad de personal especializado

 Implantación larga y difícil Falta de rentabilidad a corto plazo

 Escasa estandarización

 Desfase entre teoría y práctica

 Sistemas monolíticos

 Excesiva dependencia del fabricante

Ventajas e inconvenientes de la BD vs. Ficheros

“Colección de datos interrelacionados almacenados en conjunto sin redundancias perjudiciales o innecesarias; su finalidad es servir a una aplicación o más, de la mejor manera posible; los datos se almacenan de modo que resulten independientes de los programas que los usan;

se emplean métodos bien determinados para incluir nuevos datos y para modificar o extraer los datos almacenados”, (Martin, 1975).

“Colección o depósito de datos, donde los datos están lógicamente relacionados entre sí, tienen una definición y descripción comunes y están estructurados de una forma particular. Una base de datos es también un modelo del mundo real y, como tal, debe poder servir para toda una gama de usos y aplicaciones”, (Conference des Statisticiens Européens, 1977).

“Conjunto de datos de la empresa memorizado en un ordenador, que es utilizado por numerosas personas y cuya organización está regida por un modelo de datos”, (Flory, 1982).

Concepto de Base de Datos – Definiciones (I)

“Conjunto estructurado de datos registrados sobre soportes accesibles por ordenador para satisfacer simultáneamente a varios usuarios de forma selectiva y en tiempo oportuno”, (Delobel, 1982).

“Colección no redundante de datos que son compartidos por diferentes sitemas de aplicación”, (Howe, 1983).

“Colección integrada y generalizada de datos, estructurada atendiendo a las relaciones naturales de modo que sumimistre todos los caminos de acceso necesarios a cada unidad de datos con objeto de poder atender todas las necesidades de los diferentes usuarios”, (Deen, 1985).

“Conjunto de ficheros maestros, organizados y administrados de una manera flexible de modo que los ficheros puedan ser facilmente

adaptados a nuevas tareas imprevisibles”, (Frank, 1988).

“Colección de datos interrelacionados”, (Elsmari y navathe, 1989).

Concepto de Base de Datos – Definiciones (II)

“Colección o depósito de datos integrados, almacenados en soporte secundario (no volatil) y con redundancia controlada. Los datos, que han de ser compartidos por diferentes usuarios y aplicaciones, deben

mantenerse independientes de ellos, y su definición (estructura de la base de datos) única y almacenada junto con los datos, se ha de apoyar en un modelo de datos, el cual ha de permitir captar las

interrelaciones y restricciones existentes en el mundo real. Los procedimientos de actualización y recuperación, comunes y bien determinados, facilitarán la seguridad del conjunto de los datos”

de Miguel y Piattini (1999).

Base de Datos (BD)

Sistema de Gestión de Base de Datos (SGBD)

Conjunto de programas que permiten la implantación, acceso y mantenimiento de la BD

Sistema de Base de Datos (SBD)

Concepto de Base de Datos

A B C D E F G

A B

C D

E F

G

ESTRUCTURA LOGICA DE USUARIO

-esquema externo-

ESTRUCTURA LOGICA GLOBAL

-esquema conceptual-

ESTRUCTURA FISICA -esquema interno-

Las tres estructuras de los sistemas de bases de datos

Distintos Niveles de Abstracción de una BD

TEMA 2

EL SISTEMA DE GESTIÓN

DE LA BASE DE DATOS

Índice

1. El SGBD como Interfaz entre el Usuario y la BD 2. Concepto y Funciones del SGBD

3. Interacción del Usuario con la BD

4. Funcionamiento del SGBD: Interacción con el S.O.

5. La Arquitectura ANSI/X3/SPARC

6. La Arquitectura y la Independencia Físico/Lógica

7. Estructura General de un SGBD

Bibliografía Básica

Complementaria

 Date, C. J. “An Introduction to Database Systems” (8ª edición),

Addison-Wesley, 2004. (Existe traducción al castellano de la 7ª Ed.)

 Elmasri, R. y Navathe, S. B. “Fundamentals of Database Systems”

(4ª edición). Addison-Wesley, 2003. (Existe traducción al castellano de la 3ª Ed.)

 A. de Miguel y M. Piattini, “Fundamentos y Modelos de Bases de Datos”, 2ª Ed. RA-MA, 1999

El SGBD como interfaz entre el usuario y la BD

SGBD: actúa como interfaz entre la BD y los distintos niveles de gestión de la organización

Integra los distintos subsistemas, atendiendo a las necesidades de los usuarios en los tres niveles

NIVEL ESTRATEGICO

Elaboración de planes Objetivos generales

NIVEL TACTICO

Control de gestión Objetivos específicos

NIVEL OPERACIONAL

Tareas administrativas

S G B D

Base común

de Datos

El SGBD como interfaz entre el usuario y la BD

USUARIOS DE UNA BASE DE DATOS

a) Usuarios Informáticos

– Diseñadores (lógicos/físicos) – Administradores

– Analistas y programadores

b) Usuarios Finales (habituales/esporádicos)

“La principal finalidad del SGBD es establecer las adecuadas interfaces entre los diferentes tipos de

usuarios y la base de datos”

Concepto y funciones del SGBD

SISTEMA DE GESTÍON DE BASE DE DATOS (SGBD)

Conjunto coordinado de programas, procedimientos, lenguajes, etc. que suministra a los distintos tipos de usuarios los medios

necesarios para describir y manipular los datos almacenados en la base, garantizando su seguridad.

FUNCIONES ESENCIALES DE UN SGBD.

• Función de definición o descripción

• Función de manipulación

• Función de Control

Concepto y funciones del SGBD

DESCR IP CIÓ N

Permite describir

(los elementos de datos con)

Su estructura Sus interrelaciones

Sus validaciones

A tres niveles (Mediante un LDD)

Externo Lógico Global

Interno

FUNCIONES ESENCIALES DE UN SGBD

Concepto y funciones del SGBD

MANIPUL ACIÓN

Permite

(Mediante un LMD)

Buscar Añadir Suprimir Modificar

Lo cual supone

Definir un criterio de selección Definir la estructura externa a

recuperar

Acceder a la estructura física

CONTROL

Reúne las interfaces de los usuarios

Concepto y funciones del SGBD

Por tipo de Función

Definición Manipulación

Por tipo de usuarios

Informáticos Finales

Por tipo de aplicación

Aplicaciones formalizables Aplicaciones no formalizables

TIPOLOGÍA DE LOS LENGUAJES DE LOS SGBD

Concepto y funciones del SGBD

Procesos formalizables y muy repetitivos

Mediante programas

Tratamiento por lotes y periodicidad fija (emisión mensual de nóminas)

O tratamiento interactivo (consultas).

Procesos difícilmente formalizables, o poco repetitivos

No suele ser conveniente escribir programas

Es más conveniente que los resuelva el usuario final con los

procedimientos que le proporcione el SGBD (lenguajes de usuario final, menús, etc.).

Usuarios informáticos:

Requieren medios potentes y flexibles

Utilizan lenguajes anfitriones y lenguajes huéspedes.

Usuarios finales:

Medios simples para comunicarse con la BD (lenguajes

Concepto y funciones del SGBD

Lenguaje de Definición de Datos (LDD) ó Data Definition Language (DDL)

Suelen ser autocontenidos y no necesitan apoyarse en ningún lenguaje de programación.

Lenguaje de Manipulación de Datos (LMD) ó Data Manipulation Language (DML)

• Deben permitir al usuario referirse a un conjunto de datos que cumplan una cierta condición (criterio de selección).

• Un mismo LMD puede actuar como huésped y como autocontenido.

• La mayoría permiten el uso en diferido y en conversacional.

• El programador precisa de un LMD: embebido y bastante procedimental.

• El usuario no informático precisa LMD: autocontenidos, muy poco

Iteración del usuario con la BD

Funciones DESCRIPCION MANIPULACION

Usuarios INTERNA LOGICA GLOBAL EXTERNA

LENGUAJE DE DESCRIPCION DE

DATOS INTERNOS

LENGUAJE DE DESCRIPCION DE DATOS

GLOBALES

LENGUAJE DE DESCRIPCION DE VISTAS EXTERNAS

PROCEDIMIENTOS:

- CREACION - OPTIMIZACION - REORGANIZACION - RECUPERACION - COPIAS SEGURIDAD ...

LLAMADA A UNA VISTA DEFINIDA POR EL

ADMINISTRADOR

- LMD (EMBEBIDO)

- GENERADOR DE INFORMES - AYUDAS

- L4G ...

VISTA EXTERNA DESCRITA EN EL PROPIO

PROCEDIMIETO

- USO DE APLICACIONES - L4G

- LENGUAJES PARAMETRICOS PAQUETES

FACILIDADES INCLUIDAS

EN LOS LENGUAJES O EN LOS PAQUETES

- LENGUAJES AUTOCONTENIDOS - PAQUETES

A D M I N

I S

T R A D O R I N F O R

M A T I C O

N O

I N F O R M A T I C O

F O R M A

L I Z A

B L E

F O R M A

L I Z A B L E N O

Funcionamiento SGBD: Iteración con el S.O

PROGRAMA DE APLICACION

SGBD

Subsistema

de gestión de datos

Fichero Base

de Datos

COMPARACIÓN ENTRE EL ACCESO A UN FICHERO Y A UNA BD

Arquitectura ANSI/X3/SPARC

COMITÉS Y GRUPOS DE TRABAJO DE ISO/IEC ISO/IEC

JTC1

SC32

AENOR

CTN71

SC32

ARQUITECTRURA ANSI/X3/SPARC

ARQUITECTURA TRIESQUEMÁTICA DE ANSI

ESQUEMA EXTERNO 1

ESQUEMA EXTERNO n

ESQUEMA CONCEPTUAL

ESQUEMA INTERNO NIVEL

EXTERNO

Correspondencia Externa/Conceptual NIVEL

CONCEPTUAL

Correspondencia Conceptual/Interna

NIVEL INTERNO

LA ARQUITECTRURA Y LA INDEPENDENCIA FISICO/LÓGICA OBJETIVOS DE LAS BD

Independencia entre las estructura físicas y lógicas de los datos

Independencia entre

datos y aplicaciones

LA ARQUITECTRURA Y LA INDEPENDENCIA FISICO/LÓGICA INDEPENDENCIA FÍSICO/LÓGICA

Con la independencia físico/lógica se consigue:

• Que los mismos datos se presenten de

distintas formas según las necesidades del usuario.

• Que el almacenamiento de los datos, su estructura lógica y los programas de

aplicación sean independientes.

LA ARQUITECTRURA Y LA INDEPENDENCIA FISICO/LÓGICA

INDEPENDENCIA FÍSICO/LÓGICA

Dentro del concepto de independencia físico/lógica podemos distinguir entre:

• Independencia de descripción: que permite separar la definición de los datos a nivel físico y a nivel lógico.

• Independencia de manipulación: que hace

referencia a la de los programas de aplicación con respecto a los caminos de acceso y al soporte físico de almacenamiento.

En la independencia de descripción es fundamental la arquitectura del SGBD

En la independencia de manipulación influye también el modelo de datos.

ESTRUCTURA GENERAL DE UN SGBD

DICCIONARIO DE RECURSOS DE LA INFORMACION NUCLEO DEL SGBD

LENGUAJE DE SGBD SISTEMA OPERATIVO

DATOS

GENERADORES DE APLICACIONES (L4G)

UTILIDADES DEL SGBD

PRECOMPILADORES DE LENGUAJES

AYUDAS AL DISEÑO

(CASE)

GENERADORES DE INFORMES FACILIDADES DE USUARIO

APLICACIONES DESARROLLADAS EXPORTADOR/

IMPORTADOR

(Catálogo)

TEMA 3

CONCEPTO DE

MODELO DE DATOS

Índice

1. Modelo Vs. Esquema

2. Clasificación de los Modelos de Datos 3. Elementos de un Modelo de Datos

4. Los Modelos de Datos en el Diseño de BD

5. Relación entre MD y Lenguajes de Datos

Bibliografía Básica

Complementaria

 Date, C. J. “An Introduction to Database Systems” (8ª edición),

Addison-Wesley, 2004. (Existe traducción al castellano de la 7ª Ed.)

 Elmasri, R. y Navathe, S. B. “Fundamentals of Database Systems”

(4ª edición). Addison-Wesley, 2003. (Existe traducción al castellano de la 3ª Ed.)

 A. de Miguel y M. Piattini, “Fundamentos y Modelos de Bases de Datos”, 2ª Ed. RA-MA, 1999

Modelo vs. Esquema

MODELO

“Construcción mental a partir de la realidad en la que se reproducen los principales

componentes y relaciones del segmento de la realidad analizada”

Dos acepciones:

 Reproducción simplificada de la realidad

(ciencias empíricas)

Modelo vs. Esquema

”Conjunto de herramientas conceptuales para describir la representación de la información en términos de datos. Los modelos de datos comprenden aspectos relacionados con:

estructuras y tipos de datos, operaciones y restricciones”

Dittrich (1994)

“Conjunto de conceptos, reglas y convenciones que permiten describir y manipular los datos de la parcela de un cierto mundo real que deseamos almacenar en la base de datos”

de Miguel, Piattini y Marcos (1999)

MODELO DE DATOS

Modelo vs. Esquema

“La descripción específica de de un determinado mini-mundo en términos de un modelo de datos se denomina esquema (o esquema de datos) del mini-mundo. La colección de datos que represntan la información a cerca del mini- mundo constituya la base de datos”

Dittrich (1994).

“Representación de un determinado mundo real (universo del discurso) en términos de un modelo de datos”

de Miguel, Piattini y Marcos (1999).

ESQUEMA

Modelo vs. Esquema

MUNDO REAL

ESTRUCTURA DE DATOS (ESQUEMA)

MODELO DE

DATOS

EJEMPLAR 1 EJEMPLAR 2 EJEMPLAR 1

“Conjunto de reglas para estructurar los datos del

mundo real”

“Valores que toma la percepción de una cierta realidad (esquema)

en un punto del tiempo”

“Percepción de una determinada realidad interpretada de acuerdo

con un cierto modelo”

Clasificación de los modelos de datos

MODELO DE DATOS

EXTERNO

* (punto de vista de cada usuario en particular)

GLOBAL

* (punto de vista del conjunto de usuarios -empresa-)

INTERNO

* (punto de vista de la máquina)

Clasificación de los modelos de datos

MD

GLOBALES

CONCEPTUALES

- enfocados a describir el mundo real con

independencia de la máquina-

CONVENCIONALES O LÓGICOS

-implementados en SGBD-

Jerárquico Codasyl Relacional KL-One

E/R

Objetos (UML)

Clasificación de los modelos de datos

CONVENCIONALES

- Implementados en SGBD comerciales

- Dependen del SGBD

- Más próximos al ordenador - Poca capacidad semántica - Más enfocados a la

implementación

- Interfaz informático/sistema

- Nivel de “mediación” entre el nivel externo e interno

CONCEPTUALES

- No suelen estar implementados en SGBD

- Independientes del SGBD - Mayor nivel de abstracción - Mayor capacidad semántica

- Más enfocados al diseño de alto nivel

(modelado conceptual)- -Interfaz usuario/informático

DIFERENCIAS ENTRE MODELOS

CONVENCIONALES Y CONCEPTUALES

Elementos de un modelos de datos

a) ESTÁTICAS

a.1) Elementos permitidos

•Objetos

•Asociaciones

•Características de los objetos

•Dominios

a.2) Elementos no permitidos e restricciones

•Inherentes (del modelo)

•De integridad o semánticas (del usuario)

b) DINÁMICAS (conjunto de operadores). Cada operador tiene dos componentes:

• Localización

• Acción

PROPIEDADES DE UN MODELO DE DATOS

Los modelos de datos en el diseño de BD

MODELO CONCEPTUAL Esquema

conceptual Estrutura percibida

(no formalizada)

Esquema de base de datos

Esquema interno

MODELO DE BD

MODELO INTERNO SGBD

DISEÑO FISICO

MODELADO CONCEPTUAL

DISEÑO LOGICO

Valores objetos y asociaciones con

sus propiedades y reglas

MUNDO REAL

Relación entre Modelo de Datos y Lenguajes de Datos

LD = MD + Sintaxis

Ejemplos:

SQL = MDR + Sintaxis

QUEL = MDR + Sintaxis

OQL = MO + Sintaxis

TEMA 4

PROCESO DE CREACIÓN

DE UNA BASE DE DATOS

Índice

1. Ciclo de vida de una BD

2. Una metodología para el desarrollo de BD relacionales

2.1. Concepto de Metodologia 2.2. Metodología propuesta

3. Entradas y salidas del proceso de desarrollo

Bibliografía Básica

Complementaria

 Elmasri, R. y Navathe, S. B. “Fundamentals of Database Systems”

(4ª edición). Addison-Wesley, 2003. (Existe traducción al castellano de la 3ª Ed.)

 A. de Miguel y M. Piattini, “Fundamentos y Modelos de Bases de Datos”, 2ª Ed. RA-MA, 1999

Ciclo de vida de una Base de Datos

ESTUDIO PREVIO Y PLAN DE TRABAJO

-ESTRATEGIA-

CONCEPCION DE LA BD Y SELECCION DEL EQUIPO

DISEÑO Y CARGA -CONSTRUCCIÓN-

PRODUCCION

FASES PARA LA PUESTA EN MARCHA DE UNA DB

Ciclo de vida de una Base de Datos

1. ESTUDIO PREVIO Y PLAN DE TRABAJO

DECISION POLITICA Y FIJACION DE OBJETIVOS

Y PLAZOS

EVALUACION PREVIA DE MEDIOS Y COSTES

PLAN DE TRABAJO DETALLADO DEF. Y APROBACION

DE LA ESTRUCTURA ORGANICA

¿APROBADO?

¿SE DESISTE?

NO SE REALIZA 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

E S T R A T E G I A

SI

NO NO

NO SI

¿REVISION DE SI NO

Ciclo de vida de una Base de Datos

2. CONCEPCION DE LA BD Y SELECCIÓN DEL EQUIPO

EVALUACION Y SELECCION DE EQUIPO FISICO Y LOGICO NECESARIOS

¿APROBADO?

ESTUDIO PREVIO

SI SI, CON REPAROS

NO CONCEPCION

¿LO APRUEBA LA DIRECCION EN LINEAS GENERALES?

¿ESTAN DE ACUERDO LOS

C O N C E P C I O N

S E L E C C I O

D E L A B D

D E E Q U I P Y

Ciclo de vida de una Base de Datos 3. DISEÑO Y CARGA

DISEÑO LOGICO

CONCEPCION Y SELECCION DE EQUIPO

D I S E Ñ O Y C A R G A

SI

SI NO

¿SE HA CARGADO TODA LA BASE?

DISEÑO FISICO

CARGA

PRUEBAS DE PROGRAMAS

NO

¿HAY PROBLEMAS EN LA ESTRUCTURA

LOGICA O FISICA?

P R O D

Una metodología para el desarrollo de BD relacionales

DEFINICIONES DE METODOLOGÍA

“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 base de datos”, 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 base de datos. 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 base de datos”.

Inforsid (posteriormente ampliada en ROLLAND, FOUCAUT y BENCI (1988).

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

Una metodología para el desarrollo de BD relacionales

ABCD MODELOS

LENGUAJES

WWWW WWWW WWWW

DOCUMENTACION

OTRAS HERRAMIENTAS

A U B  C Ent .Rel . Int N:M  R

REGLAS

COMPONENTES BÁSICOS DE UNA METODOLOGÍA

Una metodología para el desarrollo de BD relacionales

• 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.

• 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 semiprogramable) las salidas de cada una de ellas,

Una metodología para el desarrollo de BD relacionales

MUNDO REAL

UD

DISEÑADOR

PROFESOR

ALUMNO Imparte

clase ESQUEMA CONCEPTUAL

ESQUEMA LOGICO (Relacional)

METODOLOGÍA PROPUESTA

Una metodología para el desarrollo de BD relacionales

FASES

Modelado conceptual: cuyo objetivo es obtener una buena representación de los recursos de información de la empresa, con independencia de usuarios o aplicaciones en particular, y fuera de consideraciones sobre eficiencia del ordenador.

Diseño lógico: cuyo objetivo es transformar el esquema conceptual obtenido en la etapa anterior, adaptándolo al modelo de datos en el que se apoya el SGBD que se va a utilizar.

Diseño físico: cuyo objetivo es conseguir una

implementación, lo más eficiente posible, del esquema lógico.

Una metodología para el desarrollo de BD relacionales

COMPARACIÓN CON EL DISEÑO DE FUNCIONES

DATOS

MODELADO CONCEPTUAL ANALISIS

FUNCIONAL

REQUISITOS DE INFORMACION

ESTUDIO DE VIABILIDAD FUNCIONES

ESQUEMA CONCEPTUAL

DISEÑO LOGICO

DISEÑO FISICO

ESQ. LOGICO GLOBAL

ESQUEMA

“Adaptación”

del diseño lógico Especifico

del SGBD

Características del equipo

VISTAS USUARIOS

REQUISITOS DE LOS PROCESOS

DISEÑO (ANALISIS ORGANICO)

Una metodología para el desarrollo de BD relacionales

DOS ENFOQUES EN EL DESARROLLO DE UNA BD

MUNDO REAL

UD

- Atributos - Dependencias - Otras restricciones

semánticas

- Entidades - Interrelaciones - Otras restricciones

semánticas

R<(A), (D*)>

Otras restricciones semánticas ESQUEMA

- relación universal -

{R}

R₁<(A_i), (D_i*)>

Otras restricciones semánticas

(v.g. Sobre dominios, integridadreferencial, etc.)

ESQUEMA

- conjunto de relaciones- (*) (D o D) pueden no ser

Una metodología para el desarrollo de BD relacionales

CARACTERISTICAS DE LAS ETAPAS DE DESARROLLO

PROPOSITO DE LA NOTACION

CARACTERISTICAS DE LA

INFORMACION

PERSONAS INVOLUCRADAS

GRADO DE FORMALISMO

PRIMERAS ETAPAS DE DESARROLLO

ULTIMAS ETAPAS DE DESARROLLO

Articular ideas y proporcionar comunicación

entre personas

Expresar información concebida para su procesamiento por máquina

Precisa, invariable, no ambigua Imprecisa

Programadores, ingenieros de sistemas, entrenados en el uso de lenguajes formales Audiencia variada con

diferente formación de base

Estrictamente formal Bajo

(preferentemente

Una metodología para el desarrollo de BD relacionales

CARACTERISTICAS DESEABLES EN UNA METODOLOGÍA DE DISEÑO

a) Claridad y comprensibilidad

b) Capacidad de soportar la evolución de los sistemas.

c) Facilitar la portabilidad

d) Versatilidad respecto a tipos de aplicaciones.

e) Flexibilidad (Independencia de la dimensión de los proyectos).

f) Rigurosidad.

g) Adopción de estándares.

Entradas y salida del proceso de desarrollo

ENTRADA/SALIDAS PROCESO DE DESARROLLO BD

DESARROLLO DE

B. D.

REQUISITOS DE INFORMACION Y

OBJETIVOS

ESTRUCTURAS LOGICAS:

- ESQUEMAS CONCEPTUAL Y LOGICO

- VISTAS DE USUARIO

REQUISITOS DE PROCESO

ESPECIFICACIONES DEL SGBD

CONFIGURACION

ESTRUCTURA DE ALMACENAMIENTO (ESQUEMA INTERNO)

NORMATIVA DE EXPLOTACION