Fase No. 1: Fundamentos de Bases de Datos
¿Qué es una Base de Datos (BD)?
Una Base de Datos (BD) es una colección de datos relacionados que representan un cierto modelo o abstracción del mundo real, diseñada, construida y llenada con datos para un propósito específico.
Propiedades de una BD
- Representa algún aspecto del mundo real, del cual provienen los datos.
- Es un conjunto de datos lógicamente coherentes, con significado implícito (datos sin relación entre sí, agrupados aleatoriamente, no constituyen una BD).
- Toda BD se diseña, crea y se carga con datos con un objetivo determinado y está dirigida a un grupo interesado en la BD.
Objetivos de los Sistemas Gestores de Bases de Datos (SGBD)
El objetivo primordial de un Sistema Gestor de Bases de Datos (SGBD) es crear un ambiente en el que sea posible almacenar y recuperar información de forma eficiente y conveniente.
Problemas Comunes en la Gestión de Datos sin SGBD
- Redundancia
- Se repiten innecesariamente datos en los archivos que conforman la BD.
- Inconsistencia
- Ocurre cuando existe información contradictoria o incongruente en la BD.
- Aislamiento de los datos
- Se refiere a la dificultad de extender las aplicaciones que permitan controlar la BD.
- Anomalías de acceso concurrente
- Ocurre cuando el sistema es multiusuario y no se establecen los controles adecuados para sincronizar los procesos que afectan la BD.
- Problemas de seguridad
- Se presenta cuando no es posible establecer claves de acceso y resguardo de forma uniforme para todo el sistema.
- Problemas de integridad
- No existen en el sistema procedimientos uniformes de validación para los datos.
Ventajas de un SGBD
- Datos compartidos: Disponibles para todos los usuarios. Cuando alguno actualiza, los cambios se guardan inmediatamente.
- Flexibilidad: Para nuevas necesidades, los cambios de estructura no afectan inmediatamente.
- Rápida creación de nuevas aplicaciones: Una vez creada la BD y funcionando, crear una nueva aplicación necesita menos tiempo.
- Independencia de datos: Oculta detalles de implementación.
Abstracción de Datos
Uno de los objetivos de un SGBD es ocultar al usuario final ciertos aspectos técnicos relativos al diseño de los manejadores, puesto que estos no son relevantes para este usuario.
Niveles de Diseño de Bases de Datos
- Nivel Físico: Se determinan las características de almacenamiento en el medio secundario.
- Nivel Conceptual: Se definen las estructuras lógicas de almacenamiento y las relaciones.
- Nivel de Visualización (o Externo): Puede definirse como la forma en la que el usuario aprecia la información y sus relaciones.
Independencia de los Datos
La Independencia de los Datos se refiere a la libertad que puede existir para modificar algunos de los esquemas sin que exista la necesidad de reescribir los programas de aplicación.
- Independencia Física: Se presenta cuando es posible la modificación del esquema físico sin afectar los esquemas restantes.
- Independencia Lógica: Ocurre cuando se modifica el esquema conceptual sin afectar al resto de los esquemas. Básicamente, se modifica el esquema conceptual cuando cambian las características de los datos a almacenar.
Es relativamente más sencillo y probable lograr la Independencia Física, puesto que una modificación del esquema conceptual inevitablemente requerirá de modificaciones en el código para su manipulación.
Clasificación de Usuarios del SGBD
El objetivo primordial del SGBD es proporcionar un entorno para crear, recuperar y almacenar nueva información en la BD. Las personas que tienen acceso a un SGBD se clasifican así:
- Programadores
- Usuario Final
- Administrador de Bases de Datos (DBA)
Fase No. 2: Modelos de Datos
Un Modelo de Datos (MD) es una serie de conceptos que puede utilizarse para describir un conjunto de datos y las operaciones para manipularlos. Hay dos tipos principales de MD:
- Modelos Conceptuales: Se utilizan para representar la realidad a un alto nivel de abstracción. Mediante estos se puede construir una descripción de la realidad fácil de entender.
- Modelos Lógicos: Las descripciones de los datos tienen una correspondencia sencilla con la estructura física de la BD.
Cualidades de los Modelos Conceptuales
Los Modelos Conceptuales deben ser buenas herramientas para representar la realidad, por lo que deben poseer las siguientes cualidades:
- Expresividad: Deben tener suficientes conceptos para expresar perfectamente la realidad.
- Simplicidad: Deben ser simples para que los esquemas sean fáciles de entender.
- Minimalidad: Cada concepto debe tener un significado distinto.
- Formalidad: Todos los conceptos deben tener una interpretación única, precisa y bien definida.
Modelo Entidad-Relación (MER)
- Entidad
- Es cualquier tipo de objeto o concepto sobre el que se recoge información. Se representan gráficamente con un rectángulo y su nombre aparece en el centro. Un nombre de entidad solo puede aparecer una vez en el esquema conceptual.
Tipos de Entidades
- Entidad Débil: Es una entidad cuya existencia depende de la existencia de otra entidad.
- Entidad Fuerte: Es una entidad que no es débil.
- Relación
- Es una correspondencia o asociación entre dos o más entidades. Cada relación tiene un nombre que describe su función. Las entidades que están involucradas en una determinada relación se denominan entidades participantes. El número de entidades participantes en una relación es lo que se denomina grado de la relación.
- Cardinalidad
- La Cardinalidad con la que una entidad participa en una relación específica es el número mínimo y el número máximo de correspondencias en las que puede tomar parte cada ocurrencia de dicha entidad.
- Atributo
- Representan las propiedades básicas de las entidades y de las relaciones. Toda información extensiva es portada por los atributos. Un atributo es una característica de interés o un hecho sobre una entidad o sobre una relación.