Base de Datos I – Ing. Mary Carlota Bernal J. BASE DE DATOS I - 425501 Fundamentos Básicos de base de datos y de la importancia de las mismas en las organizaciones.

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1 Base de Datos I – Ing. Mary Carlota Bernal J. BASE DE DATOS I - 425501 Fundamentos Básicos de base de datos y de la importancia de las mismas en las organizaciones

2 Base de Datos I – Fundamentos Básicos Modelos de Datos Un modelo de datos es la estructura subyacente de una base de datos. Los modelos lógicos basados en registros son llamados así porque la base de datos es estructurada en torno a registros. Modelos Lógicos basados en registros

3 Base de Datos I – Fundamentos Básicos El Modelo de Red -Los datos se representan mediante una colección de registros -Las relaciones entre los datos se representan por enlaces -Los enlaces pueden ser vistos como punteros -Los registros en la base de datos se organizan en una colección de grafos arbitrarios

4 Base de Datos I – Fundamentos Básicos 93PS27 4 Jame s Ram Bhawan A1 97PS08 7 AliceMeera Bhawan A2 97PS08 6 Anith a Meera Bhawan A1 97PS08 5 JoseMeera Bhawan A2 Ingeniería Química A1A1 Ingeniería CivilA2A2 El Modelo de Red

5 Base de Datos I – Fundamentos Básicos El Modelo Jerárquico -Similar al Modelo de Red -Los datos se representan mediante una colección de registros -Las relaciones entre los datos se representan por enlaces -Los registros están organizados como una colección de árboles en vez de grafos arbitrarios -Su arquitectura se basa en la relación padre hijo. El padre siempre se encuentra en el tope de la estructura, apuntando a las tablas hijas que contienen datos relacionados, su estructura es parecida a un árbol invertido.

6 Base de Datos I – Fundamentos Básicos El Modelo Jerárquico

7 Base de Datos I – Fundamentos Básicos El Modelo Relacional Una o más tablas representan datos y las relaciones entre diversos datos Una tabla es una colección de registros en una base de datos Una tabla tiene múltiples columnas Cada columna tiene un nombre único y contiene conjuntos de datos Cada conjunto se llama fila El valor de los datos se obtiene por la intersección de una fila y una columna

8 Base de Datos I – Fundamentos Básicos El Modelo Relacional ID- Estudiante Nombre- Estudiante HospedajeCódigo- Disciplina 93PS274JamesRam BhawanA1 97PS087AliceMeera BhawanA2 RegistrosdeEstudiante Codigo- Disciplina Disciplina A1Ingeniería Química A2Ingeniería Civil CodigosdeDisciplina

9 Base de Datos I – Fundamentos Básicos El Modelo Relacional vs Otros Beneficios con respecto a los modelos anteriores Desventajas con respecto a los modelos anteriores Los datos son recuperados muy rápidamente.Diferentes grupos de información, o tablas, deben ser unidos en muchos casos para obtener los datos. La estructura de la base de datos es fácil de cambiar. El usuario debe familiarizarse con las relaciones entre las tablas. Los datos son representandos lógicamente, por lo tanto los usuarios no necesitan conocer como se guardan los datos. El usuario debe aprender SQL. Es fácil desarrollar consultas complejas a los datos para seleccionar la información deseada. Es sencillo implementar la integridad de los datos. Los datos son generalmente mas exactos. Es fácil desarrollar y modificar programas de aplicación que manipulen los datos. Poseen un lenguaje estándar (SQL).

10 Base de Datos I – Fundamentos Básicos Modelo de Bases de Datos Orientada a Objetos: Una BDOO, es una base de datos en la cual los datos pueden ser definidos, almacenados y accesados usando una aproximación de programación orientada a objetos. Existen dos estructuras básicas en las base de datos Orientadas a Objetos: Objetos: estructuras que poseen identificadores a través de los cuales un objeto puede ser asociado con otros objetos. Literales: son valores asociados con los objetos, y no poseen identificadores. Ambos se organizan por tipos, donde todos los elementos de un tipo dado poseen las mismas propiedades, las cuales pueden ser modificadas en cada objeto individual. Una clase es el equivalente de una tabla en el modelo relacional y se usa sus operaciones para obtener los valores deseados, añadir valor y eliminar valores. EMP + ApellidoVARCHAR + PrimerNombreVARCHAR + SegundoNombreVARCHAR + CedulaVARCHAR + TeléfonoVARCHAR + ObtenerDireccion () Propiedades Operaciones Clase DIRECCION + CalleVARCHAR + CiudadVARCHAR + EstadoVARCHAR + CodPostalVARCHAR

11 Base de Datos I – Fundamentos Básicos Beneficios con respecto a los modelos anteriores Desventajas con respecto a los modelos anteriores El programador necesita entender solos los conceptos OO, lo cual es opuesto a la combinación de los conceptos OO + una base de datos relacional. El usuario debe aprender los conceptos OO debido a que la base de datos OO no trabaja con los métodos de programación convencional. Los objetos pueden heredar valores de propiedades de otros objetos. El estándar no se encuentra establecido totalmente para este modelo de base de datos, aun se encuentra evolucionando. La mayoría del proceso de creación de los programas de aplicación es automatizado. La estabilidad es una preocupación debido a que las bases de datos OO son muy nuevas y has sido poco usadas y probadas. Teóricamente es mas fácil manejar objetos Los modelos OO son mas compatibles con las herramientas de programación OO. Modelo de Bases de Datos Orientada a Objetos:

12 Base de Datos I – Fundamentos Básicos Modelo de Bases de Datos Objeto-Relacional: Aunque existen algunas asperezas entre el modelo orientado a objetos y el modelo relacional, el modelo objeto-relacional (OR) fue desarrollado con el objetivo de combinar los conceptos de base de datos relacional con el paradigma orientado a objetos. EMP EMP_INFOPERSONA DIRE_INFODIRECCION TELEFONONUMBER PERSONA APELLIDOVARCHAR NOMBREVARCHAR INICIALVARCHAR CEDULAVARCHAR DIRECCION CALLEVARCHAR CIUDADVARCHAR ESTADOVARCHAR COD_POSTALVARCHAR

13 Base de Datos I – Fundamentos Básicos ¿ Que es el diseño de Base de Datos? Diseño: Según los diccionarios abarca las siguientes fases “Preparar los planes o esquemas preliminares para algo”. “Intentar definir un propósito”. “La combinación de detalles o características de algo construido”. “Planear de forma artística o sistemática”. “Adaptación de los medios para un fin preconcebido”. Cada una de estas definiciones puede ser usada para explicar los propósitos del diseño de una base de datos, y todos estos eventos deben tomar lugar durante la fase de diseño de la misma.

14 Base de Datos I – Fundamentos Básicos Diseño de base de datos 1.Recolección y Análisis de Requerimientos: Es el proceso de conducir entrevistas y/o reuniones con clientes, usuarios finales y otros individuos en las compañías para establecer que requerimientos debe cumplir la base de datos que se va a proponer. Lo mismo involucra pero no se limita a lo siguiente: a.Como el negocio lleva a cabo su trabajo. b.Reglas del negocio y procesos. c.Información acerca del almacenamiento actual de los datos. d.Necesidades futuras del negocio relacionadas a los datos. 2.Modelado de Datos: Es el proceso de representar visualmente los datos de un negocio, y entonces eventualmente convertir el modelo de negocios en un modelo de datos. 3.Diseño de la Base de Datos: es la fase en la cual el modelo de negocios (modelo lógico) es convertido en un modelo físico.

15 Base de Datos I – Fundamentos Básicos Fases de diseño de base de datos. Mundo Real Recolección y análisis de requerimientos Diseño Conceptual (Entidad relación) Diseño Lógico (Modelo relacional) Diseño Físico

16 Base de Datos I – Fundamentos Básicos Pasos para el Diseño de una BD Diseño Lógico Recolección y Análisis de Requerimientos Diseño Conceptual Diseño Físico Diseño físico: Algunos sistemas de base de datos permiten que el administrador de la base de datos tome decisiones sobre el almacenamiento físico Diseño lógico: La traducción de entidades y relaciones a tablas y otros objetos de la base de datos se hace a este nivel. Este proceso implica la normalización. Diseño conceptual: El siguiente paso consiste en formar una descripción concisa de los requerimientos de datos usando un modelo de datos de alto nivel. Esta descripción será independiente de los requerimientos de almacenamiento, uso del E/R. Recolección y análisis de requerimientos: Esta documentación servirá como entrada para el análisis necesario que se requiere para una comprensión conceptual completa del sistema.

17 Base de Datos I – Fundamentos Básicos Diseño de base de Datos Importancia del diseño de Base de Datos Promueve la organización: Al existir organización es muy probable que el producto final cubra en gran medida todos los requerimientos de almacenamiento de la organización, debido esto, en gran manera, a que los diseñadores pueden tener mas control sobre el diseño, implementación y gerencia de cualquier proyecto si el mismo se encuentra bien organizado. La base de datos trabaja bien para el usuario: Si se diseño bien la base de datos, será mas sencillo llevar a cabo las aplicaciones finales del cliente (interfaz de aplicación), por lo que los datos podrán ser fácilmente añadidos a la base de datos y modificados, y por lo tanto para el usuario final, la base de datos esta trabajando bien, ya que sus aplicaciones trabajan bien. El costo de mantenimiento del producto final es bajo: Suponiendo que la base de datos cumpla con todas las exigencias de los procesos del negocio entonces la misma será capaz de controlar por si misma su integridad de datos y adherencia de los mismos a las reglas del negocio y por lo tanto desde el punto de vista de la administración de la base de datos, se simplifica el mantenimiento de la misma y se facilita su desarrollo.

18 Base de Datos I – Fundamentos Básicos Ciclo de vida una Base de datos  Definición del sistema: Requerimientos de datos  Diseño de la base de datos Diseño conceptual Descripción del esquema de la base de datos utilizando un modelo de datos conceptual Diseño lógico Descripción de la base de datos con un modelo de datos implementable (p.ej. el modelo relacional) Diseño físico Descripción de la base de datos a nivel interno  Implementación de la base de datos  Carga o conversión de los datos  Conversión de aplicaciones  Prueba y validación  Operación, supervisión y mantenimiento

19 Base de Datos I – Fundamentos Básicos Pruebas Desarrollo Producción Estructura inicial de la base de datos. Los cambios son realizados primero acá. El sistema es probado antes de ser colocado en producción. Las aplicaciones son probadas contra la BD. Los usuarios tratan hacer fallar las aplicaciones. El sistema es implementado. Cambios son propagados. Nuevas características son colocadas a disposición del usuario final. Equipos de desarrollo llevan a cabo las modificaciones al sistema, en primer lugar usando la base de datos de desarrollo. Solicitudes de cambios son realizadas por: - Gerencia. - Clientes. - Usuarios Finales. Cambios listos para ser probados Cambios listos para ser implementados Ciclo de vida una Base de datos

20 Base de Datos I – Fundamentos Básicos El método tradicional: La mayoría de las metodologías usadas hoy en día provienen del método tradicional. Las Fases que este método envuelve son tres: 1. Análisis de Requisitos 2. Modelado de Datos 3. Normalización Diseño de una Base de datos

21 Base de Datos I – Fundamentos Básicos El método tradicional: Análisis de Requerimientos Modelado de Datos Normalización MGMT Cliente Usuario Final Equipo desarrollador Documentos de Requisitos Modelos de Procesos DER Básicos Entrevistas Sesiones de retroalimentación Construir el Modelo del Negocio INSTRUCTOR INST_ID NOMBRE DIRECCION CIUDAD ESTADO CP TELEF MATERIA MAT_ID NOMBRE DESCRIP COSTO HORAS INST_ID UBICACION Enseña Enseñada PREREQ CRS_ID PREREQ PREREQ_TYPE MATERIAL CRS_ID BOOK_ISBN TNG_MAT CURSO CRS_ID NOMBRE DESCRIP COSTO HORAS INST SKILL INST_ID SKILL INSTRUCTOR INST_ID NOMBRE DIRECCION CIUDAD ESTADO CP TELEF UBICACION UBIC_ID LUGAR MATERIA MAT_ID CRS_ID FECHA UBIC_ID INST CRS XREF INST_ID MAT_ID requiere requerido por requiere requerido por requerido por para tiene por tiene enseña enseñada por enseña enseñada

22 Base de Datos I – Fundamentos Básicos El Método Barker Este método de diseño de base de datos relacionales usa los mismos principios del método tradicional, su nombre se lo debe a Richard Barker un director de la corporación Oracle. Barker fue el responsable por el esfuerzo inicial para diseñar la herramienta de diseño automatizado de Oracle (CASE), cuyo nombre actual es Designer, el principal objetivo para llevar a cabo esto fue el de diseñar una herramienta de diseño automatizado que asistiera al desarrollador durante todas las fases del ciclo de desarrollo de sistemas, así como también en el diseño de la base de datos relacional. Este método es una versión para trabajarla en tiempo real del método tradicional, proveyendo para esto algunas fases extra que permiten organizar mejor un proyecto de diseño de base de datos, el mismo involucra 7 fases. Diseño de una Base de datos

23 Base de Datos I – Fundamentos Básicos El Método Barker (continuación) Estrategia Análisis Diseño Construcción Documentación Transición Modelo de procesos básico Entidad-Relación básicoEntidad-Relación detallado(s) Modelos de procesos Tablas base de datos Entidades del Negocio Vistas Índices Definición de base de datos Conversión del modelo lógico al físico Create Table EMP( Cedula Varchar 2 NOT NULL, Nombre Varchar2 NOT NULL …); Base de datos de prueba Diseño base de datos Diseño Aplicación Documentación Sistema Documentación Usuario Final / Sistema Base de datos de producción Base de datos de prueba Datos de Ejemplo Datos Legados Usuarios Finales Generación de DDL Ejecución de DDL (Construcción Esquema) Aplicación de Base de Datos Base de datos de producción Desarrollo Pruebas Usa Requerimientos Cambian Implementación

24 Base de Datos I – Fundamentos Básicos Requerimientos El proceso de recopilación de requerimientos se divide en tres etapas: - Establecer los requerimientos del negocio. - Establecer los requerimientos del sistema. - Ejecutar el análisis de los requerimientos.