FICHEROS Y BASES DE DATOS

Presentación del tema: "FICHEROS Y BASES DE DATOS"— Transcripción de la presentación:

1 FICHEROS Y BASES DE DATOS
Organización de los datos: Fundamental para reaccionar rápidamente en un entorno tan competitivo como el actual. Formas de organización de los datos Ficheros Bases de Datos Fichero: Conjunto de información homogénea referida a un mismo tema y convenientemente estructurada para ser tratada por el ordenador. Base de datos: Conjunto de datos interrelacionados con un grado de redundancia controlada. Fichero clientes Campos Sistema orientado a ficheros Registros Fichero pedidos La estructuración consiste en organizar cada elemento del fichero (registro) en una serie de características (campos) DNI cliente Nombre Apellidos Domicilio Localidad d José Luque Mera San Francisco nº3 Cádiz DNI cliente Fichero clientes Sistema orientado a base de datos Fichero pedidos Fichero productos

2 FICHEROS vs BASES DE DATOS
SISTEMA ORIENTADO A FICHEROS SISTEMA ORIENTADO A BASES DE DATOS Redundancia mínima, sólo para establecer las relaciones Redundancia de datos Dependencia de programas o aplicaciones Independencia de programas o aplicaciones Sistema rígido Sistema más flexible Mayores posibilidades de inconsistencias, en datos que se repiten Control de inconsistencias Programa A Fichero A Programa A Fichero A Fichero B Fichero B Fichero C Programa B En un sistema orientado a ficheros la dependencia de los programas implica que la modificación en datos debe ir acompañada de ciertos cambios en los programas que hacen uso de él. Rigidez de búsqueda: se organiza la información de acuerdo a un tipo de acceso de forma que si con el transcurso del tiempo se necesita otra forma de acceso es difícil de llevar a cabo con la organización actual. - que están almacenados de forma independiente de las aplicaciones que manejan esos datos. El acceso a los ficheros convencionales se hace por la posición de grabación de sus registros, no obstante, en las bases de datos no es necesario que las aplicaciones tengan información de la situación física de los datos puesto que va a existir un software intermedio encargado de tratar directamente esa información: El Sistema de Gestión de la Base de Datos Programa C Fichero C Programa B Programa C Base de datos: Conjunto de ficheros Información integrada y no redundante Organizada para permitir múltiples usos

3 Tipos de ficheros (según su uso)
a) Ficheros permanentes: contienen una información con cierto carácter de estabilidad: - Ficheros maestros: contienen la información fundamental de la aplicación, alrededor de la cual giran todos los procesos. - Ficheros históricos: contienen información que ya no es útil para la aplicación pero que se mantiene por alguna circunstancia: estadísticas, imposiciones legales, etc. - Ficheros de constante o de tablas: contienen información que no va a ser objeto de modificaciones o actualizaciones, al menos de una forma continua, como consecuencia de la ejecución de la aplicación pero sí se producen consultas a sus datos. b) Ficheros de movimiento: tienen como misión la puesta al día o actualización de la información recogida en el fichero maestro. c) Ficheros auxiliares o de maniobra: tienen lugar en cualquier aplicación pero suelen pasar desapercibidos para el usuario ya que son creados y destruidos por el propio software de aplicación.

4 TIPOS DE REGISTROS - Registro físico: parte de un fichero que puede ser leída o escrita por un programa informático. También se denomina bloque. Su tamaño máximo viene determinado por la cantidad máxima de información que puede ser leída o escrita en un soporte de una vez. Suele incluir varios registros lógicos. - Registro lógico: conjunto de informaciones agrupadas y referidas a un solo elemento de un fichero. Ej: la información de un cliente Tipos de registros lógicos - Diseño fijo: Todos los registros de un fichero tienen el mismo número de campos y, además, todos ellos poseen el mismo tamaño. idóneos para utilizar el acceso directo Infrautilización del soporte, pues todos los registros deben tener la longitud del mayor. Diseño variable: Permiten adaptar su longitud a las necesidades de información. Aprovechan al máximo la capacidad del soporte Acceso directo más complejo:

5 SISTEMAS DE EXPLOTACIÓN O MODOS DE ACCESO A LOS FICHEROS
A un fichero se puede acceder para realizar operaciones como: Dar de alta o de baja a algunos registros Modificar o cambiar la totalidad o parte de su información Realizar consultas sin alterar la información Tipos de acceso: - Acceso secuencial, en el cual para localizar un registro situado en el lugar n es necesario leer los n-1 registros anteriores. Se trata de un sistema de acceso lento por lo que solo es recomendable cuando son muchos los registros a los que se accede en cada operación. - Acceso directo, en el cual es posible conocer la posición del registro buscado con lo que el acceso se hace más rápido. Lógicamente para poder utilizar este tipo de explotación es necesario que la grabación se efectúe en un soporte de acceso directo.

6 TIPOS DE ORGANIZACIÓN DE FICHEROS
1.- FICHEROS SECUENCIALES : Los registros se graban uno a continuación del otro según el valor de un campo clave (ej: el Nº de cliente en un fichero de clientes). Ventajas: Posibilidad o idoneidad de registros variables, con el consiguiente ahorro en capacidad de almacenamiento. Organización idónea para procesos en los que se accede a un porcentaje alto de los registros del fichero. Los soportes de almacenamiento, y los periféricos utilizados, son relativamente baratos dado que no se requiere que sean direccionables. Inconvenientes: Inadecuados para procesos en los que se requiere acceso a rápido a un registro o a pocos registros. La consulta a un registro puede ser muy lenta. Las inserciones de nuevos registros sólo se pueden llevar a cabo al final del fichero. Por tanto, toda actualización de los registros llevaría a la regrabación total del fichero. Solo permite la búsqueda por un campo llave, con lo cual si se requiere la ordenación por varios de sus campos se hace necesario disponer de dos ficheros.

7 2.- FICHEROS DE ACCESO DIRECTO O RELATIVOS
Un fichero posee organización directa cuando los datos que se escriben y se leen no tienen porque estar consecutivos unos con otros. La posición que el registro ocupa en el soporte es el resultado de aplicar un algoritmo o programa sobre la clave principal. Así los registros se encuentran dispersos en el soporte de almacenamiento pero puede accederse a ellos directamente a través del algoritmo mencionado. Ventajas: Son idóneos cuando los procesos informáticos requieren acceso rápido a uno o pocos registros del fichero. Se puede utilizar cualquier campo como llave siempre que sea posible buscar un buen algoritmo. Inconvenientes: Presentan problemas cuando el índice de renovación del fichero es elevado. Desaprovechamiento grande del soporte dado que: * Utilizan registros de diseño fijo. * Necesita reservar espacio para aquellos registros que den la misma posición cuando se aplica el algoritmo (sinónimos)

8 3.- FICHEROS INDEXADOS Tipo de organización basada en grabar los registros de forma contigua y utilizar para su búsqueda un segundo fichero, denominado índice. Este dispone de solo dos campos: - Campo llave - Posición física relativa del registro dentro del fichero. Tras realizar una búsqueda secuencial a lo largo del fichero índice se obtendrá la posición donde se encuentra con lo que se podría efectuar un acceso directo a su información. Ventajas: Poder utilizar cualquier campo como llave, incluso permite realizar búsquedas por varios de ellos simplemente disponiendo de varios ficheros índices. Inconvenientes: * Requiere un fichero índice adicional por campo llave. * Tiempo de acceso mayor que el directo, ya que requiere realizar dos búsquedas (hay que reordenar los índices cada cierto tiempo para que sea más rápido).

9 TIPOLOGÍA DE BASES DE DATOS
Según el modelo de relaciones: Modelo jerárquico José Luque Mera Relaciones jerárquicas Elena Pérez Alonso Solo admite relaciones “uno a uno” o “uno a muchos” PTO B PTO C PTO D PTO A PTO B Ejemplo: Sistema IMS de IBM Modelo en red José Luque Mera Elena Pérez Alonso PTO A PTO B PTO C PTO D Si admite relaciones “muchos a muchos” Sigue sin existir independencia física Los primeros sistemas fueron jerárquicos. Los registros se organizan a través de jerarquías, de manera que cada hijo puede tener solamente un padre (un registro padre en la interrelación). No se permiten relaciones muchos a muchos y no se aceptan estructuras donde un mismo registro sea miembro de dos conjuntos distintos. En el diseño de bases de datos en red no existe restricción en cuanto al tipo de relaciones ni sobre el tipo de registros. Pero no existe independencia física. Ejemplos: IDS (General Electric), IDMS, ….. Relaciones a través de tablas Modelo relacional Ejemplos: DBASE, Oracle, ACCESS, ….. Independencia física

10 CONCEPTOS DE BASES DE DATOS RELACIONALES
Organización de los datos en tablas, las cuales se encuentran relacionadas a través de una serie de campos. En cada tabla se representan los campos en columnas y los distintos registros en filas. Tipos de relaciones entre tablas Uno a varios: Cuando cada registro de la tabla A se puede relacionar con uno o más registros de la tabla B y cada registro de la tabla B se relaciona con un registro de la tabla A. Varios a varios: Cuando cada registro de la tabla A se puede relacionar con uno o más registros de la tabla B y cada registro de la tabla B puede relacionarse con uno o más registros de la tabla A. Para implantar este tipo de relaciones es necesario crear una tabla intermedia y romper la relación inicial en dos relaciones uno a varios. Uno a uno: Cuando cada registro de la tabla A se relaciona con un solo registro de la tabla B.

11 DISEÑO DE BASES DE DATOS RELACIONALES
DISEÑO DE LA BASE DE DATOS Determinación de los campos Consejos: Evitar campos calculados. Minimizar campos repetidos a los estrictamente necesarios. Pensar en el diseño de documentos (Ej: Informe). Elección de los ficheros o tablas: es fundamental asignar cada campo al tema que le corresponda (fichero o tabla). Determinación de los tipos y propiedades de los campos. Elección de claves principales. Establecimiento de relaciones. Descomposición de las relaciones varios a varios. INTRODUCCIÓN DE DATOS DISEÑO DE CONSULTAS DISEÑO DE HERRAMIENTAS DE PRESENTACIÓN DE LA INFORMACIÓN: FORMULARIOS E INFORMES.

12 ESTABLECIMIENTO DE LAS RELACIONES
Ej: Base de datos para gestión de pedidos: Hemos determinado los siguientes campos y tablas: Tabla clientes Tabla pedidos Tabla productos Para establecer relaciones hemos de tener presente que han de existir campos comunes, éstos dependerán del tipo de relación. Ej: Relación entre CLIENTES Y PEDIDOS Relación uno a varios: Se ha de incluir en la tabla que tiene la relación varios, la clave principal de la tabla que tiene la relación uno. Un cliente puede realizar uno o varios pedidos. Un pedido es realizado por un solo cliente. 1 Clave principal  Clave externa

13 ESTABLECIMIENTO DE LAS RELACIONES
Ej: Relación entre PEDIDOS y PRODUCTOS Relación varios a varios: Se crea una tabla intermedia que contendrá las claves de cada una de las tablas. Un pedido puede contener uno o varios productos Un producto puede estar contenido en varios pedidos 1 Nº Pedido DNI cliente Fecha   Tabla detalle pedido (producto pedido) 1 En la tabla DETALLE PEDIDO, la clave principal está formada por el campo Nº Pedido y Cod. Producto. Además ambos campos son claves externas.

14 COMPONENTES DE UN SISTEMA GESTOR DE BASES DE DATOS
1.- Lenguaje de definición de datos (Data Definition language, DDL), definición de la estructura lógica de la base de datos: tipos de campos, relaciones, etc. El usuario se desentiende de la estructura física de la base de datos, incluso es bastante frecuente la posibilidad de que este lenguaje sea a través de menús. Solo en sistemas informáticos muy complejos se define la estructura física por el usuario/programador. 2.- Lenguaje de manejo o manipulación de datos (Data Management Language, DML), que está compuesto por una serie de instrucciones y comandos que van a permitir que las distintas aplicaciones consulten o actualicen (insertar, modificar o suprimir) sus datos (SQL) SQL (Lenguaje de Interrogación Estructurado) Select <Campos> from <Fichero> Where <Campo> <Condición> Order by <Campos> Posibilidad de incorporar and y or hasta conseguir complicadas combinaciones. Select precio, calidad, tamaño from stocks where color=rojo and precio>3000 order by tamaño

15 BASES DE DATOS CENTRALIZADAS vs DISTRIBUIDAS
Base de datos centralizada: Base de datos que está físicamente situada en un único lugar y controlada por un ordenador. Base de Datos Distribuida: base de datos construida sobre una red computacional ¿Por qué?. Porque las empresas ya están distribuidas lógica (departamentos, etc ) y muy probablemente físicamente (plantas, ...), de lo cual se desprende que la información ya está también distribuida. Formas de implantación: Fragmentar la base de datos: instalar en cada ordenador sólo la parte de la base de datos que se usará con más frecuencia en la zona geográfica, mientras el resto de datos se obtendrían a través de la red. Hacer una réplica de la base de datos: consiste en hacer una copia total de la base de datos e instalarla en cada uno de los ordenadores de la organización. Ventajas: Rapidez.- Las aplicaciones pueden operar sobre copias locales en vez de tener que comunicarse con sitios remotos. Más disponibilidad, si no hay conexión se puede utilizar. Inconvenientes: Si se ha de poner al día un cierto objeto copiado, deben ponerse al día todas las réplicas de ese objeto.

16 BASES DE DATOS MULTIDIMENSIONALES
Estructura que almacena los datos en “cubos multidimensionales” especialmente diseñados para analizar la información por múltiples dimensiones. Funcionamiento: Se calculan subtotales por distintos niveles de agrupamiento. Ej: Ventas totales por región y dentro de cada región por fecha. Tiempo Producto Región Enero Febrero Marzo Producto Z Producto y Producto x Cataluña Madrid Andalucía Galicia Dimensiones de análisis Ventas del producto X en Cataluña en el mes de Marzo Agregar nuevos datos obliga a recalcular subtotales Mayor espacio de almacenamiento Menor tiempo en las consultas Análisis por muchas dimensiones