INFORMATICA PARA TELECOM OTOÑO DEL 2017 Base de datos relacional

Que es una base de datos relacional. Una Base de Datos Relacional, es una base de datos  que cumple con el modelo relacional, el cual es el modelo más utilizado en la actualidad para implementar bases de datos ya planificadas. Permiten establecer interconexiones (relaciones) entre los datos (que están guardados en tablas), y a través de dichas conexiones relacionar los datos de ambas tablas, de ahí proviene su nombre: "Modelo Relacional". Tras ser postuladas sus bases en 1970 por Edgar Frank Codd, de los laboratorios IBM en San José (California), no tardó en consolidarse como un nuevo paradigma en los modelos de base de datos

Sistemas de Gestión de BD Entre la BD física (el almacenamiento real de los datos) y los usuarios del sistema existe un interfaz de software que recibe el nombre de SGBD y es el responsable de tratar todas las peticiones de información de los usuarios. Un SGBD es un conjunto de programas de propósito general que permite controlar el acceso y la utilización de la BD por los usuarios, para incluir, modificar o recuperar información, incluyendo prestaciones para conseguir la independencia, la integridad y la seguridad de los datos, así como la concurrencia de usuarios.

Bases de Datos Relacionales Los sistemas relacionales operan conceptualmente sobre archivos o Tablas de datos y no sobre los datos individuales contenidos en el archivo. Las tablas permiten representar la información de forma mas compacta. Es posible acceser a la información contenida en dos o mas tablas simultáneamente.

Características de las Tablas Una tabla está formada por Filas y Columnas. Las Filas son equivalentes a los Registros de un archivo clásico (contienen los valores de los objetos o entidades descritas). Las Columnas son equivalentes a los Campos (que representan los atributos de los objetos o entidades descritas). El conjunto de valores que puede tomar un campo se llama dominio.

Ejemplo de Tabla

El concepto: CLAVE Una clave es una referencia que se utiliza para identificar los registros de forma única y está formada por uno o mas atributos (columnas) de los registros. La Clave Primaria o principal es la que es mínima en cuanto al número de campos que la componen.

La Clave Primaria Es importante porque permite acceder a cada uno de los elementos de la B de D por direccionamiento asociativo mediante la combinación de tres factores: El nombre de la Tabla. La columna. El valor de la clave.

Leyes básicas de los SBDR La B de D contendrá generalmente muchas Tablas. Una Tabla sólo contiene un número fijo de Campos. El nombre de los Campos que componen una Tabla es distinto. Cada Registro de una Tabla es único. El orden de los Registros y el orden de los Campos de una Tabla no está determinado. Para cada Campo existe un conjunto de valores posibles (Dominio).

El lenguaje SQL SQL: Structured Query Language. Cualquier SBDR lleva asociado un lenguaje de manipulación de datos compuesto de una serie de mandatos u órdenes que permiten interrogar y modificar la B de D.

Diseño de BD Relacionales Planificación del tipo de información a almacenar: Información disponible. Información que necesitamos. Esquematizar sobre papel el problema. Considerar los datos a gestionar y estimar el espacio de memoria que necesitan.

Diseño de BD Relacionales Los dos aspectos mas importantes a la hora del diseño de las Tablas son: Campos Nombre del campo Tipo del campo Anchura del campo Datos Caracteres (texto), valores numéricos, fechas, informaciones lógicas, imágenes, multimedia.

Fases del diseño de una B de D Definición de los datos (análisis de los datos existentes). Refinamiento de los datos (depuración de los datos necesarios). Establecer relaciones entre los campos. Definición de los datos Lista en papel de todos los atributos (Campos). Examinar la aplicación con detalle para determinar exactamente la clase de información que debe almacenarse en la B de D.

Definición de datos (ejemplo) Gestión del ingreso de pacientes en un hospital. Nombre del paciente Apellidos del paciente Dirección del paciente Número de teléfono Fecha de ingreso Procedencia Destino del paciente Observaciones

Refinamiento de los datos Refinar la lista inicial de campos de modo que los campos constituyan una descripción precisa de los tipos de datos necesarios. Importante incluir las sugerencias de los futuros usuarios de la B de D.

Refinamiento de los datos (ejemplo 1) Nombre del paciente Apellidos del paciente Domicilio Población Provincia Código postal Número de teléfono Procedencia Fecha de ingreso Nombre del hospital Médico responsable Número de planta Número de cama Número de historial clínico Observaciones

Refinamiento de los datos (ejemplo 2) Nombre del paciente Apellidos del paciente Domicilio Población Provincia Código postal Número de teléfono Procedencia Fecha de ingreso Nombre del hospital Médico responsable Nombre del médico Apellidos del médico Especialidad Número de colegiado Cargo Número de planta Número de cama Número de historial clínico Observaciones

Consideración de las relaciones Inspeccionar los Campos de la Tabla para localizar redundancias en los datos a introducir. Esta estrategia nos permitirá determinar si es conveniente o no utilizar varias Tablas y, en su caso, la forma de establecer las relaciones futuras entre los campos.

Relaciones (ejemplo 1) Cada vez que se de de alta a un paciente hay que cumplimentar los datos del médico, pudiendose ser el mismo médico para diversos paciente. Por ello conviene separar los datos en dos Tablas: Pacientes Médicos

Relaciones (ejemplo 2) Tabla Pacientes Tabla médicos Número SS paciente Nombre del paciente Apellidos del paciente Domicilio Población Provincia Código postal Número de Teléfono Procedencia Fecha de ingreso Código del médico responsable Número de planta Número de cama Número de historial clínico Observaciones Tabla médicos Código del médico responsable Nombre Apellidos Especialidad Número de colegiado Cargo Observaciones

Relaciones (ejemplo 3) Se ha añadido un código de identificación del médico responsable, presente en ambas Tablas. Se ha añadido el Número de la SS para identificar de forma única a cada paciente. Observando la Tabla pacientes se ve que esta se puede descomponer en: Tabla Pacientes (datos de identificación) Tabla Ingresos

Relaciones (ejemplo 4) Tabla pacientes Tabla ingresos Número de la SS Nombre del paciente Domicilio Población Provincia Código postal Número de teléfono Número de historial clínico Observaciones Tabla ingresos Número de historial clínico Procedencia Fecha de ingreso Código de identificación del médico responsable Número de planta Número de cama Observaciones

Relaciones (ejemplo 5) Tabla médicos Código de identificación del médico Nombre Apellidos Especialidad Número de colegiado Cargo Observaciones

Elementos. Relaciones Base y Derivadas: En una base de datos relacional, todos los datos se almacenan y se accede a ellos por medio de relaciones. Las relaciones que almacenan datos son llamadas "relaciones base" y su implementación es llamada "tabla". Otras relaciones no almacenan datos, pero son calculadas al aplicar operaciones relacionales. Estas relaciones son llamadas "relaciones derivadas" y su implementación es llamada "vista" o "consulta". Las relaciones derivadas son convenientes ya que expresan información de varias relaciones actuando como si fuera una sola.

Procedimientos almacenados. Un procedimiento almacenado es código ejecutable que se asocia y se almacena con la base de datos. Los procedimientos almacenados usualmente recogen y personalizan operaciones comunes, como insertar un registro dentro de una tabla, recopilar información estadística, o encapsular cálculos complejos. Son frecuentemente usados por seguridad o simplicidad.

Estructura La base de datos se organiza en dos marcadas secciones; el esquema y los datos (o instancia). El esquema es la definición de la estructura de la base de datos y principalmente almacena los siguientes datos: El nombre de cada tabla El nombre de cada columna El tipo de dato de cada columna La tabla a la que pertenece cada columna Las bases de datos relacionales pasan por un proceso al que se le conoce como normalización, el resultado de dicho proceso es un esquema que permite que la base de datos sea usada de manera óptima.

Manejadores de base de datos relacionales Existe software exclusivamente dedicado a tratar con bases de datos relacionales. Este software se conoce como SGBD(Sistema de Gestión de Base de Datos relacional) o RDBMS (del inglés Relational Database Management System). Entre los gestores o manejadores actuales más populares encontramos: MySQL, PostgreSQL, Oracle, DB2, INFORMIX, Interbase, FireBird, Sybase Microsoft SQL Server

Ventajas Provee herramientas que garantizan evitar la duplicidad de registros. Garantiza la integridad referencial, así, al eliminar un registro elimina todos los registros relacionados dependientes. Favorece la normalización por ser más comprensible y aplicable

Desventajas Presentan deficiencias con datos gráficos, multimedia, CAD y sistemas de información geográfica. No se manipulan de forma manejable los bloques de texto como tipo de dato. Las bases de datos orientadas a objetos (BDOO) se propusieron con el objetivo de satisfacer las necesidades de las aplicaciones anteriores y así, complementar pero no sustituir a las bases de datos relacionales.

Las bases de datos son un gran pilar de la programación actual, ya que nos permiten almacenar y usar de forma rápida y eficiente cantidades ingentes de datos con cierta facilidad. En la actualidad se usa de forma mayoritaria las bases de datos relacionales (dominadas por distintos gestores a través del lenguaje SQL, en gran medida). Pero ahora se dara unA pequeñA INTRODUCCION a lo más esencial del modelo entidad-relación, que es y ha sido durante años la mejor forma de representar la estructura de estas bases de datos relacionales (o de representar sus esquemas).

¿Qué es el modelo entidad-relación? Como se ha comentado este modelo es solo y exclusivamente un método del que disponemos para diseñar estos esquemas que posteriormente debemos de implementar en un gestor de BD. Este modelo se representa a través de diagramas y está formado por varios elementos. Este modelo habitualmente, además de disponer de un diagrama que ayuda a entender los datos y como se relacionan entre ellos, debe de ser completado con un pequeño resumen con la lista de los atributos y las relaciones de cada elemento.

Coches (objeto físico): contiene la información de cada taller. como los siguientes. Elementos del modelo entidad-relación Entidad Las entidades representan cosas u objetos (ya sean reales o abstractos), que se diferencian claramente entre sí. ejemplo sobre un taller mecánico, donde se podría crear las siguientes entidades: Coches (objeto físico): contiene la información de cada taller. Empleado (objeto físico): información de los trabajadores. Cargo del empleado (cosa abstracta): información de la función del empleado. Estas entidades se representan en un diagrama con rectángulos, como los siguientes. 

Atributos Los atributos definen o identifican las características de entidad (es el contenido de esta entidad). Cada entidad contiene distintos atributos, que dan información sobre esta entidad. Estos atributos pueden ser de distintos tipos (numéricos, texto, fecha...). Siguiendo el ejemplo de antes podemos analizar los atributos de nuestra entidad "Coches", que nos darán información sobre los coches de nuestro supuesto taller. Unos posibles atributos serían los siguientes: número de chasis, matrícula, DNI del propietario, marca, modelo y muchos otros que complementen la información de cada coche. Los atributos se representan como círculos que descienden de una entidad, y no es necesario representarlos todos, sino los más significativos, como a continuación se observa.

En un modelo relacional (ya implementado en una base de datos) una ejemplo de tabla dentro de una BD podría ser el siguiente. Este ejemplo es con tres atributos, pero un coche podría tener cientos (si fuese necesario) y seguirían la misma estructura de columnas, tras implementarlo en una BD. Número de chasis Matrícula DNI del propietario 5tfem5f10ax007210 4817 BFK 45338600L 6hsen2j98as001982 8810 CLM 02405068K 5rgsb7a19js001982 0019 GGL 40588860J

Relación Es un vínculo que nos permite definir una dependencia entre varias entidades, es decir, nos permite exigir que varias entidades compartan ciertos atributos de forma indispensable. Por ejemplo, los empleados del taller (de la entidad "Empleados") tienen un cargo (según la entidad "Cargo del empleado"). Es decir, un atributo de la entidad "Empleados" especificará que cargo tiene en el taller, y tiene que ser idéntico al que ya existe en la entidad "Cargo del empleado". Las relaciones se muestran en los diagramas como rombos, que se unen a las entidades mediante líneas.

tabla (de una implementación en una BD), el ejemplo de como se representaría (resaltada la relación). Empleados Nombre DNI Cargo Carlos Sánchez 45338600L 001 Pepe Sánchez 02405068K 002 Juan Sánchez 40588860J Cargo de Empleados ID del cargo Descripción 001 Jefe de taller 002 Mecánico

Relaciones de cardinalidad Podemos encontrar distintos tipos de relaciones según como participen en ellas las entidades. Es decir, en el caso anterior cada empleado puede tener un cargo, pero un mismo cargo lo pueden compartir varios empleados. Esto complementa a las representaciones de las relaciones, mediante un intervalo en cada extremo de la relación que especifica cuantos objetos o cosas (de cada entidad) pueden intervenir en esa relación. Uno a uno: Una entidad se relaciona únicamente con otra y viceversa. Por ejemplo, si tuviésemos una entidad con distintos chasis y otra con matrículas deberíamos de determinar que cada chasis solo puede tener una matrícula (y cada matrícula un chasis, ni más en ningún caso).

Uno a varios o varios a uno: determina que un registro de una entidad puede estar relacionado con varios de otra entidad, pero en esta entidad existir solo una vez. Como ha sido en el caso anterior del trabajador del taller. Varios a varios: determina que una entidad puede relacionarse con otra con ninguno o varios registros y viceversa. Por ejemplo, en el taller un coche puede ser reparado por varios mecánicos distintos y esos mecánicos pueden reparar varios coches distintos. Los indicadores numéricos indican el primero el número mínimo de registros en una relación y posteriormente el máximo (si no hay límite se representa con una "n").

Claves Es el atributo de una entidad, al que le aplicamos una restricción que lo distingue de los demás registros (no permitiendo que el atributo específico se repita en la entidad) o le aplica un vínculo (exactamente como comentábamos en las relaciones). Estos son los distintos tipos: Superclave: aplica una clave o restricción a varios atributos de la entidad, para así asegurarse que en su conjunto no se repitan varias veces y así no poder entrar en dudas al querer identificar un registro. Clave primaria: identifica inequívocamente un solo atributo no permitiendo que se repita en la misma entidad. Como sería la matrícula o el número de chasis de un coche (no puede existir dos veces el mismo).

Clave externa o clave foránea: este campo tiene que estar estrictamente relacionado con la clave primaria de otra entidad, para así exigir que exista previamente ese clave. Anteriormente hemos hablado de ello cuando comentábamos que un empleado indispensablemente tiene que tener un cargo (que lo hemos representado numéricamente), por lo cual si intentásemos darle un cargo inexistente el gestor de bases de datos nos devolvería un error.

El álgebra relacional el álgebra relacional se inspira en la teoría de conjuntos para especificar consultas en una base de datos relacional. El álgebra relacional proporciona un conjunto de operaciones para manipular relaciones. Estas operaciones se pueden clasificar de la forma siguiente: a) Operaciones conjuntistas: unión, intersección, diferencia y producto cartesiano. b) Operaciones específicamente relacionales: selección, proyección y combinación. Las operaciones del álgebra relacional pueden formar secuencias que permiten resolver consultas complejas.

1) Según se pueden expresar o no en términos de otras operaciones. Una característica destacable de todas las operaciones del álgebra relacional es que tanto los operandos como el resultado son relaciones. Esta propiedad se denomina cierre relacional Las operaciones del álgebra relacional han sido clasificadas según distintos criterios; de todos ellos indicamos los tres siguientes: 1) Según se pueden expresar o no en términos de otras operaciones. Operaciones primitivas: son aquellas operaciones a partir de las cuales podemos definir el resto. Estas operaciones son la unión, la diferencia, el producto cartesiano, la selección y la proyección. b) Operaciones no primitivas: el resto de las operaciones del álgebra relacional que no son estrictamente necesarias, porque se pueden expresar en términos de las primitivas; sin embargo, las operaciones no primitivas permiten formular algunas consultas de forma más cómoda. Existen distintas versiones del álgebra relacional, según las operaciones no primitivas que se incluyen.

2) Según el número de relaciones que tienen como operandos: a) Operaciones binarias: son las que tienen dos relaciones como operandos. Son binarias todas las operaciones, excepto la selección y la proyección b) Operaciones unarias: son las que tienen una sola relación como operando. La selección y la proyección son unarias. 3) Según se parecen o no a las operaciones de la teoría de conjuntos: a) Operaciones conjuntistas: son las que se parecen a las de la teoría de conjuntos. Se trata de la unión, la intersección, la diferencia y el producto cartesiano. b) Operaciones específicamente relacionales: son el resto de las operaciones; es decir, la selección, la proyección y la combinación.

Operaciones conjuntistas Las operaciones conjuntistas del álgebra relacional son la unión, la intersección, la diferencia y el producto cartesiano. Unión La unión es una operación que, a partir de dos relaciones, obtiene una nueva relación formada por todas las tuplas que están en alguna de las relaciones de partida. La unión es una operación binaria, y la unión de dos relaciones T y S se indica T ∪ S.

La intersección es una operación que, a partir de dos relaciones, obtiene una nueva relación formada por las tuplas que pertenecen a las dos relaciones de partida. La intersección es una operación binaria; la intersección de dos relaciones T y S se indica T ∩ S. SERVIDORES GRATUITOS PARA BD http://www.nixiweb.com/ SHAREPOINT https://www.microsoft.com/en-us/sql-server/sql-server-editions-express

Deber 5 1. ¿Qué es la integridad referencial? 2.Los principales procesos que realiza el SMBD son, definir los datos, contruir la BD y manipular la BD, explique en que consiste cada uno de ellos. 3.¿Cuáles son las posibles relaciones que existen entre dos tablas? 4.¿Que es una operación unaria? 5. Una base de datos relacional es________: 6. Entre la BD física y los usuarios del sistema existe un interfaz de software que recibe el nombre de _______ 7. Las ___ son equivalentes a los Registros de un archivo clásico, Las Columnas son equivalentes a los ____. 8.¿ cual es el concepto de Clave principal?, ¿ que son las relaciones de cardinalidad? Diga cuales son las leyes de los SBDR 10.¿ Cuales son los aspectos mas importantes la diseñar tablas en BDR? 11.¿Cuales son las fases de diseño de las BDR? 12.¿Comose determina si se deben usar varias tablas en las BDR? 13. Diga que es una “vista” en BDR , y “una instancia”. 14. Proporcione 2 definiciones de la Normalizacion en BDR 15. ¿Qué es el modelo entidad-relación en las BDR?. 15, Defina que es un atributo de una entidad, y una relación. 16. ¿Cuales son las operaciones conjuntistas en algebra relacional?

Bibliografia BASES DE DATOS, Rafael Camps Paré, Luis Alberto Casillas Santillán , EDIT UOC.