Bases de Datos.

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1 Bases de Datos

2 Conceptos de Bases de Datos

3 Diferente Almacenamiento
SALGRADE GRADE LOSAL HISAL DEPT DEPTNO DNAME LOC ACCOUNTING NEW YORK 20 RESEARCH DALLAS 30 SALES CHICAGO 40 OPERATIONS BOSTON Base de datos Hoja de cálculo Archivado en gabinete Storing Information Every organization has some information needs. A library keeps a list of members, books, due dates, and fines. A company needs to save information about employees, departments, and salaries. These pieces of information are called data. Organizations can store data on various media and in different formats—for example, a hard-copy document in a filing cabinet or data stored in electronic spreadsheets or in databases. A database is an organized collection of information. To manage databases, you need database management systems (DBMS). A DBMS is a program that stores, retrieves, and modifies data in the database on request. There are four main types of databases: hierarchical, network, relational, and more recently object relational.

4 ¿Qué es una Base de Datos?
Una Base de Datos no es más que un conjunto de información (un conjunto de datos) relacionada que se encuentra agrupada o estructurada. Es un sistema formado por un conjunto de datos almacenados en memorias masivas que permiten acceso directo a ellos y un conjunto de programas que manipulan ese conjunto de datos.

5 Base de Datos Es un conjunto exhaustivo de datos estructurados, fiables y homogéneos, organizados independientemente de su utilización y de su implementación en computadora, accesibles en tiempo real, compartibles por usuarios concurrentes que tienen necesidades de información diferentes y no predecibles en el tiempo.

6 Modelos de Datos Servidor
Modelo del sistema en la mente de los clientes Modelo de entidad del modelo del cliente Modelo de tablas del modelo de entidad Servidor Data Models Models are a cornerstone of design. Engineers build a model of a car to work out any details before putting it into production. In the same manner, system designers develop models to explore ideas and improve the understanding of the database design. Purpose of Models Models help communicate the concepts in people’s minds. They can be used for the following purposes: Communicate Categorize Describe Specify Investigate Evolve Analyze Imitate The objective is to produce a model that fits a multitude of these uses, that can be understood by an end user and contains sufficient detail for a developer to build a database system. Tablas en disco

7 DBMS Entre la Base de Datos física (el almacenamiento real de los datos) y los usuarios del sistema existe un interfaz de software que recibe el nombre de DBMS y es el responsable de tratar todas las peticiones de información de los usuarios. Un DBMS es un conjunto de programas que permite controlar el acceso y la utilización de la Base de Datos, por los usuarios, para incluir, modificar o recuperar información, incluyendo funciones para permitir la independencia, la integridad y la seguridad de los datos, así como la concurrencia de usuarios.

8 Sistema de Base de Datos
Servidor Relational Database Management System Oracle provides a flexible RDBMS called Oracle7. Its features enable you to store and manage data with all the advantages of a relational structure plus PL/SQL, an engine that provides you with the ability to store and execute program units. The Server offers users the options of retrieving data based on optimization techniques. It includes security features that control how a database is accessed and used. Other features are that it has consistency and protection of data through locking mechanisms. Oracle applications may run on the same computer as the Oracle Server. Alternatively, you can run applications on a system local to the user and run the Oracle Server on another system (client-server architecture). In this client-server environment, a wide range of computing resources can be used. For example, a form-based airline reservation application can run on a client personal computer while accessing flight data that is conveniently managed by an Oracle Server on a central computer. For more information, see Oracle Server Concepts Manual, Release 8.0. Tablas de usuario Diccionario de datos

9 Concepto de base de datos relacional
El Dr. E. F. Codd propuso el modelo relacional para sistemas de base de datos en 1970. Es la base para el “relational database management system” (RDBMS). Relational Model The principles of the relational model were first outlined by Dr. E. F. Codd in a June 1970 paper called “A Relational Model of Data for Large Shared Data Banks.” In this paper, Dr. Codd proposed the relational model for database systems. The more popular models used at that time were hierarchical and network, or even simple flat file data structures. Relational database management systems (RDBMS) soon became very popular, especially for their ease of use and flexibility in structure. In addition, there were a number of innovative vendors, such as Oracle, who supplemented the RDBMS with a suite of powerful application development and user products, providing a total solution. Components of the Relational Model Collections of objects or relations that store the data A set of operators that can act on the relations to produce other relations Data integrity for accuracy and consistency For more information, see E. F. Codd, The Relational Model for Database Management Version 2 (Reading, Mass.: Addison-Wesley, 1990).

10 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 acceder a la información contenida en dos o mas tablas simultáneamente.

11 Definición de RDBMS Una base de datos relacional es una colección de relaciones o tablas bidimensionales. Database EMPNO ENAME JOB DEPTNO KING PRESIDENT BLAKE MANAGER CLARK MANAGER JONES MANAGER Nombre de Tabla : EMP DEPTNO DNAME LOC 10 ACCOUNTING NEW YORK 20 RESEARCH DALLAS 30 SALES CHICAGO 40 OPERATIONS BOSTON Nombre de Tabla: DEPT Relational Database A relational database uses relations or two-dimensional tables to store information. For example, you might want to store information about all the employees in your company. In a relational database, you create several tables to store different pieces of information about your employees, such as an employee table, a department table, and a salary table.

12 Propiedades de los RDBMS
Una base de datos relacional: Puede ser accedida y modificada ejecutando instrucciones del lenguaje estructurado de consultas – “structured query language” (SQL) Contiene una colección de tablas sin apuntadores físicos Utiliza un conjunto de operadores Properties of a Relational Database In a relational database, you do not specify the access route to the tables, and you do not need to know how the data is arranged physically. To access the database, you execute a structured query language (SQL) statement, which is the American National Standards Institute (ANSI) standard language for operating upon relational databases. The language contains a large set of operators for partitioning and combining relations. The database can be modified by using the SQL statements.

13 El lenguaje SQL SQL: Structured Query Language.
Cualquier DBMS lleva asociado un lenguaje de manipulación de datos compuesto de una serie de comandos u órdenes que permiten interrogar y modificar la Base de Datos.

14 Comunicación con un DBMS utilizando SQL
SQL> SELECT loc 2 FROM dept; La sentencia de SQL es introducida La sentencia de SQL es enviada al RDBMS Database Los datos son desplegados Structured Query Language SQL allows you to communicate with the server and has the following advantages: Efficient Easy to learn and use Functionally complete. SQL allows you to define, retrieve, and manipulate data in the tables. LOC NEW YORK DALLAS CHICAGO BOSTON

15 BD Relacional Tabla = filas y columnas
Fila = registro = entrada en la tabla Columna = Campo de datos Campo 1 Campo 2 Campo 3 Campo 4

16 Propiedades de los datos
Estructurados independientemente de las aplicaciones y del soporte de almacenamiento que los contiene. Presentan la menor redundancia posible. Son compartidos por varios usuarios y/o aplicaciones. Están bajo un control centralizado.

17 Tipos de datos Alfabético {A…Z} + {a…z} + {caracteres especiales}
Alfanúmerico {A…Z} + {a…z} + {0..9}+ {caracteres especiales} Numérico {0..9} + { . } + {0..9} Fechas Cualquier fecha valida del calendario Relational Model The principles of the relational model were first outlined by Dr. E. F. Codd in a June 1970 paper called “A Relational Model of Data for Large Shared Data Banks.” In this paper, Dr. Codd proposed the relational model for database systems. The more popular models used at that time were hierarchical and network, or even simple flat file data structures. Relational database management systems (RDBMS) soon became very popular, especially for their ease of use and flexibility in structure. In addition, there were a number of innovative vendors, such as Oracle, who supplemented the RDBMS with a suite of powerful application development and user products, providing a total solution. Components of the Relational Model Collections of objects or relations that store the data A set of operators that can act on the relations to produce other relations Data integrity for accuracy and consistency For more information, see E. F. Codd, The Relational Model for Database Management Version 2 (Reading, Mass.: Addison-Wesley, 1990).

18 Tipos de datos Carácter Nombres 1,200 Numérico entero Numérico decimal
Fecha 01-marzo-2004 Booleano Verdadero - Falso Relational Model The principles of the relational model were first outlined by Dr. E. F. Codd in a June 1970 paper called “A Relational Model of Data for Large Shared Data Banks.” In this paper, Dr. Codd proposed the relational model for database systems. The more popular models used at that time were hierarchical and network, or even simple flat file data structures. Relational database management systems (RDBMS) soon became very popular, especially for their ease of use and flexibility in structure. In addition, there were a number of innovative vendors, such as Oracle, who supplemented the RDBMS with a suite of powerful application development and user products, providing a total solution. Components of the Relational Model Collections of objects or relations that store the data A set of operators that can act on the relations to produce other relations Data integrity for accuracy and consistency For more information, see E. F. Codd, The Relational Model for Database Management Version 2 (Reading, Mass.: Addison-Wesley, 1990).

19 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.

20 Ejemplo de Tabla

21 Terminología de BD 2 3 4 EMPNO ENAME JOB MGR HIREDATE SAL COMM DEPTNO 7839 KING PRESIDENT NOV 7698 BLAKE MANAGER MAY 7782 CLARK MANAGER JUN 7566 JONES MANAGER APR 7654 MARTIN SALESMAN SEP 7499 ALLEN SALESMAN FEB 7844 TURNER SALESMAN SEP 7900 JAMES CLERK DEC 7521 WARD SALESMAN FEB 7902 FORD ANALYST DEC 7369 SMITH CLERK DEC 7788 SCOTT ANALYST DEC 7876 ADAMS CLERK JAN 7934 MILLER CLERK JAN 6 5 Terminology used in a Relational Database A relational database can contain one or many tables. A table is the basic storage structure of an RDBMS. A table holds all the data necessary about something in the real world—for example, employees, invoices, or customers. The slide above shows the contents of the EMP table or relation. The numbers indicate the following: 1. A single row or tuple representing all data required for a particular employee. Each row in a table should be identified by a primary key, which allows no duplicate rows. The order of rows is insignificant; specify the row order when the data is retrieved. 2. A column or attribute containing the employee number, which is also the primary key. The employee number identifies a unique employee in the EMP table. A primary key must contain a value. 3. A column that is not a key value. A column represents one kind of data in a table; in the example, the job title of all the employees. Column order is insignificant when storing data; specify the column order when the data is retrieved. 4. A column containing the department number, which is also a foreign key. A foreign key is a column that defines how tables relate to each other. A foreign key refers to a primary key or a unique key in another table. In the example, DEPTNO uniquely identifies a department in the DEPT table. 5. A field can be found at the intersection of a row and a column. There can be only one value in it. 6. A field may have no value in it. This is called a null value. In the EMP table, only employees who have a role of salesman have a value in the COMM (commission) field. Note: Null values are covered further in subsequent lessons. 1

22 Relacionando múltiples tablas
Cada fila de datos en una tabla es identificada en forma única por la llave primaria (PK). Se pueden relacionar datos lógicamente de múltiples tablas utilizando llaves foráneas (FK). Nombre de Tabla: EMP Nombre de Tabla : DEPT EMPNO ENAME JOB DEPTNO KING PRESIDENT BLAKE MANAGER CLARK MANAGER JONES MANAGER DEPTNO DNAME LOC 10 ACCOUNTING NEW YORK 20 RESEARCH DALLAS 30 SALES CHICAGO 40 OPERATIONS BOSTON Relating Multiple Tables Each table contains data that describes exactly one entity. For example, the EMP table contains information about employees. Categories of data are listed across the top of each table, and individual cases are listed below. Using a table format, you can readily visualize, understand, and use information. Because data about different entities is stored in different tables, you may need to combine two or more tables to answer a particular question. For example, you may want to know the location of the department where an employee works. In this scenario, you need information from the EMP table (which contains data about employees) and the DEPT table (which contains information about departments). An RDBMS enables you to relate the data in one table to the data in another by using the foreign keys. A foreign key is a column or a set of columns that refer to a primary key in the same table or another table. The ability to relate data in one table to data in another enables you to organize information in separate manageable units. Employee data can be kept logically distinct from department data by storing it in a separate table. Guidelines for Primary Keys and Foreign Keys No duplicate values are allowed in a primary key. Primary keys generally cannot be changed. Foreign keys are based on data values and are purely logical, not physical, pointers. A foreign key value must match an existing primary key value or unique key value, or else be NULL. Llave primaria Llave foránea

23 El concepto: LLAVE 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 Llave Primaria o principal es la que es mínima en cuanto al número de campos que la componen.

24 La Llave Primaria Es importante porque permite acceder a cada uno de los elementos de la Base de Datos por direccionamiento asociativo mediante la combinación de tres factores: El nombre de la Tabla. La columna. El valor de la llave.

25 Leyes básicas de los DBMS
La Base de Datos 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).

26 Diseño de B de D Relacionales I
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.

27 Diseño de B de D Relacionales II
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.

28 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.

29 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 Base de Datos.

30 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 (con o sin seguro) Destino del paciente Observaciones

31 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 Base de Datos.

32 Refinamiento de los datos (ejem 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

33 Refinamiento de los datos (ejem 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

34 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 campo.

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

36 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

37 Relaciones (ejemplo 3) Se ha añadido un código de identificación del médico responsable, presente en ambas Tablas. Se ha añadido el Número de IMSS 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

38 Relaciones (ejemplo 4) Tabla pacientes Tabla ingresos Número de IMSS
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

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