Tema 11 Bases de datos

Tema 11
Bases de datos
Fundamentos de Informática
Índice
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•
•
•
Evolución
Tipos de modelos de datos y SGBD
El modelo relacional y el Diseño de una Base de Datos
Operaciones básicas: consulta, inserción y borrado. SQL.
Departamento de Sistemas Informáticos
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Tema 11: Bases de datos
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Departamento de Sistemas Informáticos
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Evolución
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Evolución de los dispositivos de almacenamiento
•
Archivos: almacenan un conjunto de registros
CONCEPTO
Nombre:
Nº de Empleado:
Edad:
. . . . . . . . .
REGISTRO
NOMB
Juan López
J. López
B. Llaneza
A. Molina
ARCHIVO
F. Gómez
L. López
M. Sanz
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CONTENIDO
CAMPOS
CAMPO NOMB
CAMPO NEMPLE
CAMPO EDAD
. . . . . . . . .
Juan López
13009
38
. . . . . .
NEMPLE
13009
13009
15783
158123
16111
16234
16641
EDAD
38
38
27
31
43
22
33
. . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . .
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Evolución de los dispositivos de almacenamiento
•
Los sistemas de archivos evolucionan.
Fichas.
13009
.
JUAN LÓPEZ
38
. . . . .
Cintas
Registro 1
FICHERO
13009 Juan López
38
Registro 2
Registro 3
......
Acceso secuencial: Para acceder a un registro hay que pasar antes por los precedentes
Para modificar (actualizar) un archivo hay que escribirlo de nuevo entero
No es posible realizar procesos concurrentes sobre el mismo archivo
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Evolución de los dispositivos de almacenamiento
•
Los sistemas de almacenamiento de archivos evolucionan.
Discos.
SECTOR
PISTA
REGISTROS
CILINDRO
ACCESO DIRECTO A UN REGISTRO
REGISTROS SOBRE-ESCRIBIBLES
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Evolución de los archivos a las bases de datos
•
Programación tradicional: Los datos manejados por las aplicaciones se almacenaban en archivos tradicionales, gestionados a través de métodos de acceso de los Sistemas Operativos. Las aplicaciones dependen del almacenamiento físico de los datos.
Programa de aplicación 1
Peticiones dependientes del
método de acceso a ficheros del
sistema operativo.
Programa de aplicación 2
Programa de aplicación 3
•
Actualmente: Centralizar la gestión y control de los datos a través de un software especifico y común a todas las aplicaciones (SGBD)
Programa de aplicación 1
Peticiones sencillas
independientes de los
métodos de acceso a
ficheros.
Programa de aplicación 2
Programa de aplicación 3
Interface
query’s
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Evolución de los archivos a las bases de datos
Importancia de las bases de datos:
•
Surgen debido a las necesidades de manipular grandes cantidades de datos, tanto desde programas como por usuarios finales.
•
BD’s : Colección de datos relacionados entre sí, gestionados a través de un software específico (SGBD).
•
SGBD: Software que centraliza e integra el control sobre las Bases de Datos, independizando los datos de los programas en sí.
SGBD: Sistema Gestor de Bases de Datos
Proporciona los Servicios de Datos
Bases de Datos: Conjunto de archivos gestionado por un SGBD
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Evolución de los archivos a las bases de datos
Características de los Sistemas de BD’s
•
Independencia entre datos y programas.
•
Se facilita la gestión de los datos:
Fácil uso para usuarios y programadores.
Visión lógica de los datos. Relaciones, tablas, atributos
Accesible mediante lenguajes sencillos y potentes.
•
Redundancia mínima => Garantiza la integridad de los datos.
•
Control de concurrencias a los datos.
•
Protección de datos ante accesos no autorizados.
•
Utilidades de administración de bases de datos (backups, restores, auditorias,…)
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Tipos de modelos de datos y SGBD
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Tipos modelos de datos y de SGBD.
Existen distintos modelos de datos en función de cómo sea la organización de los mismos y que determina el Sistema Gestor de Base de Datos que se vaya a utilizar.
MODELOS DE DATOS
Jerárquico (segmento, árbol)
Relacional (Ej: DB2 de IBM, Accesss, …) (entidades, relaciones)
En Red (Ej: CODASYL) (registro, fichero ,set)
Orientadas a objetos
Modelo multidimensional
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Modelo relacional y Diseño de BD
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Modelo Relacional
•
•
•
En 1970, E.F. Codd de IBM presentó el modelo de datos relacional.
Es de los más utilizados para almacenar datos de operación.
Conceptos básicos:
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Modelo Relacional
DIAGRAMA
CLIENTE
Nº-CLIENTE (#)
NOMBRE
DOMICILIO
EMITE PEDIDO
Nº-CLIENTE (#)
COD-SERVICIO(#)
SERVICIO
COD-SERVICIO(#)
TIPO
CLASE
TARIFA
REPOSITORIO
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Modelo Relacional y Diseño de la BD
•
En el desarrollo de una aplicación, entre otras tareas, hay que realizar el Diseño de la Base de Datos, que consiste en:
• Definir su contenido
• Definir su estructura
Para el Diseño de la Base de datos se realiza:
1. Diseño lógico, estructuras lógicas de datos visibles para los programas, donde se debe decidir
• qué entidades existen y qué atributos tienen
• qué relaciones entre entidades se van a manejar en la aplicación.
2. Diseño físico, estructuras físicas de los datos
• Qué ficheros e índices se van a utilizar • En cada fichero, qué tabla se va a almacenar, es decir, cuáles son los atributos que tendrá cada uno de los registros almacenados en el fichero. • Se ha de evitar tener datos redundantes.
• Se utiliza la Normalización para realizar el diseño lógico de la base de datos
•
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Operaciones básicas
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Operaciones básicas sobre una Base de Datos
•
La operación sobre una base de datos se realiza a través del software que controla la base de datos: el SGBD (Sistema Gestor de Base de Datos) Programa de aplicación 1
Peticiones sencillas
independientes de los
métodos de acceso a
ficheros.
Programa de aplicación 2
Programa de aplicación 3
Interface
query’s
•
En los SGBD relacionales, el lenguaje de consulta estándar que se utiliza es el SQL (Structured Query Language, Lenguaje de consulta estructurado).
•
El SQL es un lenguaje de acceso a bases de datos que explota la flexibilidad y potencia de los sistemas relacionales permitiendo gran variedad de operaciones en éstos últimos: seleccionar, modificar, crear ó borrar registros.
•
Algunos SGBD que utilizan SQL son, por ejemplo: DB2, Oracle, Informix, MySQL, …
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¿Y con lo que sé de C?
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¿Y con lo que sé de C?
¿Tendríamos alguna manera de trabajar con Bases de datos con lo que sabemos hasta ahora, sin usar un SGBC y SQL?
Pues sí …
Lo más lógico sería utilizar ficheros binarios.
• Para cada fichero binario, se decide qué estructura tiene cada registro. • En distintos ficheros, se guarda la información de las entidades y relaciones de la aplicación. • Para “recuperar” información, se puede acceder a varios ficheros a la vez, relacionando la información de registros de distintos ficheros.
•
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¿Y con lo que sé de C?
Por ejemplo:
typedef struct avion
{
int identificador; /* ID único utilizado en el otro archivo */
char modelo[20]; /* Tipo de avión, por ejemplo "Boeing 747‐400" */
int plazas; /* Número máximo de pasajeros */
int velocidad; /* Velocidad en km/h */
}T_AVION;
typedef struct recorrido
{
int num_vuelo; /* Número de vuelo */
char origen[4]; char destino[4]; int avion_asignado; /* Identificador del avión asignado al recorrido */
int dia; /* Dia de la semana*/
int num_pasajeros; /* Número de pasajeros en este vuelo */
} T_RECORRIDO;
La función para mostrar toda la información de los vuelos previstos, incluyendo la información sobre el avión asignado y el grado de ocupación del avión, tendrá que acceder primero al fichero “recorridos.dat” y para cada recorrido, buscar en el fichero “aviones.dat” la ocurrencia del avión con ese identificador y obtener sus datos.
Solución: apartado 4 en: https://www.iit.upcomillas.es/palacios/cursoc/IINF_junio_2004.pdf
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