¿Por qué surgieron los sistemas de Bases de Datos?

• Necesidad de solucionar las debilidades de los sistemas de archivos

• Capacidades:

• Manejo de persistencia

• Soporte por lo menos de un modelo de datos

• Soporte de un lenguaje de alto nivel que permita manipular y definir la estructura de la información

• Control de acceso

Base de datos

Se define una base de datos como una serie de datos organizados y relacionados entre sí, los cuales son recolectados y explotados por los sistemas de información de una empresa o negocio en particular.

• Una base de datos es un conjunto estructurado de datos coherentes (colección disponible de información)
• Una base de datos es un conjunto estructurado de datos coherentes (Colección organizada en subconjuntos, en función de ligas y de relaciones entre las diferentes informaciones (estructura lógica)
• “” No hay contradicción entre los datos ligados, no hay pérdida de información, aun sabiendo que hay una utilización compartida de los datos entre varios usuarios

BASE DE DATOS

Cada base de datos se compone de una o más tablas. Cada tabla tiene una o más columnas y filas. Las columnas guardan una parte de la información, cada fila de la tabla conforma un registro.

TABLAS O FICHERO, REGISTRO, DATOS, CAMPO

OBJETIVOS DE UNA BASE DE DATOS

• Elimina los niveles de redundancia
• Flexibilidad a cambios en la organización y expansión de una empresa
• Satisfacer las necesidades de información de una empresa
• Integridad de datos

SISTEMA ADMINISTRADOR DE BASE DE DATOS (DBMS)

Conjunto de rutinas, funciones, métodos de acceso, áreas de almacenamiento de trabajo y de control, requeridas para el tratamiento de la información bajo el concepto de Base de Datos. (sistema de admón. y control de bd.)

El SGBD es el encargado de gestionar la base de datos y debe ofrecer facilidades para la inserción, borrado y modificación de la información. Por lo tanto, todas las operaciones que se realicen sobre las mismas han de pasar por el SGBD ya que es el encargado del acceso y manipulación de datos.

En este caso, MySQL es un SGBD

4 ELEMENTOS DE UNA BASE DE DATOS

1)        Datos. Deben cumplir dos condiciones:

·     Deben ser integrados, es decir, recolectan toda la información intentando que la redundancia sea mínima.

·     Deben ser compartidos a nivel de aplicación.

2)     Hardware. Es el soporte físico que permite almacenar la información de la base de datos. Cuando esta se conforma por varios sistemas se llama Base de Datos Distribuida, su manejo se complica porque requiere la comunicación entre los sistemas.

3)   Software. Permite trabajar y gestionar la base de datos de la forma   más eficiente.

4)   Usuarios. Hay tres tipos de usuarios.

       Los programadores de aplicaciones.

   Se encargan de diseñar y      programar las aplicaciones necesarias para la utilización de las bases de datos, realizando las peticiones pertinentes al SGBD.

• El usuario final.

     Es la persona que se dedica a trabajar sobre la información almacenada en la base de datos. Hay usuarios finales avanzados que por medio del Lenguaje de consulta Estructurado (SQL por sus siglas en ingles) pueden acceder a los datos.

• El Administrador de la Base de Datos DBA (Data Base Administrador).

       Es el usuario más importante de los tres, ya que es el que se encarga de diseñar y modificar la estructura de la base de datos.

Inconvenientes de las Bases de Datos  Frente a los Ficheros Clásicos

• Instalación costosa

• Personal especializado

• Implantación larga y difícil

• Falta de rentabilidad a corto plazo

• Escasa estandarización

• Desfase entre teoría y práctica

MODELO DE BASE DE DATOS

¿QUÉ ES UN MODELO?

• Una representación simplificada de la realidad en la que aparecen algunas de sus propiedades.

• “Un modelo es un objeto, concepto o conjunto de relaciones que se utiliza para representar y estudiar de forma simple y comprensible una porción de la realidad empírica"

Modelo de Datos

• El objetivo es producir una descripción estructurada de la organización y del negocio del cliente, en detalle suficiente para permitir construir un sistema basado en éste.

• Para esto, mínimamente se requiere:

• Un conjunto de técnicas específicas y complementarias, adecuadas cada una para describir distintos aspectos del negocio/sistema.

• Conocimiento, normas y estándares que aseguren la correcta descripción y posterior interpretación usando estas técnicas.

TIPOS DE MODELO DE DATOS

• Modelos lógicos basados en objetos

• Los modelos lógicos basados en objetos se usan para describir datos en el nivel conceptual y el externo. Se caracterizan porque proporcionan capacidad de estructuración bastante flexible y permiten especificar restricciones de datos. Los modelos más conocidos son el modelo entidad-relación y el orientado a objetos.

Modelo Entidad – Relación

Los diagramas o modelos entidad-relación son una herramienta para el modelado de datos de un sistema de información. Estos modelos expresan entidades relevantes para un sistema de información, sus inter-relaciones y propiedades

Terminología básica

• Entidad

• Relación

• Atributo

• Identificador único

• Entidades fuertes y débiles

Qué es una Entidad ?

• Definiciones

• Cualquier cosa de relevancia para el negocio acerca de la cual debe mantenerse información.

• Algo con existencia real o conceptual.

• Algo a lo que se le da nombre.

• Cualquier cosa que se puede identificar claramente.

• Un objeto que existe y es distinguible de otros objetos.

Modelo de Datos
Modelo Entidad - Relación

• Entidades - Representación gráfica

• Rectángulo de bordes redondeados.

• Nombre en singular y mayúsculas.

Modelo de Datos Modelo Entidad – Relación

• Tiene grado (o cardinalidad).
  • Tiene opcionalidad.
  • Una relación se representa por una línea que une dos entidades.
  • La opcionalidad se representa por una línea punteada (opcional) o llena (obligatoria).

Cardinalidad de las Relaciones

El diseño de relaciones entre las tablas de una base de datos puede ser la siguiente:

Relaciones de uno a uno: una instancia de la entidad A se relaciona con una y solamente una de la entidad B.

Relaciones de uno a muchos: cada instancia de la entidad A se relaciona con varias instancias de la entidad B.

Relaciones de muchos a muchos: cualquier instancia de la entidad A se relaciona con cualquier instancia de la entidad B.

• ¿QUE ES UNA BASE DE DATOS?

• Una base de datos es un conjunto ordenado de archivos de información consolidada estructurada y normalizada, que permite el acceso y actualización de la información en forma simultanea.

¿Qué es un modelo de base de datos?

• Es la estructura o el formato de una base de datos, descrita en un lenguaje formal soportada por el sistema de gestión de bases de datos y este describe como una base de datos es estructurada y usada.

• Historia del modelo ENTIDAD-RELACION.

• El modelo ENTIDAD RELACION también conocido como  ‘DER’ (Diagrama de entidad-relacion) es una herramienta del modelado de base de datos.

• Fue propuesto por Peter Chen en 1976, mediante el cual se pretende visualizar los objetos que pertenecen a la base de datos como entidades.

¿Qué es el modelo  ENTIDAD-RELACION?

El modelo entidad - relación es una técnica para el modelado de datos utilizando diagramas de  entidad relación. No es la única técnica pero si la mas utilizada.

Brevemente consiste en los Siguientes pasos:

• 1. Se parte de una descripción textual del problema o sistema de información a automatizar los requisitos.

• 2. Se hace una lista de los  sustantivos y verbos que aparecen

• 3. Los sustantivos son posibles entidades o atributos .

• 4. Los verbos son posibles relaciones.

• 5. Analizando las frases de determina la cardinalidad de las relaciones y otros detalles.

• 6. Se elabora el diagrama o diagramas entidad - relación.

• 7. Se completa el modelo con listas de atributos y una descripción de otras restricciones que no se pueden reflejar en el diagrama.  

• • • • • • FUNCION Y REPRESENTACION DE:

‘’ENTIDAD’’

Representa una “cosa” u "objeto" del mundo real con existencia independiente, es decir, se diferencia unívocamente de otro objeto o cosa, incluso siendo del mismo tipo.

Hay una gran diversidad de entidades pero las mas comunes son: 

-Entidad Física:  Una persona, un animal, una casa, etc. 

-Entidad Abstracta: Es un objeto con existencia conceptual como: un puesto de trabajo, una asignatura de clases, un nombre , etc. 

• Ej.: Un Automóvil (Aunque sean de la misma compañía tendrán atributos diferentes por ejemplo el numero se Serie.)

• Una entidad está descrita y se representa por sus características o atributos.

FUNCION Y REPRESENTACION DE:

’ATRIBUTO’’

Los atributos son las características que definen o identifican a una entidad. 

• Los atributos son las propiedades que describen a cada entidad en un conjunto de entidades.

• En particular, los atributos identificativos son aquellos que permiten diferenciar a una instancia de la entidad de otra distinta. 

• Por ejemplo, el atributo identificativo que distingue a un alumno de otro es su número de MATRICULA.

• • • • • FUNCION Y REPRESENTACION DE:

        • ‘’RELACION’’

Una relación describe cierta dependencia entre entidades y permite la asociación de las mismas.

Ejemplo:  Dadas dos entidades  «Habitación 502»  y «Mark», es posible relacionar que la habitación 502 se encuentra ocupada por el huésped Mark.

• ‘Restricciones’

Las restricciones son las reglas que deben de mantener los datos almacenados en la base de datos.

Restricciones de Asignación.

Restricciones de Cardinalidad.

• La correspondencia de cardinalidad indica el numero de entidades con las que puede estar relacionada una de las entidades dadas.

Dado un conjunto de relaciones binarias y los conjuntos de A y B la correspondencia de cardinalidad puede ser:

• *Uno a Uno: Una entidad A se relaciona únicamente con una entidad B y viceversa.

• *Uno a Muchos: Una entidad en A se relaciona con cero o muchas entidades en B. Pero una entidad en B se relaciona con una única  entidad A.

• *Muchos a Uno: Una entidad en A se relaciona exclusivamente con una entidad B. Pero una entidad en B se puede relacionar con 0 o muchas entidades en A.

• *Muchos a Muchos: Una entidad en A  se puede relacionar con 0 o muchas entidades en B y viceversa.

• Restricciones de Participación:

• Esta restricción se refiere a que la existencia de una entidad depende de que esté relacionado con otra entidad a través de un tipo de vínculo.

• Ejemplo: Dado un conjunto de relaciones R en el cual participa un conjunto de entidades A , dicha participación puede ser de dos tipos.

• Total: Cuando cada entidad en A participa en al menos una relación de R.

• Parcial: Cuando al menos una entidad en A «no» participa en alguna relación de R.

• Claves  (Llaves).

Es un subconjunto del conjunto de atributos comunes en una colección de entidades que permite identificar unívocamente cada una de las entidades pertenecientes a dicha colección.

Dentro de los conjuntos de entidades existen los sig. Tipos de claves : 

• Superclave (Superllave)

• Es un conjunto de atributos que permite distinguir unívocamente cada una de las entidades de un conjunto de entidades .

• Si se añade un atributo  al anterior subconjunto, el resultado seguirá siendo una superclave.

• Clave Candidata (Llave Candidata).

• Dada una superclave, si esta deja de serlo quitando únicamente cada uno de los atributos que la componen, entonces esta es una clave candidata.

• Clave Primaria (Llave Primaria).

• Es una clave candidata elegida por el diseñador de la base de datos para identificar unívocamente las entidades en un conjunto de entidades.

• Diagramas  de Entidad – Relación.

• Un diagrama de entidad relación son un lenguaje grafico para describir conceptos.

• Son gráficos que describen la información que trata un sistema de información y el software que lo automatiza. 

• Representación de los conceptos    fundamentales en un Diagrama Entidad Relación: 

• Entidad: Se representa con un Rectángulo o ‘’Caja’’.

• Atributo: Se representa mediante circulo o elipse.

• Relación: Se representa mediante un rombo.

• Ejemplo de un Diagrama de Entidad Relación:

• SUBCLASE: Grupo de elementos con algo en común, pertenecen a una ENTIDAD. Ejemplo: Pertenecientes a EMPLEADO,

tenemos las subclases INGENIERO, SECRETARIO, SUPERVISOR...

• SUPERCLASE: Entidad de la que procede una SUBCLASE.

• RELACIÓN Clase/Subclase (o Superclase/Subclase): una relación 1:1 en la que ambos elementos son el mismo.

Se suele representar por ES_UN. Ejemplo: Ingeniero ES_UN Empleado.  

CARACTERÍSTICAS:

– Una Entidad no puede ser sólo miembro de una SUBCLASE. Debe ser también miembro de la SUPERCLASE.

– Una Entidad puede ser miembro de varias SUBCLASES.

Ejemplo: Un Empleado puede ser Ingeniero y Supervisor.

– Una Entidad se define por sus atributos y sus relaciones, los cualesson HEREDADOS por sus SUBCLASES.

– Atributos y Relaciones LOCALES o ESPECÍFICAS: Son aquellas queson propias de una SUBCLASE (no de la SUPERCLASE a la que pertenece). 

herencia 

La herencia es un tipo de relación entre una entidad "padre" y una entidad "hijo". La entidad "hijo" hereda todos los atributos y relaciones de la entidad "padre". Por tanto, no necesitan ser representadas dos veces en el diagrama. La relación de herencia se representa mediante un triángulo interconectado por líneas a las entidades. La entidad conectada por el vértice superior del triángulo es la entidad "padre". Solamente puede existir una entidad "padre" (herencia simple). Las entidades "hijo" se conectan por la base del triángulo. 

Especializacion 

ESPECIALIZACIÓN: Proceso para definir un conjunto de subclasesde un tipo de Entidad (llamada SUPERCLASE).

– Pueden definirse varias subclases según distintos criterios.

Ejemplo: Empleado