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UNEFM. EDUCACIÓN. EMPRESARIAL. SUSTEMA DE INFORMACIÓN.

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BASE DE DATOS RELACIONAL
Definición
Una colección de datos persistentes que pueden compartirse e interrelacionarse.
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.
Los datos o instancia es el contenido de la base de datos en un momento dado. Es en
sí, el contenido de todos los registros.
Tipos de datos
Existen muchos tipos de datos, pero en esta ocasión, presentaré solo los cinco más
fundamentales estos son valores de tipo numérico (enteros o decimales), de tipo carácter
(letras o/y números) y tipo fecha. En las normas y sentencias SQL, se emplean las siguientes
palabras reservadas para referirse a los datos antes mencionados:
1. INT. Para datos tipo número entero.
2. FLOAT. Para datos de tipo número decimal.
3. VARCHAR. Para datos de tipo texto y tipo número, también admite combinaciones de
ambos. En este caso, el dato numérico no permite cálculos aritméticos. (Ejemplos: CI, DNI)
4. DATE. Para datos de tipo fechas.
5. TEXT. Para datos de tipo texto. (Ejemplo: Campo de comentario de un formulario)
Ventajas de las bases de datos relacionales
o Provee herramientas que garantizan evitar la duplicidad de registros.
o Garantiza la integridad referencial, así, al eliminar un registro elimina todos los registros
relacionados dependientes.
o Favorece la normalización por ser más comprensible y aplicable.
Desventajas de las bases de datos relacionales
o Presentan deficiencias con datos gráficos, multimedia, CAD y sistemas de información
geográfica.
o No se manipulan de forma manejable los bloques de texto como tipo de dato.
Estudiante
Id_est CI_estd Nom_estd Apell_estd
001 122222 Juan medina
002 133333 María Pérez
Nombre
de
la
tabla
Campos o nombre de cada columna de la tabla
Registro 001 y 002 de la tabla
Clave primaria
Figura 1: Ilustra la estructura de una tabla o entidad en la BD
INSTANCIA
Estructurada por: Licdo. Jesús Gutiérrez. UC: Programación Digital. Unidad: II.
o 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.
Características
o Una base de datos relacional se compone de varias tablas o relaciones. No pueden existir
dos tablas con el mismo nombre ni registro.
o Cada tabla es a su vez un conjunto de registros (filas y columnas).
o La relación entre una tabla padre y un hijo se lleva a cabo por medio de las claves primarias
y ajenas (o foráneas).
o Las claves primarias son la clave principal de un registro dentro de una tabla y éstas deben
cumplir con la integridad de datos.
o Las claves ajenas se colocan en la tabla hija, contienen el mismo valor que la clave primaria
del registro padre; por medio de éstas se hacen las relaciones.
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 y Microsoft SQL Server.
En esta materia, trabajaremos con el gestor MySQL, mediante el entorno PhpMyadmin
del paquete xampp. Se dedicará un video para instruir sobre la descara e instalación del
paquete xampp, y algunos otros tutoriales para orientar respecto la forma de uso
phpmyadmin.
El lenguaje más común para construir las consultas a bases de datos relacionales es SQL
(Structured Query Language), un estándar implementado por los principales motores o
sistemas de gestión de bases de datos relacionales.
En el modelo relacional los atributos deben estar explícitamente relacionados a un
nombre en todas las operaciones, en cambio, el estándar SQL permite usar columnas sin
nombre en conjuntos de resultados, como el asterisco taquigráfico (*) como notación de
consultas.
CONCEPTOS BÁSICOS
Entidad
Es cualquier tipo de objeto sobre el que se quiere guardar información: cosa, persona,
concepto abstracto o suceso. Toda entidad tiene un conjunto de propiedades que la
identifican, que se denominan atributos. En el diseño conceptual de una BD se identifica con
un rectángulo.
Toda entidad debe cumplir tres reglas:
1. Tener existencia independiente.
2. Debe poder distinguirse de las demás, no pudiendo haber duplicados.
3. Tener propiedades que la describan.
Es indispensable, comprender la connotación que tienen las entidades al momento de
diseñar una base de datos (BD), sobre todo simplificará el proceso de normalización.
Estudiante
Estructurada por: Licdo. Jesús Gutiérrez. UC: Programación Digital. Unidad: II.
Atributo
Es cada una de las propiedades o características que tiene un tipo de entidad o un tipo
de relación. Cada atributo tiene un conjunto de valores asociados denominado dominio. En el
diseño conceptual de una BD se identifica con una elipse y se conecta a la entidad mediante
líneas.
Campo Clave
Es necesario tener una forma de especificar cómo las
entidades, dentro de un conjunto de entidades dado son
distinguibles. Por lo tanto, los valores de los atributos de una
entidad deben ser tales que permitan identificar
unívocamente una tupla. La palabra clave, hará referencia al
conjunto de atributos suficiente para distinguir las entidades
entre sí. En el diseño conceptual de una BD se diferencia del
resto de los registros porque es subrayado. Los campos claves pueden ser:
1. Superclave. Es un conjunto de uno o más atributos que, tomados colectivamente,
permiten identificar de forma unívoca una tupla en el conjunto de tuplas.
2. Claves primaria. Se elegirá una de entre las claves candidatas que se denominará clave
primaria. La clave primaria es la que permite distinguir a las tuplas entre sí.
3. Clave foránea. Es una referencia a una clave en otra tabla, determina la relación existente
en dos tablas. Las claves foráneas no necesitan ser claves primarias en la tabla donde
están y sí a donde son referenciadas.
4. Claves candidatas. Se les conoce al conjunto de atributos clave, pudiendo haber en una
relación más de una clave candidata.
Relación
Es la esencia en todo el enfoque de DB relacionales. Esta consiste en un vínculo,
asociación o correspondencia entre varias entidades. Un tipo de relación es el conjunto de
relaciones de la misma naturaleza. En el diseño conceptual de una BD se usa un rombo
interconectado con línea para conectar entidades con entidades e indicar así un
tipo de relación.
Cardinalidad
Aun comentaremos algo más sobre las relaciones. Una característica importante de las
relaciones es su “cardinalidad”: por ejemplo, en la relación de que “los estudiantes asisten a
los cursos”, es importante si a cada curso sólo puede asistir un estudiante o varios, y si un
estudiante puede asistir a un solo curso o a varios. Respecto a cardinalidad, solo existen cuatro
posibilidades:
1. Que cada alumno asista a uno y solo uno de los cursos (se expresa como 1:1 -uno a uno-)
2. Que cada alumno pueda asistir a muchos cursos, pero en cada curso sólo puede haber un
alumno (1:M -uno a muchos-)
3. Que cada alumno pueda asistir a un único curso, pero pueda haber varios alumnos en un
curso (M:1 -muchos a uno-).
4. Que cada alumno pueda asistir a varios cursos, y en cada curso pueda haber varios
alumnos (M:M -muchos a muchos-)
La comprensión e implementación del concepto de cardinalidad es vital cuando se
trata de crear base de datos relacionales. Se recomienda mucha práctica para dominarlo, y
Tupla. Término derivado de Matemática
acuñado por Codd (1070) en informática.
Por ejemplo: en quín-tuple, séx-tuple…
notamos la palabra tupla.
Por tanto una tupla, se usa para denotar
una colección agrupada de elementos.
Nom_Estd
CI_Estd
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poder así, especificar de forma correcta claves primarias, índices y claves foráneas en la
relación existente entre tablas o entidades la BD.
Hagamos algunas prácticas de cardinalidad
Ejercicio 1:
Para determinar la cardinalidad del diagrama de entidad relación (E-R) estudiante materia, se
formularon las siguientes preguntas:
1. ¿Cuántas materias puede cursar un estudiante?
Resp 1. Un estudiante puede cursar muchas materias. Es decir una cardinalidad de (1,M)
2. ¿Cuántos estudiantes pueden cursar una materia?
Resp 2. Una materia puede ser cursada por muchos estudiantes. Esto es, cardinalidad de (1,
M).
Finalmente, se toman los valores más altos en cada cardinalidad para determinar la
cardinalidad del diagrama E-R.
Te reto a determinar la cardinalidad de los siguientes diagramas E-R.
Estudiante Materia
Cursa
M M
Automóvil Propietario
Pertenecer
Chofer Automóvil
Conducir
Semestre Materia
Implica
Cliente Proyecto
Realizar
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PASOS EN EL DISEÑO DE BASES DE DATOS
De lo antes expuesto, queda claro al estudiante, que en ésta unidad no se persigue
crear una base de datos 100% funcional. Sino que él tenga una idea general del proceso de
diseño de una BD. En ese sentido, en ésta unidad usarás en forma fútil las etapas mencionadas.
DISEÑO DE LAS BASES DE DATOS RELACIONALES
El primer paso para crear una base de datos, es planificar el tipo de información que
se quiere almacenar en la misma, teniendo en cuenta dos aspectos: la información
disponible y la información que necesitamos.
La planificación de la estructura de la base de datos, en particular de las tablas, es
vital para la gestión efectiva de la misma. El diseño de la estructura de una tabla consiste en
una descripción de cada uno de los campos que componen el registro y los valores o datos
que contendrá cada uno de esos campos.
Los campos son los distintos tipos de datos que componen la tabla, por ejemplo:
nombre, apellido, domicilio. La definición de un campo requiere: el nombre del campo, el
tipo de campo, el ancho del campo, etc.
Los registros constituyen la información que va contenida en los campos de la tabla,
por ejemplo: el nombre del paciente, el apellido del paciente y la dirección de este.
Generalmente los diferentes tipos de campos que se pueden almacenar son los siguientes:
Texto (caracteres), Numérico (números), Fecha / Hora, Lógico (informaciones lógicas si/no,
verdadero/falso, etc.), imágenes.
En resumen, el principal aspecto a tener en cuenta durante el diseño de una tabla es
determinar claramente los campos necesarios, definirlos en forma adecuada con un nombre
especificando su tipo y su longitud.
Requerimientos de Datos
Diagramas Entidad-Relación
(Conceptuales y externos)
Tablas de la BD Relacional
Esquema de distribución
Esquema Interno de BD Poblada
Modelo
Conceptual
Diseño lógico de
BD
Diseño de BD
distribuidas
Diseño físico de
BD
Diseño conceptual.
Precisa varios formatos: entrevistar usuarios. Documentación de Sistema
actual, formularios y reportes propuestos.
Diseño externo o vista
Representa requerimientos de uso particular de la BD, tal como un formulario
o reporte y no todos los requerimientos.
Diseño lógico
Traduce DE-R en tablas. Se enfoca en refinar el modelo conceptual mediante
normalización y de hacerlo compatibles con la SGBD.
Diseño de BD distribuidas
Involucra seleccionar la ubicación de los datos y procesos, de tal forma que
mejore el desempeño.
Diseño físico de BD
Se enfoca en una implementación eficiente para minimizar el tiempo de
respuesta. Si una BD es distribuida, debe decidirse por el diseño físico para cada
ubicación.
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MODELOS DE BASE DE DATOS
Modelar
Es el proceso que mediante la abstracción permite
al hombre interpretar, simplificar y reducir parámetros e
identificar las relaciones entre diferentes entes del
mundo real. En tal sentido, un modelo, consiste en una
representación de una entidad del mundo real mediante
abstracción.
Modelo de entidad relación (MER)
Un MER se construye partiendo de un diagrama entidad relación, el cual es parte de la
etapa del modelo conceptual que como ya se dijo, está constituido de objetos, interrelaciones,
atributos, especializaciones, agregados, entre otros. Consiste en representar las relaciones
que existen entre las diferentes entidades que conforman la estructura de datos. En otras
palabras, el modelo relacional se basa en el concepto de relación, que se representa
físicamente como una tabla o arreglo “bidimensional”.
Ejemplo de un diagrama entidad relación (DER):
Guiándonos por el DER, procedo a representa en tablas de “doble estrada” cada una
de las entidades en la que las filas de la tabla correspondan a registros individuales y las
columnas correspondan a atributos. La ausencia del segundo nombre y los apellidos, es con
fines didácticos. Después de normalizada la tabla estudiante se agregarán dichos campos.
1 Entidad- Estudiante:
Estudiante 1
IdEst CiEst NomEst GeneroEst DirecEst TelfEst emailEst Materia Carrera
001 12345 María F
Calle
Camejo
Tlf 1: 098 To1@tod.com
SISTEMA DE
INFORMACIÓN
DESARROLLO
EMPRESARIAL
001 12345 María F
Calle
Camejo
Tlf 2: 876 To1@tod.com PROYECTO1
DESARROLLO
EMPRESARIAL
001 12345 María F
Calle
Camejo
Tlf 1: 098 To1@tod.com
SISTEMA DE
INFORMACIÓN
DESARROLLO
EMPRESARIAL
001 12345 María F
Calle
Camejo
Tlf 2: 876 To1@tod.com PROYECTO1
DESARROLLO
EMPRESARIAL
002 23456 Juan M Calle 19 Tlf 1: 843 jp1@baz.com PROG_DIGITAL
ING.
INDUSTRIAL
002 23456 Juan M Calle 19 Tlf 1: 843 jp2@baz.com PROG_DIGITAL
ING.
INDUSTRIAL
Profesores 1
IDProf CiProf NoProf GeneroProf DireccPorf TelfProf emailProf Carrera Materia
001 23421 Manuel M
Calle
Camejo
87462345 ml@tod.com
DESARROLLO
EMPRESARIAL
SISTEMA DE
INFORMACIÓN
001 23421 Manuel M
Calle
Camejo
87462345 ml@tod.com
DESARROLLO
EMPRESARIAL
PROYECTO1
Modelos
de datos
Esquema
(Estructura
de datos)
Mundo
Real
Estudiante Profesor
Enseñar
Cedula
Genero
Direccion
Carrera
Cedula
Genero
Nombre
M
M
Telf
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  • 1. Estructurada por: Licdo. Jesús Gutiérrez. UC: Programación Digital. Unidad: II. BASE DE DATOS RELACIONAL Definición Una colección de datos persistentes que pueden compartirse e interrelacionarse. 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. Los datos o instancia es el contenido de la base de datos en un momento dado. Es en sí, el contenido de todos los registros. Tipos de datos Existen muchos tipos de datos, pero en esta ocasión, presentaré solo los cinco más fundamentales estos son valores de tipo numérico (enteros o decimales), de tipo carácter (letras o/y números) y tipo fecha. En las normas y sentencias SQL, se emplean las siguientes palabras reservadas para referirse a los datos antes mencionados: 1. INT. Para datos tipo número entero. 2. FLOAT. Para datos de tipo número decimal. 3. VARCHAR. Para datos de tipo texto y tipo número, también admite combinaciones de ambos. En este caso, el dato numérico no permite cálculos aritméticos. (Ejemplos: CI, DNI) 4. DATE. Para datos de tipo fechas. 5. TEXT. Para datos de tipo texto. (Ejemplo: Campo de comentario de un formulario) Ventajas de las bases de datos relacionales o Provee herramientas que garantizan evitar la duplicidad de registros. o Garantiza la integridad referencial, así, al eliminar un registro elimina todos los registros relacionados dependientes. o Favorece la normalización por ser más comprensible y aplicable. Desventajas de las bases de datos relacionales o Presentan deficiencias con datos gráficos, multimedia, CAD y sistemas de información geográfica. o No se manipulan de forma manejable los bloques de texto como tipo de dato. Estudiante Id_est CI_estd Nom_estd Apell_estd 001 122222 Juan medina 002 133333 María Pérez Nombre de la tabla Campos o nombre de cada columna de la tabla Registro 001 y 002 de la tabla Clave primaria Figura 1: Ilustra la estructura de una tabla o entidad en la BD INSTANCIA
  • 2. Estructurada por: Licdo. Jesús Gutiérrez. UC: Programación Digital. Unidad: II. o 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. Características o Una base de datos relacional se compone de varias tablas o relaciones. No pueden existir dos tablas con el mismo nombre ni registro. o Cada tabla es a su vez un conjunto de registros (filas y columnas). o La relación entre una tabla padre y un hijo se lleva a cabo por medio de las claves primarias y ajenas (o foráneas). o Las claves primarias son la clave principal de un registro dentro de una tabla y éstas deben cumplir con la integridad de datos. o Las claves ajenas se colocan en la tabla hija, contienen el mismo valor que la clave primaria del registro padre; por medio de éstas se hacen las relaciones. 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 y Microsoft SQL Server. En esta materia, trabajaremos con el gestor MySQL, mediante el entorno PhpMyadmin del paquete xampp. Se dedicará un video para instruir sobre la descara e instalación del paquete xampp, y algunos otros tutoriales para orientar respecto la forma de uso phpmyadmin. El lenguaje más común para construir las consultas a bases de datos relacionales es SQL (Structured Query Language), un estándar implementado por los principales motores o sistemas de gestión de bases de datos relacionales. En el modelo relacional los atributos deben estar explícitamente relacionados a un nombre en todas las operaciones, en cambio, el estándar SQL permite usar columnas sin nombre en conjuntos de resultados, como el asterisco taquigráfico (*) como notación de consultas. CONCEPTOS BÁSICOS Entidad Es cualquier tipo de objeto sobre el que se quiere guardar información: cosa, persona, concepto abstracto o suceso. Toda entidad tiene un conjunto de propiedades que la identifican, que se denominan atributos. En el diseño conceptual de una BD se identifica con un rectángulo. Toda entidad debe cumplir tres reglas: 1. Tener existencia independiente. 2. Debe poder distinguirse de las demás, no pudiendo haber duplicados. 3. Tener propiedades que la describan. Es indispensable, comprender la connotación que tienen las entidades al momento de diseñar una base de datos (BD), sobre todo simplificará el proceso de normalización. Estudiante
  • 3. Estructurada por: Licdo. Jesús Gutiérrez. UC: Programación Digital. Unidad: II. Atributo Es cada una de las propiedades o características que tiene un tipo de entidad o un tipo de relación. Cada atributo tiene un conjunto de valores asociados denominado dominio. En el diseño conceptual de una BD se identifica con una elipse y se conecta a la entidad mediante líneas. Campo Clave Es necesario tener una forma de especificar cómo las entidades, dentro de un conjunto de entidades dado son distinguibles. Por lo tanto, los valores de los atributos de una entidad deben ser tales que permitan identificar unívocamente una tupla. La palabra clave, hará referencia al conjunto de atributos suficiente para distinguir las entidades entre sí. En el diseño conceptual de una BD se diferencia del resto de los registros porque es subrayado. Los campos claves pueden ser: 1. Superclave. Es un conjunto de uno o más atributos que, tomados colectivamente, permiten identificar de forma unívoca una tupla en el conjunto de tuplas. 2. Claves primaria. Se elegirá una de entre las claves candidatas que se denominará clave primaria. La clave primaria es la que permite distinguir a las tuplas entre sí. 3. Clave foránea. Es una referencia a una clave en otra tabla, determina la relación existente en dos tablas. Las claves foráneas no necesitan ser claves primarias en la tabla donde están y sí a donde son referenciadas. 4. Claves candidatas. Se les conoce al conjunto de atributos clave, pudiendo haber en una relación más de una clave candidata. Relación Es la esencia en todo el enfoque de DB relacionales. Esta consiste en un vínculo, asociación o correspondencia entre varias entidades. Un tipo de relación es el conjunto de relaciones de la misma naturaleza. En el diseño conceptual de una BD se usa un rombo interconectado con línea para conectar entidades con entidades e indicar así un tipo de relación. Cardinalidad Aun comentaremos algo más sobre las relaciones. Una característica importante de las relaciones es su “cardinalidad”: por ejemplo, en la relación de que “los estudiantes asisten a los cursos”, es importante si a cada curso sólo puede asistir un estudiante o varios, y si un estudiante puede asistir a un solo curso o a varios. Respecto a cardinalidad, solo existen cuatro posibilidades: 1. Que cada alumno asista a uno y solo uno de los cursos (se expresa como 1:1 -uno a uno-) 2. Que cada alumno pueda asistir a muchos cursos, pero en cada curso sólo puede haber un alumno (1:M -uno a muchos-) 3. Que cada alumno pueda asistir a un único curso, pero pueda haber varios alumnos en un curso (M:1 -muchos a uno-). 4. Que cada alumno pueda asistir a varios cursos, y en cada curso pueda haber varios alumnos (M:M -muchos a muchos-) La comprensión e implementación del concepto de cardinalidad es vital cuando se trata de crear base de datos relacionales. Se recomienda mucha práctica para dominarlo, y Tupla. Término derivado de Matemática acuñado por Codd (1070) en informática. Por ejemplo: en quín-tuple, séx-tuple… notamos la palabra tupla. Por tanto una tupla, se usa para denotar una colección agrupada de elementos. Nom_Estd CI_Estd
  • 4. Estructurada por: Licdo. Jesús Gutiérrez. UC: Programación Digital. Unidad: II. poder así, especificar de forma correcta claves primarias, índices y claves foráneas en la relación existente entre tablas o entidades la BD. Hagamos algunas prácticas de cardinalidad Ejercicio 1: Para determinar la cardinalidad del diagrama de entidad relación (E-R) estudiante materia, se formularon las siguientes preguntas: 1. ¿Cuántas materias puede cursar un estudiante? Resp 1. Un estudiante puede cursar muchas materias. Es decir una cardinalidad de (1,M) 2. ¿Cuántos estudiantes pueden cursar una materia? Resp 2. Una materia puede ser cursada por muchos estudiantes. Esto es, cardinalidad de (1, M). Finalmente, se toman los valores más altos en cada cardinalidad para determinar la cardinalidad del diagrama E-R. Te reto a determinar la cardinalidad de los siguientes diagramas E-R. Estudiante Materia Cursa M M Automóvil Propietario Pertenecer Chofer Automóvil Conducir Semestre Materia Implica Cliente Proyecto Realizar
  • 5. Estructurada por: Licdo. Jesús Gutiérrez. UC: Programación Digital. Unidad: II. PASOS EN EL DISEÑO DE BASES DE DATOS De lo antes expuesto, queda claro al estudiante, que en ésta unidad no se persigue crear una base de datos 100% funcional. Sino que él tenga una idea general del proceso de diseño de una BD. En ese sentido, en ésta unidad usarás en forma fútil las etapas mencionadas. DISEÑO DE LAS BASES DE DATOS RELACIONALES El primer paso para crear una base de datos, es planificar el tipo de información que se quiere almacenar en la misma, teniendo en cuenta dos aspectos: la información disponible y la información que necesitamos. La planificación de la estructura de la base de datos, en particular de las tablas, es vital para la gestión efectiva de la misma. El diseño de la estructura de una tabla consiste en una descripción de cada uno de los campos que componen el registro y los valores o datos que contendrá cada uno de esos campos. Los campos son los distintos tipos de datos que componen la tabla, por ejemplo: nombre, apellido, domicilio. La definición de un campo requiere: el nombre del campo, el tipo de campo, el ancho del campo, etc. Los registros constituyen la información que va contenida en los campos de la tabla, por ejemplo: el nombre del paciente, el apellido del paciente y la dirección de este. Generalmente los diferentes tipos de campos que se pueden almacenar son los siguientes: Texto (caracteres), Numérico (números), Fecha / Hora, Lógico (informaciones lógicas si/no, verdadero/falso, etc.), imágenes. En resumen, el principal aspecto a tener en cuenta durante el diseño de una tabla es determinar claramente los campos necesarios, definirlos en forma adecuada con un nombre especificando su tipo y su longitud. Requerimientos de Datos Diagramas Entidad-Relación (Conceptuales y externos) Tablas de la BD Relacional Esquema de distribución Esquema Interno de BD Poblada Modelo Conceptual Diseño lógico de BD Diseño de BD distribuidas Diseño físico de BD Diseño conceptual. Precisa varios formatos: entrevistar usuarios. Documentación de Sistema actual, formularios y reportes propuestos. Diseño externo o vista Representa requerimientos de uso particular de la BD, tal como un formulario o reporte y no todos los requerimientos. Diseño lógico Traduce DE-R en tablas. Se enfoca en refinar el modelo conceptual mediante normalización y de hacerlo compatibles con la SGBD. Diseño de BD distribuidas Involucra seleccionar la ubicación de los datos y procesos, de tal forma que mejore el desempeño. Diseño físico de BD Se enfoca en una implementación eficiente para minimizar el tiempo de respuesta. Si una BD es distribuida, debe decidirse por el diseño físico para cada ubicación.
  • 6. Estructurada por: Licdo. Jesús Gutiérrez. UC: Programación Digital. Unidad: II. MODELOS DE BASE DE DATOS Modelar Es el proceso que mediante la abstracción permite al hombre interpretar, simplificar y reducir parámetros e identificar las relaciones entre diferentes entes del mundo real. En tal sentido, un modelo, consiste en una representación de una entidad del mundo real mediante abstracción. Modelo de entidad relación (MER) Un MER se construye partiendo de un diagrama entidad relación, el cual es parte de la etapa del modelo conceptual que como ya se dijo, está constituido de objetos, interrelaciones, atributos, especializaciones, agregados, entre otros. Consiste en representar las relaciones que existen entre las diferentes entidades que conforman la estructura de datos. En otras palabras, el modelo relacional se basa en el concepto de relación, que se representa físicamente como una tabla o arreglo “bidimensional”. Ejemplo de un diagrama entidad relación (DER): Guiándonos por el DER, procedo a representa en tablas de “doble estrada” cada una de las entidades en la que las filas de la tabla correspondan a registros individuales y las columnas correspondan a atributos. La ausencia del segundo nombre y los apellidos, es con fines didácticos. Después de normalizada la tabla estudiante se agregarán dichos campos. 1 Entidad- Estudiante: Estudiante 1 IdEst CiEst NomEst GeneroEst DirecEst TelfEst emailEst Materia Carrera 001 12345 María F Calle Camejo Tlf 1: 098 To1@tod.com SISTEMA DE INFORMACIÓN DESARROLLO EMPRESARIAL 001 12345 María F Calle Camejo Tlf 2: 876 To1@tod.com PROYECTO1 DESARROLLO EMPRESARIAL 001 12345 María F Calle Camejo Tlf 1: 098 To1@tod.com SISTEMA DE INFORMACIÓN DESARROLLO EMPRESARIAL 001 12345 María F Calle Camejo Tlf 2: 876 To1@tod.com PROYECTO1 DESARROLLO EMPRESARIAL 002 23456 Juan M Calle 19 Tlf 1: 843 jp1@baz.com PROG_DIGITAL ING. INDUSTRIAL 002 23456 Juan M Calle 19 Tlf 1: 843 jp2@baz.com PROG_DIGITAL ING. INDUSTRIAL Profesores 1 IDProf CiProf NoProf GeneroProf DireccPorf TelfProf emailProf Carrera Materia 001 23421 Manuel M Calle Camejo 87462345 ml@tod.com DESARROLLO EMPRESARIAL SISTEMA DE INFORMACIÓN 001 23421 Manuel M Calle Camejo 87462345 ml@tod.com DESARROLLO EMPRESARIAL PROYECTO1 Modelos de datos Esquema (Estructura de datos) Mundo Real Estudiante Profesor Enseñar Cedula Genero Direccion Carrera Cedula Genero Nombre M M Telf Email Materia Telf Materia Email Direccion Nombre Carrera IdEst IdProf
  • 7. Estructurada por: Licdo. Jesús Gutiérrez. UC: Programación Digital. Unidad: II. 002 23421 María F Calle 19 54327691 mp@baz.com DESARROLLO EMPRESARIAL MATEMÁTICA Una vez construidas las tablas, procedemos a normalizarlas de forma que se eliminen las deficiencias contenidas en ellas. Se puede decir, que el proceso de normalización consiste en analizar cada tabla, para identificar posibles campos en los que se puedan almacenar datos repetidos en un mismo registro. A continuación se aborda de forma breve lo referente a la normalización. NORMALIZACIÓN La Teoría de la Normalización, se puede definir, como la descomposición sin pérdida de información ni de semántica de la relación universal (o de una colección de relaciones equivalentes a la misma) en una colección de relaciones en la que las anomalías de actualización (inserción, borrado y modificación) no existan o sean mínimas. En necesario recalcar y puntualizar, las causas por las que se debe realizar dicho proceso: 1. Evitar datos repetidos. 2. Simplificar la dependencia entre columnas. 3. Administrar el tamaño y procesamientos de consulta distribuida (PCD) en la base de datos. 4. Proporcionar flexibilidad de acceso a la información. 5. Mantener la integridad de los datos. 6. Asegurar los desarrollos futuros. Dependencias funcionales (DF`s) Para entender la Teoría de Normalización, en los niveles 1FN, 2FN, 3FN, FNBC se debe comprender el concepto de Dependencia Funcional (abreviada DF) y dependencia transitiva. En esencia, una DF es un vínculo muchos a uno que va de un conjunto de atributos a otro dentro de una determinada variable de relación (varrel). En esencia, todos los campos de una tabla deben depender de la clave primaria de dicho registro o fila. Si se encuentra un campo que anule la dependencia de la clave primaria de otro campo. En lenguaje matemático, esta DF donde X determina funcionalmente a Y se denota, (X → Y) si existe al menos un valor de Y para cada valor de X. Se extraen de la tabla inicial, el campo determínate y el campo dependiente a una nueva tablas. Vinculando esta nueva tabla a la tabla inicial mediante una clave foránea (CF) o por medio de una clave candidata, dada por el campo determínate (X es una llave candidata). Ejemplo: CI → Nombre-persona El CI determina funcionalmente el nombre de la persona. Nombre-persona depende funcionalmente del CI. CI es el determinante y Nombre-persona es el implicado. Esto significa que para dos tuplas que tengan el mismo CI, deben de tener también el mismo Nombre-Persona. Es decir, tendremos registros de tuplas de datos repetidas. Cuando observe un enunciado de relación 1-M, la dependencia funcional se deriva en la dirección hija-madre, y no en la dirección madre-hija. Este enunciado no es correcto, ya que una dependencia funcional debe permitir como máximo un sólo valor asociado, no una colección de valores. Para las relaciones 1-M imponer una DF en la dirección hija-madre en la relación. No imponga una DF para la dirección madre-hija, ya que cada valor LHS (a mano- izquierda) se puede asociar como máximo con un valor RHS (a mano derecha). Pasemos aplicar
  • 8. Estructurada por: Licdo. Jesús Gutiérrez. UC: Programación Digital. Unidad: II. 1FN, 2FN y 3FN, de ser necesario se aplicará también la 4FN, del proceso de normalización a la entidad estudiante. Queda como ejercicio propuesto, para él Bachiller, la entidad Profesor. APLICACIÓN DE NORMALIZACIÓN A NUESTRO EJEMPLO 1FN) Empezaré con la primera forma normal (1FN), en ella, debemos identificar si existen datos que hacen que se repita un mismo registro (se evalúa el IdEst de la fila). Al analizar la entidad estudiante 1 se hace evidente que hay capos que están provocando que registros se repitan. ¿Cuáles son los campos que no se repite en cada uno de los dos registros de la tabla estudiante 1? El primero es el campo TelfEst, el segundo EmailEst y por último el campo materia. Separados los ampos, la tabla estudiante 1 quedaría como se muestra en la siguiente tabla estudiante 2. Estudiante 2 IdEst CiEst NomEst GeneroEst DirecEst Carrera 001 12345 María F Calle Camejo DESARROLLO EMPRESARIAL 002 23456 Juan M Calle 19 ING. INDUSTRIAL Ahora procedemos a separar cada campo antes mencionado en su respectiva tabla usando el IdEst para relacionar cada dato en su respectiva tabla con la tabla estudiante. Emails IdEst IdEmail Email 001 01 To1@tod.com 002 02 jp1@baz.com 002 03 jp2@baz.com Hasta este punto hemos terminado con la 1FN. Con lo que, ahora podemos aplicar la segunda forma normal. 2FN) Consiste en, identificar que se cumplan las dependencias funcionales. Como ya se dijo, en la dependencia funcional todos los campos dependen única y exclusivamente de la ID (IdEst) del registro. La figura ilustra que todos los campos dependen del ID. Analicemos detenidamente la tabla estudiante 2, encontraremos que los campos DirecEst, Carrera y Genero generan inconsistencias. En específico, DirecEst es un campo compuesto que posee sus propios atributos, si no se estable de forma precisa los datos requeridos, se puede decir que DirecEst demanda información y no un dato, como veremos en sucesivo. Por otra parte, Carrera, también es un campo compuesto que tiene sus propios atributos. Si agregamos los atributos de DirecEst a la tabla estudiante 2 todos ellos dependerían directamente de DirecEst (como una subclave primaria en dicha tabla) y no de IdEst, Igual ocurre con el campo Carrera, violando la inquebrantable DF cada uno de los campos debe tener de IdEst en la tabla estudiante 2. Por otra parte, al separar el campo Género en una tabla independiente ocuparía menos espacio de almacenamiento en la base de datos. En consecuencia de la 2FN se debe separar los campos DirecEst, Carrera y Genero de la tabla estudiante 2. Sin más se puntualizaran los atributos de cada campo en cada tabla. Teléfonos IdEst IdTelf Teléfono 001 01 Tel 1: 098 001 02 Tlf 2: 876 002 03 Tlf 1:843 Materias IdEst IdMateria Materia 001 234 Sistema de información 001 342 Proyecto 1 002 123 Programación Digital ID B C D
  • 9. Estructurada por: Licdo. Jesús Gutiérrez. UC: Programación Digital. Unidad: II. Generos IdEst IdGenero genero 001 Gn01 Masculino 002 Gn02 Femenino Hasta aquí ya tenemos la tabla estudiante 1 normalizada hasta la 2FN. Requisito indispensable para poder aplicar la 3FN. 3FN) Exige que todo atributo no principal debe depender total y funcionalmente de la clave principal, en otras palabras, se deben eliminar las dependencias transitivas. En tal sentido, la dependencia transitiva es cuando un campo depende de otro distinto al ID. La figura ilustra que desde ID hasta D, cada capo depende del próximo a su izquierda. Si se analizan las tablas anteriores, se notara que en cada tabla existe un campo que depende de un campo diferente al ID. Por ejemplo, en la tabla materia más resiente  Notamos que IdMateriaIdEst; Materia IdMateria y no de IdEst. Lo que revela dependencia transitiva. Por lo que debemos separar cada dependencia transitiva en su respectiva tabla. Se hace lo mismo con las otras tablas y nos quedarían: Es de notarse que los teléfonos están clasificados en tipos según la función que determine su usuario. Dirección IdEst IdDirec Sector Municipio Estado País 001 100 La Luz Caburé Falcón Venezuela 002 099 La Paz Tinaco Portuguesa Venezuela 003 098 La Plaza Güigüe Carabobo Venezuela Carreras IdEst IdCarrera Carrera Descrip 001 334 Empresarial 001 642 Industrial 002 223 Enfermería Materias IdEst IdMateria Materia 001 01 Sistema de información 001 02 Proyecto 1 002 03 Programación Digital Matriculas IdEst IdMateria 001 SI01 001 PI02 002 PD03 Tabla de claves foráneas Materias IdMateria Materia SI01 Sistema de información PI02 Proyecto 1 PD03 Programación Digital TelfEstudiante IdEst IdTelf 001 T001 001 T002 002 T003 Tabla de claves foráneas Telefonos IdTelf IdTipoTelf Teléfono T001 01 Tlf 1:098 T002 02 Tlf 2:876 T003 03 Tlf 1:843 TipoTelefono IdTipoTelf tipo 01 Personal 02 Casa 03 Oficina EmailEstudiante IdEst IdEmail Emails IdEmail Email Carreras IdCarrera Carreras CarreraEstudiante IdEst IdCarrera ID B C D
  • 10. Estructurada por: Licdo. Jesús Gutiérrez. UC: Programación Digital. Unidad: II. Antes de aplicar la 3FN a la tabla Dirección, es necesario aclarar la evidente DF`t que existe entre sus campos. En ese sentido, es notorio que un municipio  sector; ciudad  municipio; país  ciudad. En consecuencia, existe dependencia funcional transitiva (DF´t). La flecha  se lee, depende funcionalmente de. Es decir debemos sacar una tabla para cada dependencia transitiva como se presenta a continuación: Sectores IdSector IdMuni sector SEC001 MNC001 La planta SEC002 MNC002 La sabana SEC003 MNC003 La plaza Tabla de claves foráneas Paises IdPais codigo pais P001 0452 Venezuela P002 0876 Chile P003 1538 Brasil Al eliminar la dependencia transitiva, evitamos al menos dos inconsistencias en nuestra base de datos. 1. Respecto a la a asignación de nuevas materias, teléfonos y correos, los datos personales del docente permanecen inmutables en nuestra base de datos. 2. De requerirse actualizar o eliminar una materia, teléfono o correo, eso solo afectaría un único campo. Habiendo terminado con la 3FN, estamos en condiciones de realizar las relaciones correspondientes a la tabla estudiante inicial. Dicho tabla ahora quedaría de la siguiente forma. Estudiante 1 IdEst Ci Nom IdGen IdSect IdTelf IdEmail IdMateria IdCarrera 001 12345 María Gn01 *SEC001 *T001 *T002 Em01 *SI01 *PI02 DES02 002 23456 Juan Gn02 *SEC002 T003 *Em02 *Em03 PD03 IND03 * El asterisco, Indica que IdeEst apunta a ese datos por medio del ID referenciado. Estoy empleando el asterisco, para especificar un tipo de cardinalidad de uno a muchos. Además, Observemos que la tabla inicial no sufrió ninguna pérdida de información. Al momento de la construcción física de la BD cada tabla se construye por separado y se agregan los Id correspondientes para enlazar las tablas entre sí. 001 Em01 002 Em02 002 Em03 Tabla de claves foráneas Em01 To1@tod.com Em02 jp1@baz.com Em03 jp2@baz.com ENF01 Enfermería DES02 Empresarial IND03 Industrial 001 ENF01 002 DES02 002 IND03 Tabla de claves foráneas Municipios IdMunic IdCiud codigo Municipio MNC001 CIU001 0452 federación MNC002 CIU002 0323 Petip MNC003 CIU003 1245 Unión Ciudades IdCiud IdPais CodCiu ciudad CIU001 P001 0452 Caracas CIU002 P002 0876 Valencia CIU003 P003 1538 Mérida
  • 11. Estructurada por: Licdo. Jesús Gutiérrez. UC: Programación Digital. Unidad: II. Se muestra continuación una imagen con las relaciones entre la tabla estudiante y las demás tablas generadas en el proceso de normalización. Creado en el gestor de base de datos Phpmyadmin. Queda propuesta la entidad Profesor para que practiques el proceso de normalización. Actividad evaluativa: Elige una de las siguientes entidades agrega los atributos correspondientes a la misma y has el proceso de Modelo de Entidad Relación incluyendo los tres primeros niveles de normalización. Indica en tu informe cuál de ellas elegiste. Automóvil Propietario Pertenecer Chofer Automóvil Conducir Semestre Materia Cursar Cliente Proyecto Realizar