Programa del curso

1. Programa del curso • Introducción a las base de datos • Conceptos generales • Tipos de BDs • Tutorial Introductorio • Modelamiento de datos • Modelos Entidad-Relación • Modelo Relacional • Implementación práctica • SQL • PL/SQL

2. Introducción a las base de datosParte 1

3. Que es un dato? • Impresión que describe una característica • «átomo» de información • Par{característica, valor} • Ejemplos

4. Que son las base de datos? • «Un conjunto de datos, que describe las actividades de una organización»(Ramakrisshman, gehrke). • «colección de datos bien organizados relacionados con sentido, que pueden ser accesados en distinto orden»(Sumathi, esakkirajan). • «Una colección de datos organizados»(Elmasri, Navathe). • Dos conceptos principales: • Conjunto de Datos. • Poseen una Estructura.

5. DBMS • DBMS:Data Base Management System. • =«motor de Base de datos» • =«Sistema de Base de datos» • Conjunto de programas que manejan la estructura de la base de datos y controlan el acceso a los datos almacenados en ella( Rob, Coronel). • Programas computacionales especiales en el manejo de base de datos.

6. Ventajas de los DBMS • Independencia de datos • DBMS provee una vista abstracta de ellos. • Acceso de datos eficientes • Las operaciones de manipulación de datos están optimizadas para lograr una alta eficiencia. • Integridad y seguridad de datos • Robusto sistema de permisos y mantención de la coherencia entre los datos y la realidad. • Administración de datos • Centralizar la administración de datos hace ganar eficiencia. • Acceso concurrente y recuperación entre fallos

7. Enfoque de trabajo de DBMS • Diseño • Como modelar los datos de un dominio para que representen bien la realidad? • Involucra modelar datos, diagramas Entidad-Relación, etc. • Programación • Como acceder a los datos directamente? • Como acceder a los desde un programa externo? • Implementación DBMS • Como implementar DBMS eficientes? • Involucra trabajar con estructuras de datos, algoritmos de búsqueda y ordenamiento, estándares de seguridad, sistemas operativos, etc

8. Especificación de Requisitos • Todo sistema informático es desarrollado con un propósito y dentro de un contexto. • Esta fase busca establecer o refinar la definición del sistema a construir • Entrevistas, prototipos, estudio de documentos, etc • A este contexto(sistema) se le denomina «Dominio» • «Reglas de Negocio»: Conjunto de reglas que definen cómo funciona el sistema en el cual la solución se implantará. • Pueden ser restricciones, definiciones y operaciones, generalmente expresadas en lenguaje natural.

9. Modelos de DBMS • La forma en que los DBMS operan puede clasificarse según diferentes criterios • De acuerdo a la organización de los datos(«databasemodel»): • Archivos «planos» • Archivos del sistema Operativo • En realidad no son BDs, sin embargo, los DBMS lo usan para almacenar la información. • Modelo Jerárquico • El más antiguo paradigma

10. Customer:ALFKI Order: 10643 OrderDetail:product 28 OrderDetail:product 39 … Order: 10692 OrderDetail:product 28 … …

11. Modelo de Red • Similar al modelo jerárquico (desarrollado históricamente en paralelo) • Las relaciones entre registros son diferenciadas • Más versátil, pero más complejo • Referencias circulares permiten ciclos de búsqueda (a veces infinitos)

12. Orderdetail: product28 NextOrder Nextorderdetail Orderdetail: product39 Order:10463 Orderdetail: product46 Customer:ALFKI NextProduct Orderdetail: product63 Order:10692 Product 63 Employee:4 Otheremployee 4 orders ( otherproduct 63 orders)

13. Modelo relacional • Predominante en la actualidad • Intuitivo: los datos se guardan en tablas bidimensionales, como en una pantalla • Se define la relacion entre conjuntos de registros (taboas) en vez de entre Registros individuales • Se pueden establecer relaciones entre los registros despueés de haber generado el modelo • Mas simple que los anteriores • Permite programar algoritmos mas genéricos ( busquedas, inserciones, etc)

14. Customer Employee Order OrderDetail Product

15. De acuerdo al Uso: • Transaccional • Tambien llamada «de Producción» • Diseñada para almacenar operaciones del día a día ( registros de ventas, pasajes de avios, log de usuarios, etc.) • Pobladas ( cargada de datos) desde los eventos diarios • Data wareHouse • Diseñada para la toma de decisiones de nivel táctico o estratégico ( predicciones de ventas, análisis de mercado. Etc • «destilado» de formación mas importante

16. De acuerdo al numero de Usuarios • MonoUsuario • Multi Usuario

17. Nivel de abstracción en BD • Los datos en una bd pueden ser tratados en 3 niveles de abstracción • La abstracción permite obviar los detalles de implementación de las capas inferiores, facilitando la manipulación de los datos ExternalSchema ExternalSchema ExternalSchema Conceptual Schema InternalSchema

18. Esquema Conceptual • Estructura lógica que representa el dominio ( blioteca: libros, préstamos, multas ) • Lo contribuyen las tablas, relaciones. etc ExternalSchema ExternalSchema ExternalSchema Conceptual Schema InternalSchema

19. Esquema Físico • Como los datos están organizados en el disco • Lo contribuyen archivos, índices, algoritmos de ordenamiento protocolos de seguridad, etc. ExternalSchema ExternalSchema ExternalSchema Conceptual Schema InternalSchema

20. Esquema Externo • Como el usuario ve los datos almacenados en la BD • Subconjunto de datos «util» para usuarios en particular • Tantas vistas como usuarios y consultas • Lo contribuyen las vistas, especies de filtros de datos ExternalSchema ExternalSchema ExternalSchema Conceptual Schema InternalSchema

21. Especificación de requerimientos • Todo sistema informático es desarrollado con un propósito y dentro de un contexto. • Esta fase busca establecer o refinar la definición del sistema a construir • Entrevistas, prototipos, estudio de documentos. • A este contexto (sistema) se le denomina «Dominio» • Reglas de negocio: conjunto de reglas que definen cómo funciona el sistema en el cual la solución se implantará • Pueden ser restricciones, definiciones u operaciones, generalmente expresadas en lenguaje natural.

22. Dominio y regla de Negocio • Ejemplo: • «La universidad Austral es una institución de educación superior. En ella participan alumnos y funcionarios. Estos últimos pueden ser académicos o administrativos.Los estudiantes se matriculan en carreras. Las cuales están compuestas de un conjunto de asignaturas y un trabajo de título. Para obtener un título profesional el estudiante debe aprobar todas las asignaturas y desarrollar exitosamente su trabajo de título.Existen también estudiantes de postgrado, los cuales optan a grados académicos de magíster o doctorado. Sólo profesionales pueden ser estudiantes de postgrado.Por su parte, los académicos importen clases y realizan investigaciones. Las clases reúnen grupos de estudiantes, y se organizan en asignaturas, mientras que las investigaciones se organizan en proyectos. Los académicos pueden desempeñar cargos administrativos, como decano o directores de instituto. • En la vida real la especificación de requerimientos es un documento mucho más extenso

23. Diseño Conceptual • Una ves que se definen –o refinan- los requerimientos, se diseña la solución. • Los datos se diseñan mediante Diagrama de Entidad-Relación • Modelo conceptual que expresa los elementos y sus relaciones • Ejemplo • «… carreras, las cuales están compuestas de un conjunto de asignaturas, y un trabajo de ´titulo»

25. Diseño lógico • El modelo ER es una representación abstracta. Debe ser traducida al paradigma que utilice la BD en la cual se implementará el sistema. • Al traducir se opta por un modelo DMBS( Relacional, objetual, jerárquico, etc) • En este paso también se normalizan las tablas. • Ejemplo: • Modelo relacional correspondiente al ER anterior.

27. Diseño Físico • Finalmente, el diseño lógico se expresa en un lenguaje que permite la creación de la BD. (script) • Para BD relacionales, SQL • SQL permite: • Crear la BD (DDL: data definitionlanguage) • Modificar la informacion(DML: data querylanguage) • Hacer consultas a la BD(DQL:dataquerylanguage) • Ejemplo

28. CREATE TABLE Carrera(nombre_carrera varchar2,duracionnumber(2),constraintca_pkprimarykey(nombre_carrera))

29. Quienes manejan bases de datos? • Diversos roles: • Administrador de BD (DBA) • Autoriza accesos, coordina y monitorea su uso, adquiere recursos de HW y SH según necesidad, backup & recovery, etc • Diseñador de DB • Identifica datos a ser almacenados en BD, elige las estructuras más adecuadas • Usuarios • Programadores de aplicaciones: escriben programas que consultan a la BD • Usuarios finales: consulta la BD directamente

30. Fin de Introducción • Que viene a continuación? • Diseño Conceptual (modelos ER) • Cómo expresar requerimientos de manera estructurada • Diseño lógico (modelos relacionales) • Como expresar el modelo ER para RDBMSs • Diseño físico ( SQL y PL/SQL) • Creación y manipulación de BD en la practica

31. Resumen • BDs son un conjunto de datos estructurados sobre un dominio • DBMS: programas que manejan BD. • DBMS facilitan el buen manejo de datos. • DBMS pueden conectarse a otros programas • Existen diversos enfoques de trabajo en DBMS(diseño, programación, implementación de DMBS) • Existen múltiples modelos de BDMS ( relacional, jerárquico, etc)

32. Resumen • El más utilizado actualmente es el relacional • Los datos de una BD pueden considerarse en 3 niveles de abstracción, llamados esquemas • Los BDMS son sistemas complejos, con distintos componentes, encargados entre otros, dela concurrencia, acceso a datos, seguridad ante fallas. • Las BD existen en un contexto de negocio ( dominio) • Su desarrollo está ligado al desarrollo de un sistema completo • Fases principales • Especificación de requerimientos: que hacer • Diseño: como hacerlo • Conceptual • Lógico • Físico. • Existen diferentes tipos de profesionales que interactúan con los DBMSs