Instituto Universitario de Tecnología “Antonio José de Sucre”Asignatura: BASE DE DATOS I
Jose Carrillo 20.921.542
BARQUISIMETO MAYO 30
Contenido
Clasificación de los modelos de datos ...................................................................................................... 4
* Modelo relacional ...................................................................................................................................... 4
* Modelo orientado a objetos ...................................................................................................................... 4 * Modelo relacional-objeto .......................................................................................................................... 4
* Modelo jerárquico...................................................................................................................................... 4 * Modelo de red............................................................................................................................................ 4 Restricciones ................................................................................................................................................. 4 Operaciones. ................................................................................................................................................. 5
Según el nivel de abstracción:....................................................................................................................... 5
Lógicos........................................................................................................................................................... 5 Físicos ............................................................................................................................................................ 5
Esquema de una Base de Datos ................................................................................................................ 6 Instancia de una Base de Datos ................................................................................................................ 6 Arquitectura Lógica de un DBMS .............................................................................................................. 7
Propiedades importantes de DBMSs: ........................................................................................................... 7 Independencia de datos................................................................................................................................ 7
Independencia de Datos ........................................................................................................................... 8
Independencia Lógica ........................................................................................................................... 8 Independencia Física ............................................................................................................................. 8
Lenguajes e Interfaces en Ambientes BD.................................................................................................. 9 Provistos por DBMS: ............................................................................................................................. 9
Manipulación de la BD: ......................................................................................................................... 9
Lenguajes e Interfases en Ambientes BD .................................................................................................. 9 Tipos de QL:........................................................................................................................................... 9
Lenguajes de programación: ....................................................................................................................... 10 Lenguajes 4GL: .................................................................................................................................... 10
Interfaces especializadas: ........................................................................................................................... 10
Interfaces de Lenguaje Natural. .................................................................................................................. 10
Diferentes tipos de DBMS ....................................................................................................................... 11
Según el Modelo de Datos: ......................................................................................................................... 11
Según el porte: ............................................................................................................................................ 11 Según distribución de la BD: ....................................................................................................................... 11
TIPOS DE BASES DE DATOS. ....................................................................................................... 12
Modelo jerรกrquico. ....................................................................................................................... 12
Modelo en red. ............................................................................................................................. 12 Modelo relacional. ........................................................................................................................ 13 Modelos avanzados. ..................................................................................................................... 13
Modelo orientado a objetos. ........................................................................................................ 14 Modelo declarativo. ...................................................................................................................... 14
Modelo de Datos
Un modelo de datos para las bases de datos es una colección de conceptos que se emplean para describir la estructura de una base de datos. Esa colección de conceptos incluyen entidades, atributos y relaciones. La mayoría de los modelos de datos poseen un conjunto de operaciones básicas para especificar consultas y actualizaciones de la base de datos. Los modelos de datos pueden clasificarse en:
* Modelos de datos de alto nivel o conceptuales : disponen de conceptos cercanos a la forma en que los usuarios finales perciben una base de datos. * Modelos de datos de bajo nivel o físicos: disponen de conceptos que describen detalles sobre el almacenamiento de los datos en la computadora. * Modelos de datos de representación (o de implementación): disponen de conceptos que pueden entender los usuarios finales, pero que no están alejados de la forma en que se almacenan los datos en la computadora.
Clasificación de los modelos de datos Los modelos de datos sirven para clasificar los distintos tipos de SGBD. Existen diferentes modelos de datos para bases de datos como ser:
* Modelo relacional
* Modelo orientado a objetos * Modelo relacional-objeto * Modelo jerárquico * Modelo de red
Qué son ?
Lenguajes usados para especificar y manipular BDs.
Un Modelo de Datos permite expresar Estructuras y Elementos de los problemas. Por ejemplo:
CURSOS (nro_curso, nombre, horas).
Restricciones
Reglas que deben cumplir los datos para que la base sea considerada válida. Por ejemplo:
(∀c ∈CURSOS ) (c.horas < 120)
Operaciones.
Insertar, borrar y consultar la BD.
Por ejemplo: Insert into CURSOS (1911,”FBD”,90)
Modelos de Datos: Clasificación Según el nivel de abstracción:
Conceptuales o La realidad independientemente de cualquier implementación de BD. o Usado en etapa de Análisis.
Lógicos
o Implementados en DBMSs. o Usado en etapas de Diseño e Implementación.
Físicos
o Implementación de estructuras de datos. o P. Ej.: Arboles B, Hash.
Esquema de una Base de Datos
Describe qué datos hay en la base, cómo se relacionan entre esos datos entre sí y qué restricciones de integridad deben cumplir Estructuras + Restricciones Por ejemplo:
CURSOS(nro_curso, nombre, horas).
ESTUDIANTES(CI, nombre, fecha_nacimiento). TOMA_CURSO(nro_curso, CI).
Instancia de una Base de Datos o Conjunto de datos almacenados en una base. o Es el valor de base en un instante de tiempo. o Si respetan todos las restricciones, se considera que la instancia es correcta.
Muy volátiles.
Observar la diferencia con las ideas de instancia típicas de programación. o En los lenguajes de programación tradicionales u orientados a objetos, una instancia es un elemento, aquí una instancia es un CONJUNTO DE ELEMENTOS.
Arquitectura Lógica de un DBMS Propiedades importantes de DBMSs:
o Control global único de la BD. o Separación entre esquema y aplicaciones. Esquema: visión global de los datos de la realidad. Aplicaciones: programas sobre la BD. Soporte a diferentes visiones de los datos. Usuarios/aplicaciones ven subconjuntos de la BD.
Independencia de datos.
Esquema lógico independiente de implementación
Independencia de Datos Independencia Lógica Independencia entre especificaciones de nivel Lógico y Externo. Cambiar partes de esquema lógico sin afectar a los esquemas externos o a las aplicaciones. Independencia Física Independencia entre especif. de nivel Lógico y Físico. Cambiar implementaciones sin afectar esq. Lógico.
Lenguajes e Interfaces en Ambientes BD
Provistos por DBMS: Definición de esquema: o VDL (o SSDL) - View Definition Language. o SDL - Storage Definition Language. o DDL - Data Definition Language. Suele englobar estos tres lenguajes. Manipulación de la BD:
o DML - Data Manipulation Language. o Modificaciones en instancias.
QL - Query Language.
o Subconjunto del DML, sólo para consultas.
Lenguajes e Interfases en Ambientes BD Tipos de QL: o Declarativos. o Se especifica qué propiedad cumplen los datos. o No se especifica cómo se recuperan de la BD. o Suelen recuperar conjuntos de items (registros). o Es el DBMS que define el plan de ejecución. Procedurales.
o Se especifica un algoritmo que accede a estructuras del esquema o lógico y recupera los datos item por item (registro a registro).
Lenguajes de programación: o o o o o o
Lenguajes host (anfitrion): Lenguajes de uso general (C, COBOL, etc) en el cual se embeben sentencias de DML. Se tiene un pre-procesador que traduce el programa con DML embebido en un programa puro. PROBLEMAS: impedance-mismatch
Lenguajes 4GL: o Lenguajes procedurales orientados a acceso a BDs. o Conexión privilegiada con DMLs, reduce el impedance-mismatch.
Interfaces especializadas:
o Interfaces gráficas de consulta. o Se visualizan las estructuras en forma gráfica. o Resultados como gráficas (torta, lineas, etc).
Interfaces de Lenguaje Natural.
o Se procesan frases y se traducen al QL. o Interfaces para Administración. o Ambientes especializados.
Diferentes tipos de DBMS
Según el Modelo de Datos:
o Relacional. o Orientado a Objetos. o Otros: Redes, Jerárquico, Deductivo, ...
Según el porte:
o Desktop (escritorio) / mono-usuario. o Servidor / multi-usuario.
Según distribución de la BD: o Centralizado. o Distribuido.
TIPOS DE BASES DE DATOS. Al igual que cuando se habla, p.ej., de coches no existe un único modelo, ni una sola marca, ni siquiera una sola tecnología sobre su funcionamiento, cuando se trabaja con bases de datos ocurre una cosa parecida: no existe una sola marca, sino varias, y además cada marca puede tener diferentes productos cada uno de ellos apropiado a un tipo de necesidades.
Modelo jerárquico.
El sistema jerárquico más comúnmente conocido es el sistema IMS de IBM. Esta base de datos tiene como objetivo establecer una jerarquía de fichas, de manera que cada ficha puede contener a sus vez listas de otras fichas, y así sucesivamente. P.ej., una ficha de clientes puede contener una lista de fichas de facturas, cada una de las cuales puede contener a su vez una lista de fichas de líneas de detalle que describen los servicios facturados. Una base de datos jerárquica está compuesta por una secuencia de bases de datos físicas, de manera que cada base de datos física se compone de todas las ocurrencias de un tipo de registro o ficha determinada
Modelo en red.
Podemos considerar al modelo de bases de datos en red como de una potencia intermedia entre el jerárquico y el relacional que estudiaremos más adelante. Su estructura es parecida a la jerárquica aunque bastante más compleja, con lo que se consiguen evitar, al menos en parte, los problemas de aquél. Los conceptos fundamentales que debe conocer el administrador para definir el esquema de una base de datos jerárquica, son los siguientes: - Registro: Viene a ser como cada una de las fichas almacenadas en un fichero convencional. - Campos o elementos de datos. Son cada uno de los apartados de que se compone una ficha. - Conjunto: Es el concepto que permite relacionar entre sí tipos de registro distintos.
Modelo relacional.
Este modelo intenta representar la base de datos como un conjunto de tablas. Aunque las tablas son un concepto simple e intuitivo, existe una correspondencia directa entre el concepto informático de una tabla, y el concepto matemático de relación, lo cual es una gran ventaja, pues permite efectuar formalizaciones de una forma estricta mediante las herramientas matemáticas asociadas, como pueda ser el álgebra relacional en el ámbito de las consultas. Gracias a Dios, no será necesario enfrentarnos con todos estos formalismos propios de los matemáticos, sino que dispondremos de unas herramientas fáciles de manejar que nos permitirán interactuar con la base de datos. Los conceptos básicos del modelo relacional son: - Registro: Es algo así como cada ficha de un fichero convencional. - Tabla: Es un conjunto de fichas de un mismo tipo.
Modelos avanzados.
Las bases de datos relacionales han sido y siguen siendo ampliamente utilizadas para una extensa gama de aplicaciones. Sin embargo, el aumento de potencia de los ordenadores personales, ha hecho aparecer nuevas aplicaciones potentes que requieren la utilización de datos complejamente relacionados o con necesidades de consultas muy particulares, como puedan ser p.ej., los sistemas de información geográficos, el diseño de circuitos electrónicos por ordenador, etc. Otro de los problemas que poseen los sistemas relacionales es el uso de los lenguajes de manipulación y definición de datos, que, aunque son muy simples de manejar directamente por un usuario, son difíciles de insertar en un lenguaje de programación convencional, lo que da lugar a un problema de impedancia o resistencia de un lenguaje a ser utilizado junto con otro. Otros problemas se refieren a la inclusión del concepto de orden en los registros almacenados. Dado que una tabla es un conjunto de registros, y un conjunto no
permite ni repeticiones de sus elementos, ni establece un orden entre ellos, es imposible representar ciertas características de datos muy particulares.
Modelo orientado a objetos.
Actualmente, la creación de programas más grandes y complejos, ha hecho avanzar los métodos de programación hacia nuevas formas que permiten el trabajo en equipo de una forma más eficaz y en la que se disminuyen los problemas de coordinación. Uno de estos métodos consiste en la programación orientada a objetos (POO), que trata los problemas desde un punto de vista realista, y modelándo cada uno de ellos como si se tratase de un conjunto de elementos u objetos que interrelacionan entre sí para solucionar el problema.
Modelo declarativo. El enfoque de las bases de datos declarativas es sumamente intuitivo para el usuario, y le permite abstraerse de los problemas de programación inherentes a otros métodos. Este modelo suele usarse para bases de conocimiento, que no son más que bases de datos con mecanismos de consulta en los que el trabajo de extracción de información a partir de los datos recae en realidad sobre el ordenador, en lugar de sobre el usuario. Estos mecanismos de consulta exigen que la información se halle distribuida de manera que haga eficiente las búsquedas de los datos, ya que normalmente las consultas de este tipo requieren acceder una y otra vez a los datos en busca de patrones que se adecúen a las características de los datos que ha solicitado el usuario. Sin embargo, no hablaremos de la organización de los datos, sino sólo de las formas de las consultas.
Una base de datos es un conjunto de datos con un mismo contexto y almacenados para su uso posteriormente. Por ejemplo, podría decirse que una biblioteca es una base de datos compuesta por una gran cantidad de documentos. La mayoría de las bases de datos pueden verse de forma digital debido al desarrollo tecnológico de la informática o la electrónica, y por ello son una gran solución a los problemas de almacenamiento de datos. Las bases de datos se utilizan para la gestión de empresas o también en entornos científicos para almacenar información experimental.
http://www.fing.edu.uy/inco/cursos/bdatos/teorico/2-ConceptosGenerales.pdf http://www.lcc.uma.es/~galvez/ftp/bdst/Tema2.pdf
“La nueva información hace posible las nuevas ideas” Zig Ziglar, escritor.