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Diseño de bases de datos

Informática AplicadaGrado en GAPFac. de Admón. y Dir. de EmpresasUniv. Politécnica de Valencia

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Objetivos

• Explicar qué es una base de datos y describir su estructura

• Identificar el tipo de problemas que pueden resolverse con un software de base de datos

• Conocer la terminología utilizada en BD relacionales.

• Elaborar diagramas entidad-relación en el diseño de BD

• Recorrer las 3 etapas de diseño de una BD: diseños conceptual, lógico y físico

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Contenidos

• Qué es una base de datos• Arquitectura de una base de datos• Modelo de datos• Modelo relacional• Etapas en el diseño de bases de datos

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La esencia de las BD

• BD: administrador de datos para manejar la sobrecarga de información

• Almacenan, organizan, recuperan, comunican y administran información

• “Información en la punta de los dedos”• Parte de la información almacenada es de

carácter personal privacidad

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El archivador electrónico

• Software de aplicación: archivador informatizado

• Empleado para mantener colecciones de datos en los discos de un ordenador

• Distintos niveles de complejidad

• Ejemplos de información en BD:– Agenda telefónica– Recetas– Biblioteca– Notas– Catálogo de CD ó DVD

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Ventajas de las bases de datos

• Hacen más fácil el almacenamiento de grandes cantidades de información

• Ayudan a mantener la coherencia en los datos

• Facilitan la recuperación de la información de forma rápida y flexible

• Facilitan la organización de la información (índices)‏

• Hacen más fácil imprimir y distribuir información (mailings, listados…)‏

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Anatomía de una base de datos

• Base de datos (BD): colección de información• Programa de BD: herramienta de gestión de la información

almacenada en la BD• Tabla: colección de información relacionada• Registro: información referente a un elemento• Campo: elemento unitario de información

• Tipo de campo: tipo de datos al que pertenece la información almacenada en el campo (número, fecha…)‏

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Operaciones en una base de datos

• Navegación: desplazamiento por los registros de una BD (páginas de datos)‏

• Consultas: búsqueda de información• Ordenación: organización de los datos

respecto a algún criterio• Generación de informes: prepara la

información para imprimirla (listados)‏• Consultas complejas: uso de lenguajes

avanzados (SQL)‏

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BD de propósito especial

• Directorios– Telefónico (millones en un CD)‏– Callejero electrónico

• GIS– Combina información personal y geográfica

• Administradores de información personal– Agendas de direcciones y teléfonos– Calendarios de citas– Lista de tareas– Notas

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Administradores de información personal

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Sistemas Gestores de BD (SGBD)‏

• Muchas aplicaciones usan un único fichero administradores de ficheros

• Un SGBD manipula varios ficheros simultáneamente (una base de datos)‏

• El SGBD puede usarse de forma interactiva o a través de otros programas

• Campos clave para relacionar la información entre tablas (BD relacionales)‏

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Bases de datos relacionales

• Información almacenada en varias tablas relacionadas entre sí (cientos)‏

• La palabra “relacional” tiene un significado técnico (matemático)‏

• Modelo relacional: modelo teórico • La mayoría de los SGBD actuales son de

este tipo• Permite la creación de vistas según el tipo

de usuario

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Bases de datos relacionales

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Modelo de datos

• Permite estructurar la información de manera que se capte su semántica– requerimientos de información y proceso– aplicaciones de uso intensivo de datos– captura las propiedades estáticas y dinámicas

• Compuesto por– Reglas para generar esquemas de BD (estática)‏

• Definición de estructuras• Definición de restricciones de integridad

– Conjunto de operaciones para pasar de un estado a otro (dinámica)‏

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Modelo relacional. Estructuras

• Tabla representa– Entidades– Relaciones entre entidades

• Fila de una tabla ocurrencia de la entidad (registro)‏

• Columna de una tabla ocurrencia de atributo (campo)‏

• Relación entre entidades– Tabla– Columna de una tabla que representa otra entidad

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Modelo relacional. Equivalencias

Término relacional formal Equivalente informal

Relación TablaTupla Fila o registroCardinalidad Número de filas o registrosAtributo Columna o campoGrado Número de columnas o camposClave primaria Identificador únicoDominio Fondos de valores legales

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Modelo relacional. Restricciones

• Atendiendo a cómo son contempladas en el modelo– Implícitas incluidas en la definición del modelo– Explícitas impuestas por los usuarios

• Según el tipo de objeto sobre el que se aplican– Sobre atributos

• de valor: limitan el conjunto de valores que puede tomar– Sobre relaciones

• cardinalidad– Sobre entidades

• claves: debe existir un atributo que identifique de forma única cada ocurrencia de la entidad

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Diseño de bases de datos

• Objetivos del diseño1. B.D. Almacena toda la información NECESARIA2. Eliminar la información redundante3. Nº de tablas debe mantenerse al mínimo

• Fases del diseño– Diseño conceptual diagrama ER (modelo semántico)‏– Diseño lógico esquema lógico (dependiente del

modelo de datos)‏– Diseño físico esquema físico (implementación en un

SGBD concreto)‏

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Diseño conceptual

• Emplearemos diagramas entidad-relación• Elementos del esquema conceptual

– Entidades

– Atributos– Clave principal– Relaciones entre entidades

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Diseño lógico

• Construye el esquema de BD en función del modelo de datos utilizado (relacional)‏

• Cada entidad del esquema conceptual es una tabla del esquema lógico

• Las relaciones n:m se modelan como una tabla nueva• Las relaciones 1:n se incluyen en la tabla de card. n• Se definen:

– CLAVE PRINCIPAL: atributos clave en la tabla actual– CLAVE AJENA: atributos en las tablas de relación (con dos o

más atributos clave) que con clave en alguna tabla de entidad (tablas con un único atributo como clave)