BASES DE DATOS

TEMA 1

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Contenido

1. ¿Qué es una base de datos?2. Un ejemplo3. Personas que interactúan con la base de datos4. Inconvenientes de los sistemas de ficheros5. Modelos de datos6. Lenguajes de bases de datos7. Arquitectura de un SGBD

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¿Qué es una base de datos?

Base de datos = conjunto de datos entre sí

Datos = hechos con significado que pueden registrarseEjemplo:Cualquier tamaño y distinto grado de complejidad

Agenda, biblioteca,

nombre, teléfono y dirección de personas

datos fiscales

relacionados

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Propiedades de una BD

Representa algún aspecto del mundo real llamadoConjunto de datos lógicamente (no colección aleatoria)Propósito específico

Dirigida a grupo de usuarios

universo de discursocoherente

Aplicaciones

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SGBD

SGBD = Sistema de gestión de base de datosConjunto de programas que permite a los usuarios

y una BDDefinir = especificar

Tipos de datos

restricciones

Construir = guardar datos en medio de almacenamiento

Consultar BD para obtener datosActualizar datos para reflejar cambiosGenerar informes

crear mantener

Estructuras de datos

Manipular

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Ejemplo

BD UniversidadInformación sobre estudiantes, cursos, notas,...Cinco archivos: ESTUDIANTES, ASIGNATURAS, NOTAS, REQUISITOS, Definir

Especificar estructura de registros de cada archivode cada campo

ConstruirAlmacenar datos que representan a cada estudiante, , etc

ManipularConsultas: notas de Pérez, lista de estudiantes asignatura en 1992Actualizaciones: cambiar curso de a 2º, crear nuevo grupo de BD

GRUPOS

Tipo de datos

asignatura

BDPérez

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Personas que interactúan con BD

Autorizar accesoCoordinar y vigilar usoAdquirir (software y hardware)

Identificar datos que se almacenaránElegir estructuras apropiadas para representar y almacenarDesarrollar para cada grupo de usuarios

UsuariosConsultar y

Administradores

recursos

Diseñadores

vistas

finalesactualizar

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Personas que interactúan con BD

Analistas de sistemas y de aplicaciones

(TP)Conjunto de operaciones de consulta y actualización que se programaEjemplos: cajeros en banco,

Determinan requisitos de usuarios finalesDesarrollan para TP

Implementan especificaciones en forma de programas

programadores

Transacción programada

reservas de líneas aéreasAnalistas

especificacionesProgramadores de aplicaciones

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Problemas sistemas de archivos

La misma información puede estar duplicada en diferentes archivosEjemplo: secretaría – estudiantes y notas, contabilidad –pago matrícula

Hay que escribir programa de aplicación para cada consulta

Restricciones de integridad – propiedades que deben satisfacer los datosSi se añaden nuevas – es difícil cambiar programas de aplicación

Redundancia e inconsistencia de datos

Dificultad en el acceso de datos

Problemas de integridad

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Problemas sistemas de archivos

Ciertos conjuntos de operaciones deben ser atómicos (ocurrir completos o no ocurrir)

Ejemplo: transferencia bancaria

Propiedad difícil de asegurar en sistemas de archivos

Acceso simultáneo por múltiples usuarios puede dar lugar a inconsistencias

Es difícil garantizar que sólo ciertos usuarios acceden a ciertos archivos

Problemas de atomicidad

Anomalías en el acceso concurrente

Problemas de seguridad

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Modelos de Datos

Colección de paradescribir

Datos

SemánticaRestricciones de

herramientas conceptuales

Relaciones

integridad

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Tipos de modelos

Modelos

TamañoEntidad-Relación

Orientado a Objetos

Modelos

TamañoRelacional De RedJerárquico

Modelos• Describen cómo se almacenan los datos en el ordenador• Estructuras de registro, de los registros, rutas

de acceso, ...

basados en objetos basados en registros

físicos

variable fijo

ordenamiento

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Modelo Entidad-Relación

persona

estudió económicas_UAMnombre

edad

duración

tiene coche

marca año

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Modelo orientado a objetos

Objeto = atributos + (fragmento de código que opera sobre el objeto)Clase – objetos con los mismos y métodosUn objeto puede acceder a los datos de otro

un método

métodos

atributos

invocando

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Modelo Relacional

Nombre Ciudad N.CuentaPepe Madrid 14

Paco Lugo 14Juan Madrid 18

N.Cuenta Saldo

1418

15002000

Colección deCada tabla tiene varias

tablascolumnas

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Modelo en red

Pepe Madrid

Paco Lugo

Juan Madrid14 1500

18 2000

Los datos se representan comoLas entre los datos se representan mediante

(punteros)

colecciones de registrosrelaciones

enlaces

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Modelo Jerárquico

141500

PepeMadrid

182000

JuanMadrid

141500

PacoLugo

Parecido a modelo en redDiferencia: los registros se organizan como colecciones de árboles

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Lenguajes de bases de datos

1. (LDD)Permite especificar estructuras, tipos de datos y aplicables a los datos a almacenar

2. (LMD)Permite insertar, , borrar y extraer datosIncluye (ej. SQL)

Definición de datos

restricciones

Manipulación de datosactualizar

lenguaje de consulta

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1. Definición del esquema de la BD

Procesador del lenguaje de consulta y

optimizador

Gestor deTransacciones

Gestor de Almacenamiento

Base de Datos física yDiccionario de Datos

Tablas de Autorización

CompiladorLDD

Tablas de descripciónde la BD

CompiladorLMD

2. Dar permisossobre el esquema

3. Consultas y Programas de Usuario

Arquitectura de un SGBD

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Optimizador de consultas: Define el plan de ejecución de operaciones solicitadas por los usuarios, de tal manera que se lleven a cabo de la manera más eficiente posible.

Arquitectura de un SGBD

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Gestor de transacciones: Garantiza que los programas se ejecuten de una manera atómica, controla las operaciones concurrentes sobre la base de datos

Arquitectura de un SGBD

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Gestor de almacenamiento: dos componentesa. gestor de archivos: recupera desde disco las páginas que contienen la información solicitada por una transacción.b. gestor de buffer : mantiene en memoria principal la información más usada y decide cuándo llevar a disco alguno de estas páginas.

Arquitectura de un SGBD

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Diccionario de Datos: Contiene el esquema de la BD, los usuarios autorizados y sus permisos de acceso.Hay que distinguir entre la descripción de la BD y la base de datos en sí

Descripción – esquema de la BD

Arquitectura de un SGBD