IntroduccinBases de datos

Cristian Rojas Prezcrrojasperez@gmail.com

Historia El ser humano, gracias a su intelecto, ha

creado formas de registrar su historia y traspasar esta informacin a futuras generaciones.

Esto es uno de los principales precursores del desarrollo de la civilizacin humana.

40.000 A.C Pinturas rupestres

Pinturas en rocas y cavernas

4.000 ACEscritura

Sistema de escritura cuneiforme Sumerio

200 A.CPapel

En el Antiguo Egipto se escriba sobre papiro, un vegetal muy abundante en las riberas del ro Nilo.

El uso del papiro no comenz a ser universal hasta la poca de Alejandro Magno (siglo IV a. C.)

Sin embargo, los chinos ya fabricaban papel a partir de los residuos de la seda, la paja de arroz, y el camo, e incluso del algodn

Libros

Bibliotecas

Nacieron en los templos de las ciudades mesopotmicas.

Registro de hechos ligado a la actividad religiosa, poltica y econmica.

Tarjetas perforadas

Discos magnticos

Otros formatos

Capacidad de almacenamiento

Qu es un dato?

Expresin que describe una caracterstica tomo de informacin Par {Caracterstica, valor} Ejemplos

Caracterstica ValorColor Rojo

Edad 21

Estado Encendido

Ejemplo

Imagine el siguiente escenario

La escuela de industrial posee varios alumnos. Cmo llevaran un registro de estos?

Archivo de texto Plantilla de Excel

Cmo la compatira? Correo electrnico Google Drive Dropbox Sitio Web

Plantilla electrnica Excel

Nuevos requerimientos

Es necesario identificar los alumnos inscritos por asignatura

Cmo haran esto? En otra hoja de la planilla electrnica agregar esta

informacin Incorporar una columna en el listado de alumnos

que haga referencia al curso que corresponda

Nuevos requerimientos

Nuevos requerimientos

Almacenar las notas de los alumnos Registrar asistencia Registrar profesores y cursos por ramo Dada la cantidad de alumnos y cursos es

necesario que varias personas puedan trabajar en los archivos

Respaldo de la informacin Estadsticas de los cursos

Problemas del uso de archivos para almacenamiento de informacin

Acceso concurrente A medida que crecen las entidades se vuelve

difcil estructurar la informacin Validacin de los datos de entrada para evitar

errores de usuarios Integridad de la informacin (si se borra un

curso, Qu pasa con sus alumnos?)

Qu son las bases de datos?

Un conjunto de datos, que describe las actividades de una organizacin (Ramakrishnan, Gehrke)

Coleccin de datos bien organizados relacionados con sentido, que pueden ser accesados en distinto orden (Sumathi, Esakkirajan)

Una coleccin de datos organizados (Elmasri, Navathe)

Dos conceptos principales:

Conjunto de datos Poseen una estructura

Bases de datos

Son un conjunto organizado de informacin (Datos)

La data es organizada para modelar aspectos relevantes de la realidad Disponibilidad de cuartos en un hotel La relacin entre alumnos y asignaturas etc

ACID Cumplen con un conjunto de caractersticas que facilitan la gestin de la

informacin Atomicidad: es la propiedad que asegura que la operacin se ha realizado o no, y por lo

tanto ante un fallo del sistema no puede quedar a medias. Consistencia: Integridad. Es la propiedad que asegura que slo se empieza aquello que

se puede acabar. Por lo tanto se ejecutan aquellas operaciones que no van a romper las reglas y directrices de integridad de la base de datos. La propiedad de consistencia sostiene que cualquier transaccin llevar a la base de datos desde un estado vlido a otro tambin vlido.

Aislamiento: es la propiedad que asegura que una operacin no puede afectar a otras. Esto asegura que la realizacin de dos transacciones sobre la misma informacin sean independientes y no generen ningn tipo de error.

Durabilidad: es la propiedad que asegura que una vez realizada la operacin, sta persistir y no se podr deshacer aunque falle el sistema.

Cumpliendo estos 4 requisitos un sistema gestor de bases de datos puede ser considerado ACID Compliant.

DBMS (SGBD) DBMS: Database Management System

SGBD: Sistema de gestin de bases de datos

Son un conjunto de programas que permiten el almacenamiento, modificacin y extraccin de la informacin en una base de datos.

Estos sistemas tambin proporcionan mtodos para mantener la integridad de los datos, para administrar el acceso de usuarios a los datos y para recuperar la informacin si el sistema se corrompe

Smbolo utilizado en diagramasPara representar una base de datos

Algunos DBMS

MySQLPostgresSQL

ORACLE MariaDB

MongoDB SQLServer

SyBase

Concepto de base de datos relacional

El Dr. E. F. Codd propuso el modelo relacional del sistema de bases de datos en 1970

Es la base del sistema de gestin de bases de datos relacionales (RDBMS)

El modelo relacional consta de lo siguiente.

Recopilacin de objetos o relaciones

Juego de operadores que actan en las relaciones

Integridad de datos para su precisin y consistencia

Etapas de creacin de una Base de datos

Toma de requerimientos y anlsis

Tamao: (Cantidad de usuarios, cantidad de registros, etc)

Tecnologas: Seleccionar DBMS y arquitectura

Diseo

Cmo modelar los datos de una problemtica para que representen bien la realidad? Entidades, datos y relaciones.

Desarrollo

Definir mtodos de acceso a los datos para administradores y usuarios finales. (Directo o a travs de programas)

Implementacin

Cmo implementar de forma eficiente la solucin DBMS seleccionada?

Estructuras de datos, bsquedas, ordenamiento, estndares de seguridad, sistemas operativos

Componentes de una Base de datos

Tablas (Table)

Entidades. Ej: Alumno, Asignatura, Inscripcin

Columnas o campos (Columns)

Datos, pares caracterstica valor de las entidades. Ej: {Color: Rojo}

Tipos de datos (Types)

Enteros, textos, decimales, etc

Filas o tuplas (Rows)

Registros. Representa una entidad concreta de una tabla

Llaves primarias (Primary keys)

Columna, o conjunto de stas que describen de manera nica a una fila.

Relaciones (Foreign Keys)

Tipo de relacin existente entre las entidades

Otros: Trigers, procedimientos almacenados, funciones, esquemas, etc.

Componentes de una base de datos

Tables (Tablas) Una base de datos relacional puede contener una o ms tablas. Una

tabla es la estructura bsica de almacenamiento de RDBMS.

Una tabla contiene todos los datos necesarios sobre algo del mundo real, como empleados, facturas o clientes.

Las tablas se componen de N columnas (datos)

Ejemplo: Departamento, Empleado, Producto, Categora, Alumno, Carrera, Escuela, etc.

COLUMS (Columnas) Anlogo a las columnas de una plantilla excel.

Almacenan un dato de una entidad.

Las columnas son de un tipo de dato especfico.

Entero, decimal, texto, etc. Ejemplos: Entidad Alumno.

Columnas: RUT, NOMBRES, CORREO, etc. Entidad Producto

Columnas: SKU, NOMBRE, MARCA, COLOR, PRECIO, etc

ROWS (Filas) Anlogo a las filas de EXCEL

Son los registros de la base de datos.

Cada fila representa una entidad concreta nica en una tabla.

Ejemplos.

Tabla Producto.

Primary Keys (Llaves primarias)

Es un dato (Columna) o una combinacin de ellos que identifican de manera nica a una tabla.

Tambin pueden ser de tipo numrico y son administrados por la Base de datos.

Ejemplos:

ALUMNO CURSO INSCRIPCIN

Relaciones Adems de modelar las entidades, una base de datos debe poder

representar las relaciones que existen entre estas.

Por ejemplo:

Un curso tiene varios alumnos

Los alumnos pueden tener varias notas por curso

Una empresa tiene varios clientes

Un cliente ha realizado una o ms compras Cuntos choferes puede tener una micro? Cuntas micros puede

manejar un chofer?

En cuntos proyectos puede trabajar una persona? Cuntas personas trabajan en un proyecto?

Cuntos esposos puede tener una mujer en Chile?

Relaciones Tipos de relaciones

1 a 1 (Un hombre puede tener solo una esposa y una mujer puede tener solo un esposo)

1 a N (Una escuela tiene N alumnos)

N a N (Un actor trabaja en N pelculas y una pelcula tiene N actores) Qu relacin hay entre productos y ventas?

N a N Qu relacin hay entre pases y ciudades?

1 a N Qu relacin hay entre una carrera y la direccin de escuela?

1 - 1

Foreign Keys (Llaves forneas) Sirven para especificar las relaciones entre las entidades

Es una columna (dato) que hace referencia a una fila de otra tabla (entidad) mediante su Primary Key

Ejemplo de relacin 1 N entre Carrera y alumnos.

1N

Relacin N-N En una base de datos relacional las relaciones N N se resumen en dos

relaciones 1 N y una tabla intermedia que representa el verbo que relaciona ambas entidades.

Un alumno inscribe N ramos y un ramo tiene N alumnos inscritos

N N11

Relaciones 1 - 1 Estas relaciones son restricciones impuestas al modelo de datos en la

etapa de diseo.

En chile el matrimonio es solo entre dos personas

En otros pases podra no ser as. Para implementar una relacin 1-1 es necesario aplicar la propiedad

Unique sobre una columna.

Prctico Modelar en una planilla EXCEL el siguiente escenario.

Una carrera de la universidad imparte varios cursos. Le interesa tener un registro de todos sus alumnos, los cursos y sus profesores.

Necesitan saber el profesor que dicta cada curso

Los alumnos inscritos por curso

Las notas de los alumnos en cada curso

Consideraciones. Un curso es dictado por un solo profesor. Asuma que el profesor no

cambia por ao. Un profesor puede dictar varias asignaturas Un alumno puede inscribir varios ramos en un semestre y puede

cursarlos nuevamente si no los aprueba. Las notas deben estar asociadas a la inscripcin ya que cambia por

semestre si el alumno cursa nuevamente el ramo. Debe indicar las columnas que son Primary Keys, Foreing Keys o Uniques.

En su planilla excel debe ingresar todos los datos que se muestran en las siguientes diapositivas.

Prctico: Alumnos Los datos que se guardarn por alumno deben ser.

RUT, Nombre, Correo, Promocin, gnero Los alumnos que debe ingresar son:

22080706-1, Phyllis S. McDowell, pm@mail.com, 2010, M

12291047-4, Stacey M. Gooding, sg@mailcom, 2011, F

12754569-3, Andrew M. Wingard, aw@mai.com, 2011, M

16510123-5, Victor N. Woods, vw@mail.com, 2014, M

18215158-0, Cristina F. Snyder, cs@mail.com, 2015, F

10896142-2, Kenneth D. Long, kdl@mail.com, 2010, M

11940612-9, Jake G. Cohrs, jgc@mail.com, 2014, M

9252602-k, Virginia S. Stein, vss@mail.com, 2012, F

7011803-3, Carol C. Cabe, ccc@mail.com , 2011, F

13126929-3, Dennis G. West, dgw@mail.com 2012, M

Prctico: Asignaturas Los datos que se guardarn por cada asignatura son:

Cdigo, Nombre, rea Las asignaturas que debe ingresar son:

BAIN032, QUIMICA GENERAL, Bachillerato

BAIN034, GEOMETRA, Bachillerato

ICIV057, Intro. Ing. Industrial, Industrial

INFO065, Intro. Programacin, Informtica

ICIV083, Teora organizacional, Industrial

INFO068, Taller de TIC, Informtica

Prctico: Profesores Los datos que se guardarn de los profesores son:

RUT, Nombre, Correo, Grado. Los profesores que debe ingresar son:

13946094-4, Dorothy P. Horsley, dph@mail.com, Phd

14931563-2, Brian M. Beck, bmb@mail.com, Msc

7157529-2, Sue J. Frost, sjf@mail.com, Ing

10075895-4, Timothy M. Ponce, tmp@mail.cm , Phd

Prctico: Quien dicta los cursos Dorothy P. Horsley dicta los cursos qumica general y geometra

Brian M. Beck dicta los cursos Intro. Ing. Industrial y Teora organizacional

Sue J. Frost dicta el curso Intro. A la programacin

Timothy M. Ponce dicta el curso Taller de TIC

Prctico: Inscripciones Los datos que se desea guardar de las incripciones son:

Alumno, asignatura, ao, semestre, estado, promedio Las incripciones que debe ingresar son:

Phyllis S. McDowell el 1er semestre del 2010 curso las asignaturas: BAIN032, BAIN034

Phyllis S. McDowell el 2do semestre del 2010 curso las asignaturas: INFO065, INFO068

Phyllis S. McDowell el 1er semestre del 2011 curso las asignaturas: ICIV057, ICIV083

Stacey M. Gooding el 1er semestre del 2011 curso las asignaturas: BAIN032, BAIN034

Stacey M. Gooding el 2do semestre del 2011 curso las asignaturas: INFO054, INFO068

Andrew M. Wingard el 1er semestre del 2011 curso las asignaturas: BAIN032, BAIN034

Andrew M. Wingard el 2do semestre del 2011 curso las asignaturas: BAIN032, BAIN034

Prctico: Notas Los datos de las notas que se desea registrar son:

Valor, nmero, ponderacin, tipo e informacin asociada a la inscripcin que pertenece

Las notas que debe ingresar son:

Stacey M. Gooding el 1er semestre del 2011 en la asignatura BAIN032 obtuvo las siguientes notas: [6.5, 1, 30%, prcticos], [7.0, 2, 30%, control], [6.0, 3, 40%, control]

Stacey M. Gooding el 2do semestre del 2011 en la asignatura INFO054 obtuvo las siguientes notas: [7.0, 1, 25%, practiocs], [7.0, 2, 25%, trabajo], [7.0, 3, 25%, control], [6.9, 4, 25%, control]

Andrew M. Wingard el 1er semestre del 2011 en BAIN032 obtuvo las siguientes notas: [3.2, 1, 30%, prcticos], [2.5, 2, 30%, control], [4.5, 3, 40%, control], [4.0, 4, 30%, sustitutiva], [3.2, 40%, examen]

Andrew M. Wingard el 2do semestre del 2011 en BAIN032 obtuvo las siguientes notas: [4.0, 1, 30%, prcticos], [4.2, 2, 30%, control], [3.9, 3, 40%, control], [4.2, 4, 30%, sustitutiva], [4.0, 40%, examen]

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