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BASE DE DATOS
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REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN SUPERIOR
FUNDACIÓN MISIÓN SUCRE
UNIDAD CURRICULAR: PROGRAMACIÓN II
INFORMATICA TRIMESTRE V
BASE DE DATOS (MODULO II)
FACILITADOR: PARTICIPANTE:
ING. MIGUEL MEDRANO CARLOS PÉREZ
LISETH PÉREZ
CAICARA DEL ORINOCO, SEPTIEMBRE DE 2014
ÍNDICE
INTRODUCCIÓN…………………………………………………………….. III
BASE DE DATOS:
1. Fundamentos Básicos de Base de Datos: 41.1. Definición………………………………………………………...1.2. Objetivo…………………………………………………………1.3. Funciones………………………………………………………..1.4. Elementos………………………………………………………..
2. Sistema Gestor de Base de Datos:2.1. Definición………………………………………………………..2.2. Objetivo………………………………………………………….2.3. Características……………………………………………………
3. Administrador de Base de Datos:3.1. Definición………………………………………………………..3.2. Tareas…………………………………………………………….3.3. Funciones…………………………………………………………
4. Evolución de los sistemas:4.1. Sistemas Orientados a Ficheros…………………………………..4.2. Sistemas de Base de Datos……………………………………….
5. Arquitectura de un Sistema Gestor de Base de Datos Niveles:5.1. Externo…………………………………………………………....5.2. Conceptual………………………………………………………..5.3. Interno…………………………………………………………….
6. Modelos de Base de Datos:6.1. Distribuidas……………………………………………………….6.2. Cliente Servidor…………………………………………………..6.3. De N Capas……………………………………………………….6.4. Multidimensional…………………………………………………6.5. Orientada a Objetos………………………………………………
6.5.1. Definición………………………………………………..6.5.2. Diseño de Base de Datos Orientada a Objetos………….6.5.3. Objetivos…………………………………………………6.5.4. Fundamentos…………………………………………….6.5.5. Tipos…………………………………………………….
7. Arquitectura de los sistemas de Base de Datos:7.1. Centralizada………………………………………………………7.2. Distribuida………………………………………………………..
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7.3. Relacional…………………………………………………………8. Relaciones………………………………………………………………..9. Transacciones y Concurrencia:
9.1. Concepto de Transacción………………………………………..9.2. Propiedades de las Transacciones……………………………….9.3. Problemas de Interferencia……………………………………...9.4. Serialización……………………………………………………..9.5. Locks y Deadlock……………………………………………….
10. Sistema de Manipulación de Base de Datos (DBMS): 10.1. Componentes…………………………………………………..10.2. Funcionalidades………………………………………………..10.3. Comandos………………………………………………………
11. Representación y Diagramas de Base de Datos:11.1. Tipos……………………………………………………………11.2. Diseño…………………………………………………………..11.3. Conversión……………………………………………………..11.4. Combinación……………………………………………………
12. Principios de Diseño:12.1. Integridad………………………………………………………12.2. Dependencias…………………………………………………...12.3. Teoría de Normalización………………………………………..12.4. Restricciones……………………………………………………
13. Lenguaje de Datos SQL: 13.1. Sentencias………………………………………………………13.2. Consultas Simples………………………………………………13.3. Comparacion de Strings………………………………………..13.4. Proyección………………………………………………………13.5. Selección………………………………………………………..
14. MySQL y PostgreSQL:14.1. Fundamentos Basicos de MySQL y PostgreSQL……………...14.2. Sentencias con MySQL y PostgreSQL…………………………
14.2.1. Consultas Multitablas…………………………………..14.2.2. Sub-Consultas…………………………………………..14.2.3. Inserción………………………………………………..14.2.4. Eliminación…………………………………………….14.2.5. Actualización…………………………………………..14.2.6. Usuario y Privilegios…………………………………...14.2.7. Respaldo y Restauración………………………………
CONCLUSIÓN………………………………………………………………
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS…………………………………………
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REFERENCIAS ELECTRONICAS...…………………………………………
INTRODUCCIÓN
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BASE DE DATOS
1. Fundamentos Básicos de Base de Datos:
1.1. Definición:
Es un conjunto de datos que son almacenados para ser utilizados más
adelante. Por ejemplo, una biblioteca puede considerarse una base de datos, ya
que está compuesta por documentos y libros para ser consultados. La mayoría de
las bases de datos están en formato digital, ya que en la informática es en el
campo donde más se utiliza.
1.2. Objetivo:
Tiene como objetivo organizar y almacenar datos para su fácil manejo, ya
que puede servirnos de ayuda cuando llevamos el registro de muchas cosas o
personas. Por ejemplo, en un hotel donde se reciben reservaciones a diario y es
muy difícil apuntar todo en un cuaderno donde sería demasiado fácil revolver los
datos y confundirse a la hora de atender al huésped.
1.3. Funciones:
La creación de una base de datos a la que puedan acudir los usuarios para
hacer consultas y acceder a la información que les interese es, pues, una
herramienta imprescindible de cualquier sistema.
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Una base de datos típica conlleva la existencia de tres tipos de usuario con
relación a su diseño, desarrollo y funcionalidad que son:
El administrador de bases de datos (DBA: Database Administrator) que
diseña y mantiene la base de datos.
El desarrollador de aplicaciones (programador) que implementa las
transacciones e interfaces.
Los usuarios finales que consultan y editan la información de la base de
datos mediante un programa desarrollado a su medida.
Por lo tanto, podemos decir que el propósito de una base de datos es doble,
pues tiene que responder a consultas sobre los datos que contiene, y ejecutar
transacciones con la información. Una base de datos se diseña con un propósito
específico y debe ser organizada con una lógica coherente. Los datos podrán ser
compartidos por distintos usuarios y aplicaciones, pero deben conservar su
integridad y seguridad al margen de las interacciones de ambos. La definición y
descripción de los datos han de ser únicas para minimizar la redundancia y
maximizar la independencia en su utilización.
1.4. Elementos:
Datos: Es la parte esencial de la información, es decir, la información que
llega a la base de datos.
Atributos: Son los diferentes campos que conforman la estructura de una
base de datos.
Campos: Es la unidad más pequeña de datos.
Registro: Es un conjunto de campos o atributos relacionados entre sí.
Archivo: Es un conjunto de registros relacionados.
2. Sistema Gestor de Base de Datos (SGBD):
2.1. Definición:
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También llamado DBMS (Data Base Management System), es una
colección de datos relacionados entre sí, estructurados y organizados, y un
conjunto de programas que acceden y gestionan esos datos. Es un conjunto de
programas que permiten crear y mantener una Base de datos, asegurando su
integridad, confidencialidad y seguridad. Dedicados a servir de interfaz entre la
base de datos y el usuario, las aplicaciones que la utilizan.
2.2. Objetivo:
Su propósito es el de manejar de manera clara, sencilla y ordenada un
conjunto de información.
Los objetivos principales de un sistema de base de datos es disminuir los
siguientes aspectos:
Redundancia e inconsistencia de datos. Puesto que los archivos que
mantienen almacenada la información son creados por diferentes tipos de
programas de aplicación existe la posibilidad de que si no se controla
detalladamente el almacenamiento, se pueda originar un duplicado de
información.
Dificultad para tener acceso a los datos. Un sistema de base de datos
debe contemplar un entorno de datos que le facilite al usuario el manejo de
los mismos.
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Aislamiento de los datos. Puesto que los datos están repartidos en varios
archivos, y estos no pueden tener diferentes formatos, es difícil escribir
nuevos programas de aplicación para obtener los datos apropiados.
Anomalías del acceso concurrente. Para mejorar el funcionamiento
global del sistema y obtener un tiempo de respuesta más rápido, muchos
sistemas permiten que múltiples usuarios actualicen los datos
simultáneamente.
2.3. Características:
Abstracción de la información. El Administrador del SGBD ahorran a
los usuarios detalles acerca del almacenamiento físico de los datos.
Independencia. La independencia de los datos consiste en la capacidad de
modificar el esquema de una base de datos sin tener que realizar cambios
en las aplicaciones que se sirven de ella.
Redundancia mínima. Lo ideal es lograr una redundancia nula; no
obstante, en algunos casos la complejidad de los cálculos hace necesaria la
aparición de redundancias.
Consistencia. En aquellos casos en los que no se ha logrado esta
redundancia nula, es necesario que todos los datos repetidos se actualicen
de forma simultánea.
Integridad. Se trata de garantizar la validez de los datos almacenados.
Seguridad. Garantizar que la información se encuentre segura frente a
usuarios malintencionados, que intenten leer información privilegiada.
Respaldo y recuperación. Proporcionar formas eficientes de realizar
copias de seguridad, y restaurar estas copias.
Control de la concurrencia. En la mayoría de entornos, lo más habitual
es que sean muchas las personas que acceden a una base de datos, para
recuperar información, almacenarla.
Tiempo de respuesta. Es deseable minimizar el tiempo que tarda en
darnos la información y en almacenar los cambios realizados.
3. Administrador de Base de Datos:
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3.1. Definición:
Es la persona encargada de definir y controlar las bases de datos
corporativas, además proporciona asesoría a los desarrolladores, usuarios y
ejecutivos que la requieran. Es la persona o equipo de personas profesionales
responsables del control y manejo del sistema de base de datos, generalmente
tienen experiencia en DBMS, diseño de bases de datos, Sistemas operativos,
comunicación de datos, hardware y programación.
3.2. Tareas:
Las tareas del administrador de datos, es decidir en primer término cuáles
datos deben almacenarse en la base de datos, y establecer políticas para mantener
y manejar los datos una vez almacenados. El administrador de datos es por lo
general, un gerente, no un técnico. El técnico responsable de poner en práctica las
decisiones del administrador de datos es el administrador de bases de datos (DBA,
data base administrator).
3.3. Funciones:
El Administrador de Bases de Datos es responsable primordialmente de:
Administrar la estructura de la Base de Datos.
Administrar la actividad de los datos.
Administrar el Sistema Manejador de Base de Datos.
Establecer el Diccionario de Datos.
Asegurar la confiabilidad de la Base de Datos.
Confirmar la seguridad de la Base de Datos.
4. Evolución de los sistemas:
4.1. Sistemas Orientados a Ficheros:
Los sistemas computacionales se utilizaron inicialmente en los negocios
para funciones de contabilidad. A estos primeros sistemas se les llamó sistemas de
procesamiento de datos y trataban de imitar los procedimientos manuales
existentes.
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Al principio, la mayoría de los archivos se almacenaban en cinta
magnética, ya que el almacenamiento en disco era todavía caro, y se accedía a los
datos de forma secuencial, lo que significa que cada registro puede leerse
únicamente después de haber sido leídos todos los que le preceden. Estos archivos
se procesaban por lotes, es decir, todos los registros de un archivo se procesaban
al mismo tiempo.
Un programa que realiza una tarea específica es un programa de aplicación
y un conjunto de programas que trabajan en tareas relacionadas entre sí se llama
sistema de aplicación.
Los archivos secuenciales servían para producir facturas e informes una o
dos veces al mes pero para tareas rutinarias se necesitaba acceso directo a los
datos. Los operadores debían introducir datos redundantes, lo que requería
esfuerzo adicional y aumentaba la probabilidad de error.
A finales de los sesenta se produjo la transición del procesamiento de los
datos al procesamiento de la información. Se hace una distinción entre datos e
información. Por datos se entienden hechos aislados, mientras que información
son datos procesados.
4.2. Sistemas de Base de Datos:
Se dice que los sistemas de bases de datos tienen sus raíces en el proyecto
estadounidense Apolo de mandar al hombre a la luna, en los años sesenta. En
aquella época, no había ningún sistema que permitiera gestionar la inmensa
cantidad de información que requería el proyecto. La primera empresa encargada
del proyecto, NAA (North American Aviation), desarrolló un software
denominado GUAM (General Update Access Method) que estaba basado en el
concepto de que varias piezas pequeñas se unen para formar una pieza más
grande, y así sucesivamente hasta que el producto final está ensamblado. Esta
estructura, que tiene la forma de un árbol, es lo que se denomina una estructura
jerárquica.
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A mediados de los sesenta, IBM se unió a NAA para desarrollar GUAM
en lo que ahora se conoce como IMS (Information Management System). El
motivo por el cual IBM restringió IMS al manejo de jerarquías de registros fue el
de permitir el uso de dispositivos de almacenamiento serie, más exactamente las
cintas magnéticas, ya que era un requisito del mercado por aquella época.
5. Arquitectura de un Sistema Gestor de Base de Datos Niveles:
5.1. Externo:
Es el más cercano a los usuarios, es decir, es donde se describen varios
esquemas externos o vistas de usuarios. Cada esquema describe la parte de la BD
que interesa a un grupo de usuarios en este nivel se representa la visión individual
de un usuario o de un grupo de usuarios.
5.2. Conceptual:
Describe la estructura de toda la BD para un grupo de usuarios mediante
un esquema conceptual. También describe las entidades, atributos, relaciones,
operaciones de los usuarios y restricciones, ocultando los detalles de las
estructuras físicas de almacenamiento. Representa la información contenida en la
BD.
5.3. Interno:
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El más cercano al almacenamiento físico, es decir, tal y como están
almacenados en el ordenador. Describe la estructura física de la BD mediante un
esquema interno. Se especifica con un modelo físico y describe los detalles de
cómo se almacenan físicamente los datos: los archivos que contienen la
información, su organización, los métodos de acceso a los registros, los tipos de
registros, la longitud, los campos que los componen, etcétera.
6. Modelos de Base de Datos:
6.1. Distribuidas:
Es una colección de datos distribuidos en diferentes nodos de una red de
computadoras. Cada sitio de la red es autónomo, puede ejecutar aplicaciones
locales y al menos una aplicación global, lo cual requiere el acceso a datos,
ubicados en varios sitios, usando un subsistema de comunicación.
6.2. Cliente Servidor:
Es un modelo para el desarrollo de sistemas de información, en el que las
transacciones se dividen en procesos independientes que cooperan entre sí para
intercambiar información, servicios o recursos. Se denomina cliente al proceso
que inicia el diálogo o solicita los recursos y servidor, al proceso que responde a
las solicitudes. Es el modelo de interacción más común entre aplicaciones en una
red.
6.3. De N Capas:
La ventaja principal de este estilo es que el desarrollo se puede llevar a
cabo en varios niveles y, en caso de que sobrevenga algún cambio, sólo se ataca al
nivel requerido sin tener que revisar entre código mezclado. Además, permite
distribuir el trabajo de creación de una aplicación por niveles; de este modo, cada
grupo de trabajo está totalmente abstraído del resto de niveles.
6.4. Multidimensional:
Básicamente no se diferencian demasiado de las bases de datos
relacionales, la diferencia está más bien a nivel conceptual; en las bases de datos
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multidimensionales los campos o atributos de una tabla pueden ser de dos tipos, o
bien representan dimensiones de la tabla.
6.5. Orientada a Objetos:
6.5.1. Definición:
Las bases de datos orientadas a objetos se crearon para tratar de satisfacer
las necesidades de estas nuevas aplicaciones. La orientación a objetos ofrece
flexibilidad para manejar algunos de estos requisitos y no esta limitada por los
tipos de datos y los lenguajes de consulta de los sistemas de bases de datos
tradicionales.
Los objetos estructurados se agrupan en clases. Las clases utilizadas en un
determinado lenguaje de programación orientado a objetos son las mismas clases
que serán utilizadas en una base de datos; de tal manera, que no es necesaria una
transformación del modelo de objetos para ser utilizado.
6.5.2. Diseño de Base de Datos Orientada a Objetos:
Está diseñada para ser eficaz, desde el punto de vista físico, para
almacenar objetos complejos. Evita el acceso a los datos; esto es mediante los
métodos almacenados en ella. Es más segura ya que no permite tener acceso a los
datos (objetos); esto debido a que para poder entrar se tiene que hacer por los
métodos que haya utilizado el programador.
6.5.3. Objetivos:
El objetivo de una base de datos orientada a objetos son los mismos que
los de las bases de datos tradicionales, pero con la ventaja de representar las
modelos de datos con un marco mucho más eficiente, manteniendo la integridad y
relación entre ellos.
Recordemos que un objeto es una estructura que tiene asociado un estado y
un comportamiento (propiedades y métodos). Estas bases tienen las características
de todo lo que es orientado a objeto que son Herencia, Polimorfismo, Abstracción
y Encapsulamiento.
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6.5.4. Fundamentos:
En la base de datos orientada a objetos, los datos están encapsulados y se
dice que estos son activos más que pasivos; debido a que por ejemplo: La clase
mayor detecta si tiene un hijo (objeto) más o uno menos, es por esto que se dice
que están activos ya que cuentan los hijos u objetos que tiene.
En el modelo de objetos existen cuatro características fundamentales:
Abstracción: denota las características esenciales de un objeto que lo
distinguen de todos los demás tipos objeto, y proporciona así fronteras
conceptuales nítidamente definidas respecto a la perspectiva del observador". Una
abstracción se centra en la visión externa de un objeto, y, por tanto sirve para
separar el comportamiento esencial de un objeto de su implantación.
Modularidad: Se basa en el concepto de fragmentación de los programas
en componentes individuales para reducir su complejidad en algún grado, y para
crear además una serie de fronteras bien definidas y documentadas dentro del
programa, dónde estas fronteras o interfaces tienen un incalculable valor cara a la
comprensión del programa.
Jerarquía: una clasificación u ordenación de abstracciones.
6.5.5. Tipos:
Una de las características más importantes del paradigma orientado a
objetos es la distinción entre la interface pública de una clase y sus elementos
privados (encapsulación).
El estándar propuesto hace esta distinción hablando de la especificación
externa de un tipo y de sus implementaciones. Una interface es una especificación
del comportamiento abstracto de un tipo de objeto y contiene las signaturas de las
operaciones Una clase es una especificación del comportamiento abstracto y del
estado abstracto de un tipo de objeto.
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El estándar propuesto soporta la herencia simple y la herencia múltiple
mediante las interfaces. La interface o clase más baja de la jerarquía es el tipo más
específico.
7. Arquitectura de los sistemas de Base de Datos:
7.1. Centralizada:
Los sistemas de bases de datos centralizadas son aquellos que se ejecutan
en un único sistema informático sin interaccionar con ninguna otra computadora.
Tales sistemas comprenden el rango desde los sistemas de bases de datos mono
usuarios ejecutándose en computadoras personales hasta los sistemas de bases de
datos de alto rendimiento encuitándose en grandes sistemas.
7.2. Distribuida:
Es un sistema en el cual múltiples sitios de bases de datos están ligados por
un sistema de comunicaciones, de tal forma que, un usuario en cualquier sitio
pueda acceder los datos en cualquier parte de la red exactamente como si los datos
en cualquier parte de la red exactamente como si los datos estuvieran almacenados
en su sitio propio.
7.3. Relacional:
Los sistemas de base de datos relacionales son aquellos que almacenan y
administran de manera lógica los datos en forma de tablas. Una tabla es, a su vez,
un método para presentar los datos en la forma de filas y columnas.
Cada columna representa un campo único de un registro. Varias de estas
columnas o campo componen un registro, proveyendo información significativa e
interrelacionada. Cada registro es representado en una fila.
8. Relaciones:
Las bases de datos relacionales representan las relaciones mediante las
claves ajenas. No tienen estructuras de datos que formen parte de la base de datos
y que representen estos enlaces entre tablas. Las relaciones se utilizan para hacer
concatenaciones de tablas. Por el contrario, las bases de datos orientadas a objetos
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implementan sus relaciones incluyendo en cada objeto los identificadores de los
objetos con los que se relaciona.
9. Transacciones y Concurrencia:
9.1. Concepto de Transacción:
Una transacción es una unidad de programa que tiene acceso y
posiblemente actualiza varios elementos de datos. Los sistemas que tratan el
problema de control de concurrencia permiten que sus usuarios asuman que cada
una de sus aplicaciones se ejecuta atómicamente, como si no existieran otras
aplicaciones ejecutándose concurrentemente. Esta abstracción de una ejecución
atómica y confiable de una aplicación se conoce como una transacción.
9.2. Propiedades de las Transacciones:
Atomicidad. Se refiere al hecho de que una transacción se trata como una
unidad de operación.
Consistencia. La consistencia de una transacción es simplemente su
correctitud. En otras palabras, una transacción es un programa correcto
que lleva a la base de datos de un estado consistente a otro con la misma
característica.
Aislamiento. Una transacción en ejecución no puede revelar sus
resultados a otras transacciones concurrentes antes de finalizar.
Permanencia. Es la propiedad de las transacciones que asegura que una
vez que una transacción finaliza exitosamente, sus resultados son
permanentes y no pueden ser borrados de la base de datos por alguna falla
posterior.
Confiabilidad. Puesto que los sistemas de base de datos en línea no
pueden fallar.
Disponibilidad. Debido a que los sistemas de base de datos en línea deben
estar actualizados correctamente todo el tiempo.
Tiempos de Respuesta. En sistemas de este tipo, el tiempo de respuesta
de las transacciones no debe ser mayor a doce segundos.
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9.3. Problemas de Interferencia:
Cuando dos o más transacciones se ejecutan concurrentemente, sus
operaciones se ejecutan en un modelo intercalado. Esto significa que las
operaciones de un programa se ejecutan entre dos operaciones de otro programa.
Esta intercalación puede causar que los programas no funcionen correctamente, o
interfieran, y de esta manera, dejaría inconsistente a la base de datos. Esta
interferencia se debe completamente a la intercalación de las operaciones, puesto
que puede ocurrir a pesar de que cada programa funciona correctamente cuando se
ejecuta de forma individual y no se presenta falla alguna en el sistema. El objetivo
del control de concurrencia es evitar la interferencia y, por ende, los errores.
9.4. Serialización:
Consiste en un proceso de codificación de un objeto en un medio de
almacenamiento con el fin de transmitirlo a través de una conexión en red como
una serie de bytes o en un formato humanamente más legible como XML o JSON,
entre otros.
9.5. Locks y Deadlock:
Un candado (Locks) es un mecanismo de control de acceso concurrente a
un dato. Los datos pueden tener candados en dos modos. Las peticiones por
candados se hacen al manager de control de concurrencia. La transacción puede
proceder solo después de que una solicitud es otorgada Un deadlock se forma
cuando tienes dos transacciones de múltiples tablas y se están bloqueando
mutuamente.
10. Sistema de Manipulación de Base de Datos (DBMS):
10.1. Componentes:
Se compone de un lenguaje de definición de datos, de un lenguaje de
manipulación de datos y de un lenguaje de consulta.
El lenguaje de definición de datos (DDL) es utilizado para describir todas
las estructuras de información y los programas que se usan para construir,
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actualizar e introducir la información que contiene una base de datos. El lenguaje
de manipulación de datos (DML) es utilizado para escribir programas que crean,
actualizan y extraen información de las bases de datos. El lenguaje de consulta
(SQL) es empleado por el usuario para extraer información de la base de datos.
10.2. Funcionalidades:
Las funciones esenciales de un DBMS son la descripción, manipulación y
utilización de los datos.
Descripción: Incluye la descripción de: Los elementos de datos, su
estructura, sus interrelaciones, sus validaciones. Tanto a nivel externo
como lógico global e interno esta descripción es realizada mediante un
LDD o Lenguaje de Descripción de Datos.
Manipulación: Permite: Buscar, Añadir, Suprimir y Modificar los datos
contenidos en la Base de Datos.
La manipulación misma supone: Definir un criterio de selección, Definir
la estructura lógica a recuperar, Acceder a la estructura física. Esta
manipulación es realizada mediante un LMD o Lenguaje de Manipulación
de Datos.
Utilización: La utilización permite acceder a la base de datos, no a nivel
de datos sino a la base como tal, para lo cual: Reúne las interfaces de los
usuarios y suministra procedimientos para el administrador.
10.3. Comandos:
Existen dos tipos de comandos SQL:
DLL que permiten crear y definir nuevas bases de datos, campos e índices.
DML que permiten generar consultas para ordenar, filtrar y extraer datos
de la base de datos.
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11. Representación y Diagramas de Base de Datos:
11.1. Tipos:
El esquema de una base de datos describe la estructura de una base de
datos, en un lenguaje formal soportado por un sistema de gestión de base de datos
(DBMS). En una base de datos relacional, el esquema define sus tablas, sus
campos en cada tabla y las relaciones entre cada campo y cada tabla.
Esquema Conceptual, un mapa de conceptos y sus relaciones.
Esquema Lógico, un mapa de las entidades y sus atributos y las
relaciones.
Esquema Físico, una aplicación de un esquema lógico.
Esquema Objeto, Base de datos Oracle Objeto.
11.2. Diseño:
Cada nivel de concreción se caracteriza por la realización de un esquema
representativo de la base de datos.
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Conceptual. Realización de un esquema o diagrama conceptual
representativo de las entidades y sus relaciones. Es el nivel de abstracción
más alto. La herramienta típica utilizada para la representación de este
modelo es el diagrama Entidad-Relación.
Lógico. Consiste en la representación de un esquema lógico de la
estructura. Depende del tipo de SGBD o del modelo elegido (jerárquico,
de red, relacional). Existen una serie de reglas que permiten transformar el
diagrama Entidad-Relación del diseño conceptual al diseño lógico.
Físico. Es una descripción de la implementación de la base de datos.
Incluye la descripción de las estructuras de almacenamiento y los métodos
de acceso a los datos. Depende de un SGBD específico. La forma más
sencilla es implementar el diseño lógico mediante el lenguaje SQL,
obteniendo así el diseño físico.
11.3. Conversión:
Debido a que algunos modelos emplean diseños similares, se le puede
realizar una conversión de un diseño a otro. Siempre y cuando sean parecidos.
11.4. Combinación:
De igual manera de la que se puede convertir un modelo de diseño a otro,
también se pueden combinar diseños de la representación de bases de datos.
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12. Principios de Diseño:
12.1. Integridad:
Se refiere a la corrección y complementación de los datos en una base de
datos. Cuando los contenidos se modifican con sentencias INSERT, DELETE o
UPDATE, la integridad de los datos almacenados puede perderse de muchas
maneras diferentes. Pueden añadirse datos no válidos a la base de datos, tales
como un pedido que especifica un producto no existente.
12.2. Dependencias:
Una dependencia es una conexión entre uno o más atributos. Por ejemplo
si se conoce la cedula de identidad de una persona, se tiene una conexión con el
Apellido o Nombre. Las dependencias funcionales del sistema se escriben
utilizando nombre, de la siguiente manera:
CI → Nombre y apellido
12.3. Teoría de Normalización:
Las reglas de normalización sirven para comprobar si las tablas están
estructuradas correctamente. La normalización es más útil una vez representados
todos los elementos de información y después de haber definido un diseño
preliminar. La idea es asegurarse de que se han dividido los elementos de
información en las tablas adecuadas. Lo que la normalización no puede hacer es
garantizar que se dispone de los elementos de datos correctos para empezar a
trabajar.
Las reglas se aplican consecutivamente en cada paso para garantizar que el
diseño adopta lo que se conoce como "forma normal".
12.4. Restricciones:
Una restricción es una condición que obliga el cumplimiento de ciertas
condiciones en la base de datos. Algunas no son determinadas por los usuarios,
sino que son inherentemente definidas por el simple hecho de que la base de datos
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sea relacional. Algunas otras restricciones las puede definir el usuario, por
ejemplo, usar un campo con valores enteros entre 1 y 10.
Las restricciones proveen un método de implementar reglas en la base de
datos. Las restricciones restringen los datos que pueden ser almacenados en las
tablas.
13. Lenguaje de Datos SQL:
El lenguaje de consulta estructurada o SQL, es un lenguaje declarativo de
acceso a bases de datos relacionales que permite especificar diversos tipos de
operaciones en ellas.
13.1. Sentencias:
Las sentencias SQL pertenecen a dos categorías principales: Lenguaje de
Definición de Datos, DDL y Lenguaje de Manipulación de Datos, DML. Estos
dos lenguajes no son lenguajes en sí mismos, sino que es una forma de clasificar
las sentencias de lenguaje SQL en función de su cometido. La diferencia principal
reside en que el DDL crea objetos en la base de datos y sus efectos se pueden ver
en el diccionario de la base de datos; mientras que el DML es el que permite
consultar, insertar, modificar y eliminar la información almacenada en los objetos
de la base de datos.
Sentencia DDL ObjetivoAlter procedure Recompilar un procedimiento almacenado.Alter Table Añadir o redefinir una columna, modificar la asignación
de almacenamiento.Analyze Recoger estadísticas de rendimiento sobre los objetos de
la BD para utilizarlas en el optimizador basado en costes.Create Table Crear una tabla.Create Index Crear un índice.Drop Table Eliminar una tabla.Drop Index Eliminar un índice.Grant Conceder privilegios o papeles, roles, a un usuario o a
otro rol.Truncate Eliminar todas las filas de una tabla.Revoke Retirar los privilegios de un usuario o rol de la base de
datos.Sentencia DML Objetivo
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Insert Añadir filas de datos a una tabla.Delete Eliminar filas de datos de una tabla.Update Modificar los datos de una tabla.Select Recuperar datos de una tabla.Commit Confirmar como permanentes las modificaciones
realizadas.Rollback Deshacer todas las modificaciones realizadas desde la
última confirmación.
13.2. Consultas Simples:
Las consultas son operaciones que se realizan sobre los datos de una base
de datos. Estas operaciones pueden ser de diversos tipos:
Consultas de selección de datos: permiten recuperar los datos almacenados
en las tablas en el formato y orden adecuados. Además permiten filtrar y
agrupar la información. El resultado de estas consultas consiste en una
tabla "virtual": una tabla que físicamente no ocupa espacio (porque trabaja
sobre los datos originales de las tablas sobre las que se define), pero que
permite ser manejada de la misma forma que una tabla real.
Consultas de inserción de datos: permiten agregar registros a una tabla.
Consultas de modificación: permiten modificar los valores de los campos
de los registros de una tabla.
Consultas de borrado: permiten eliminar registros de una tabla.
Consultas de creación de tabla: permiten crear nuevas tablas cuyos campos
y registros se obtienen a partir de los almacenados en otras tablas.
La consulta más simple posible consiste en la selección de campos y
registros de una tabla. Se identifican los campos que nos interesan y una
condición que deben cumplir los registros seleccionados. El resultado es una tabla
que es un subconjunto de la original.
13.3. Comparación de Strings:
Las siguientes funciones escalares realizan una operación sobre un valor
de cadena de entrada y devuelven un valor de cadena o un valor numérico:
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Todas las funciones integradas de cadena son deterministas. Esto significa
que devuelven el mismo valor siempre que se llamen con un conjunto
determinado de valores de entrada. Para obtener más información acerca del
determinismo de funciones, vea Funciones deterministas y no deterministas.
Cuando se pasan a las funciones de cadena argumentos que no son valores
de cadena, el tipo de entrada se convierte explícitamente en un tipo de datos de
texto. Para obtener más información, vea Conversiones de tipos de datos (motor
de base de datos).
13.4. Proyección:
Una proyección es un caso concreto de la operación selección, esta última
devuelve todos los campos de aquellos registros que cumplen la condición que he
establecido. Una proyección es una selección en la que seleccionamos aquellos
campos que deseamos recuperar.
13.5. Selección:
Las consultas de selección se utilizan para indicar al motor de datos que
devuelva información de las bases de datos, esta información es devuelta en forma
de conjunto de registros que se pueden almacenar en un objeto recordset
14. MySQL y PostgreSQL:
14.1. Fundamentos Basicos de MySQL y PostgreSQL:
24
MySQL es un sistema de gestión de bases de datos relacional, licenciado
bajo la GPL de la GNU. Su diseño multihilo le permite soportar una gran carga de
forma muy eficiente. MySQL fue creada por la empresa sueca MySQL AB, que
mantiene el copyright del código fuente del servidor SQL, así como también de la
marca.
Las principales características de este gestor de bases de datos son las
siguientes:
Aprovecha la potencia de sistemas multiprocesador, gracias a su
implementación multihilo.
Soporta gran cantidad de tipos de datos para las columnas.
Dispone de API’s en gran cantidad de lenguajes (C, C++, Java,
PHP, etc).
Gran portabilidad entre sistemas.
Soporta hasta 32 índices por tabla.
Gestión de usuarios y passwords, manteniendo un muy buen nivel
de seguridad en los datos.
PostGreSQL es un sistema de gestión de bases de datos objeto-relacional.
Es un sistema objeto-relacional, ya que incluye características de la orientación a
objetos, como puede ser la herencia, tipos de datos, funciones, restricciones,
disparadores, reglas e integridad transaccional. A pesar de esto, PostGreSQL no es
un sistema,
A continuación se enumeran las principales características de este gestor
de bases de datos:
Implementación del estándar SQL92/SQL99.
Soporta distintos tipos de datos: además del soporte para los tipos
base, también soporta datos de tipo fecha, monetarios, elementos
gráficos, datos sobre redes (MAC, IP …), cadenas de bits, etc.
También permite la creación de tipos propios.
Incorpora una estructura de datos array.
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Incorpora funciones de diversa índole: manejo de fechas,
geométricas, orientadas a operaciones con redes, etc.
Permite la declaración de funciones propias, así como la definición
de disparadores.
Soporta el uso de índices, reglas y vistas.
Incluye herencia entre tablas (aunque no entre objetos, ya que no
existen), por lo que a este gestor de bases de datos se le incluye
entre los gestores objeto-relacionales.
Permite la gestión de diferentes usuarios, como también los
permisos asignados a cada uno de ellos. de gestión de bases de
datos puramente orientado a objetos.
14.2. Sentencias con MySQL y PostgreSQL:
14.2.1. Consultas Multitablas:
Es un tipo de composición de tablas, permite emparejar filas de distintas
tablas de forma más eficiente que con el producto cartesiano cuando una de las
columnas de emparejamiento está indexada. Ya que en vez de hacer el producto
cartesiano completo y luego seleccionar la filas que cumplen la condición de
emparejamiento, para cada fila de una de las tablas busca directamente en la otra
tabla las filas que cumplen la condición, con lo cual se emparejan sólo las filas
que luego aparecen en el resultado.
14.2.2. Sub-Consultas:
Una sub-consulta es una consulta incluida dentro de una cláusula WHERE
o HAVING de otra consulta. En ocasiones, para expresar ciertas condiciones no
hay más remedio que obtener el valor que buscamos como resultado de una
consulta.
El soporte más reciente de sub-consultas esta MySQL y el rendimiento
todavía está siendo mejorado para algunos tipos de sub-consultas en PostgreSQL.
Sin embargo, debe ser muy claro que sigue existiendo una gran cantidad de sub-
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consultas básicas con los principales problemas de optimización en las versiones
actuales de MySQL.
14.2.3. Inserción, eliminación, actualización:
Los disparadores son soportados en MySQL a partir de la versión 5.0.2.
Algunos de los soportes existentes son los disparadores para las sentencias
INSERT, UPDATE y DELETE
Por ejemplo, si un disparador está monitoreando los cambios en la
columna salario, podría escribirse un disparador como:
CREATE TRIGGER ver_salario
BEFORE UPDATE ON empleados
REFERENCING NEW ROW AS n, OLD ROW AS o
FOR EACH ROW
IF n.salario <> o.salario THEN
END IF;
Desde 1997 PostgreSQL soporta el uso de disparadores, estos pueden
anexarse a las tablas pero no a las vistas; aunque a las vistas se les pueden crear
reglas. Al igual que en MySQL los disparadores de PostgreSQL se pueden activar
luego de sentencias INSERT, UPDATE o DELETE Cuando hay varios
disparadores, se activan en orden alfabético.
Además de permitir el uso de funciones en el lenguaje nativo de
PostgreSQL, PL/PgSQL, los disparadores también permiten invocar funciones
escritas en otros lenguajes como PL/Perl.
En Postgres un disparador ejecuta una función la cual contiene el código
de lo que se requiere, esto difiere del método expuesto anteriormente para MySQL
que escribe el código a ejecutarse dentro del mismo disparador.
El siguiente es un ejemplo de disparador creado con su respectiva función:
CREATE OR REPLACE FUNCTION actualizar() RETURNS TRIGGER AS $ejemplo$
BEGIN
NEW.nombre := NEW.nombres || ' ' || NEW.apellidos ;
RETURN NEW;
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END;
$ejemplo$ LANGUAGE plpgsql;
CREATE TRIGGER ejemplo
BEFORE INSERT OR UPDATE ON tabla
FOR EACH ROW EXECUTE PROCEDURE actualizar();
14.2.4. Usuario y Privilegios:
MySQL es un sistema de gestión de bases de datos claramente orientado a
la web, y una de los síntomas en su arquitectura ha venido siendo que la creación
de los usuarios se realiza en la misma sentencia que el permiso (grant) de acceso a
una o varias bases de datos. La orientación de MySQL va cambiando con el
tiempo y el uso que se le da a las bases de datos cada vez trasciende más el
entorno web, actualmente hay tres formas de crear un usuario: la forma clásica,
con la sentencia GRANT
Utilizando la sentencia GRANT podemos crear un usuario a la par que
otorgarle uno o varios privilegios sobre los objetos de una base de datos, o la base
de datos completa.
PosgreSQL permite crear provilegios por tabla en la base de datos de
manera que un usuario en particular pueda crear consultas SELECT pero no pueda
ejecutar el resto UPDATE, DELETE, INSERT.. el problema de esto es que pasa
si tienes una BD con muchas tablas, tendrias q generar la sentencia grant por cada
tabla GRANT SELECT ON TABLE public.table to u_read; para solucionar esto
dejo aqui una consulta que genera todas las sentencias GRANT para cada tabla
dentro de la BD.
14.2.5. Respaldo y Restauración:
Para hacer un respaldo de una base de datos MySQL desde nuestro consola
o mediante comandos shell podemos usar el comando mysqldump.
Comando:
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mysqldump -u "usuario" -p"contraseña" nombre-de-la-base-de-datos > nombre-
del-respaldo.sql
Para restaurar un respaldo de una base de datos MySQL usamos el
siguiente comando.
Comando:
mysql -u "usuario" -p"contraseña" nombre-de-la-base-de-datos < nombre-del-
respaldo.sql
Y para hacer respaldos y restauración de datos cuando se utiliza
postgreSQL como DBMS. Respaldando los datos: pg_dump
pg_dump es una herramienta de línea de comandos que nos permita hacer
un respaldo de alguna de las bases de datos (o todas) en nuestro servidor postgres.
Permite hacer el volcado de datos en diferentes formatos ya sean
compresos, texto plano, etc. En resumen, escribe en un archivo (o salida estándar)
las instrucciones SQL necesarias para hacer un respaldo de la base de datos.
CONCLUSIÓN
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REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
LIPSCHULTS, SEYMOUR. Estructura de Datos teoría y problemas. McGraw-Hill. 1988.
CORMEN, LEISERSON, RIVEST. Introducción a la Algoritmica, Mc Graw Hill, 1990.
AGUILAR, MARTÍNEZ. Programación en C, Metodología, Algoritmos y estructura de datos. Editorial McGraw-Hill.
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REFERENCIAS ELECTRÓNICAS
GRAFOS Y TAD GRAFO. Consultado el 24/07/07. Disponible en: http:// es.wikipedia.org/wiki/Grafo y http://es.wikipedia.org/wiki/Grafo_(estr uctura_de_datos)
ALGORITMOS FUNDAMENTALES DE LOS GRAFOS. Consultado el 24/07/2014. Disponible en: https://docs.google.com/presentation/d/1-jsQJ-a4lNOSO1EHbLs9Qpq_97_w-tYZnEo_mB3d3UY/edit?pli=1#sli de=id.i0
AGUILAR, MARTÍNEZ. Programación en C, Metodología, Algoritmos y estructura de datos. Editorial McGraw-Hill. Consultado el 24/07/2014. Disponible en: www.mcgraw-hill.es/bcv/guide/capitulo/8448198441.pdf
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