Independencia de datos
- 1. INDEPENDENCIA DE DATOS La independencia de los datos puede ser de dos formas, la cuales son: Física: Capacidad de modificar el esquema físico sin que haya necesidad de volver a escribir los programas de aplicación. En algunas ocasiones se hace necesario modificar el nivel físico para mejorar el funcionamiento. Lógica: Capacidad de modificar el esquema conceptual sin provocar que se vuelvan a escribir los programas de aplicación. Estas modificaciones en el nivel conceptual se hacen necesario cuando hay una alteración de la escritura lógica de la base de datos. Es la más difícil de conseguir porque es difícil de modificar la base de datos sin que sufra cambios de nivel extremo. Diccionario de Datos: Un diccionario de datos es una base de datos por derecho propio, esta base de dato es del sistema y no del usuario, el contenido de un diccionario de datos se puede considerar como metadatos, es decir datos acerca de los datos. En el diccionario de datos almacena físicamente todos los diversos esquemas y correspondencia externa y conceptual tanto en su versión fuente como en la versión objeto. ACCESO A UNA BASE DE DATOS Sistema Manejador de Base de Datos (DBMS) Registros Manejador de archivos Páginas Manejador de Discos Acceso Físico Base de Datos Almacenada
- 2. DBMS/SMBD: Sistema Manejador de Base de Datos El Sistema Manejador de Base de Datos es un conjunto de programas que manejan todo el acceso a la base de datos. El sistema manejador de base de datos trabaja de la siguiente manera: 1. Un usuario solicita acceso empleando algún sub lenguaje de datos determinado. Ejemplo SQL, ACCES, Etc. 2. El sistema manejador de la base de datos interpreta esa solicitud y la analiza 3. El sistema manejador de base de datos inspecciona en orden el esquema externo de ese usuario, la correspondencia externa conceptual asociada, el esquema conceptual, la correspondencia conceptual interna y la definición de la estructura de almacenamiento. 4. El sistema manejador de base de datos ejecuta las operaciones necesarias sobre la base de datos almacenada. FUNCIONES DEL SISTEMA MANEJADOR DE BASE DE DATOS El sistema manejador de base de datos cumple las siguientes funciones: 1. Manipulación de datos: El sistema manejador de base de datos debe ser capaz de atender solicitudes de usuarios para extraer y actualizar datos existentes o para agregar datos nuevos, existen solicitudes planeadas y solicitudes no planeadas. 2. Seguridad e integridad de los datos: El sistema manejador de base de datos debe supervisar las solicitudes de los usuarios y rechazar los intentos de violar las medidas de seguridad e integridad definidas por el administrador de la base de datos.
- 3. 3. Recuperación y concurrencia de los datos: El sistema manejador de base de datos debe cumplir ciertos controles de recuperación y concurrencia, para evitar la pérdida de los datos en la base de datos. 4. Diccionario de datos: El sistema manejador de base de datos debe contar con un diccionario de datos, el cual debe tener toda la información de los campos que conforman las tablas de la base de datos. 5. Desempeño: El sistema manejador de la base de datos deberá ejecutar todas las funciones especificadas de la manera más eficiente posible. MANEJADOR DE ARCHIVOS El manejador de archivos es el encargado de realizar las siguientes operaciones: 1. Leer un registro almacenado en un archivo 2. Reemplazar un registro almacenado dentro de un archivo 3. Añadir un nuevo registro dentro de un archivo almacenado y asignar un nuevo número de registro. 4. Eliminar un registro almacenado de un archivo 5. Crear un nuevo archivo almacenado 6. Destruir un archivo almacenado MANEJADOR DE DISCO El manejador de discos es el encargado de todas las operaciones físicas de entrada y salida en el disco duro. Las operaciones que puede realizar el Manejador de Disco son las siguientes: 1. Leer una página del conjunto de páginas almacenadas en el disco 2. Reemplazar una página dentro del conjunto de páginas almacenadas en disco 3. Añadir una página al conjunto de páginas almacenadas en disco 4. Eliminar una página del conjunto de páginas almacenadas en el disco El acceso a una base de datos se hace de la siguiente manera:
- 4. 1. El sistema manejador de base de datos determina cual registro almacenado necesita y pide al manejador de archivos que acceda a este registro. 2. El manejador de archivos determina cual página tiene el registro deseado y solicita al manejador de disco que acceda a esta página. 3. El manejador de disco determina la localización física de la página en el disco y realiza la operación de entrada y salida necesaria. SISTEMA RELACIONAL Base de Datos Relacional: Base de datos que el usuario percibe como tablas o conjunto de tablas Tablas: Esta compuesta por una fila de cabecera de columnas y cero o mas filas de valores de datos. Tabla Base: Es una tabla que tiene existencia propia es autónoma y nombrada • Autónoma: Tiene existencia propia • Nombrada: Tiene nombre Propio Vistas: Son tablas virtuales Operaciones de una Base de Datos: La operaciones que se pueden efectuar en una base de datos son las siguientes: Listar, Agregar, Modificar, Eliminar datos de una tabla en una base de datos relacional. Docente # código Nombre Dirección Edad 10 Juan Calle 5 23 20 Pablo Carrera 8 41 30 Andrés Avenida 40 28
- 5. Vista Vista 2 Nombre Edad Juan 23 # código Nombre Pablo 41 10 Juan Andrés 28 20 Pablo 30 André VENTAJAS DE LAS VISTAS Las ventajas de utilizar vistas virtuales son las siguientes: 1. Facilita la independencia de los datos 2. Permite a los usuarios ver diferentes partes de una base de datos 3. Facilita la per sección de los datos 4. Facilita la seguridad de los datos MODELO RELACIONAL Es una representación de los datos mediante tablas las cuales se pueden manipular por medio de operaciones. El modelo relacional en cuanto a los datos se ocupa de: Estructuras, Integridad, Manipulación. Estructura de los datos: Para poder relacionar una tabla con otra en el modelo relacional de base de datos, se debe tener en cuenta la estructura de los datos de la siguiente manera: Relación: Es la estructura básica del modelo relacional que sirve para representar los objetos de la información y las asociaciones entre ellos. • Tabla • En una sola tabla Atributos: Son las propiedades de las relaciones y corresponde a una columna en estas relaciones • Campos • Encabezado de columna de una tabla
- 6. Tupla: Corresponde a una fila dentro de una relación • Fila de datos en una tabla Grado: Numero de atributos dentro de una relación • Numero de columnas en una tabla Cardinalidad: Numero de tuplas que tiene una relación Dominio: Conjunto de valores de las cuales uno o más atributos obtienen su valor real. Este puede ser de dos formas • Por Extensión: Cuando se dan sus posibles valores • Por Intensión: Cuando se define el tipo de datos Las características de los dominios son los siguientes: Un atributo esta siempre asociado a una relación mientras que un dominio tiene existencia propia Un atributo toma valores de un dominio Varios atributos distintos pueden tomar valores de un mismo dominio PROPIEDADES DE LAS RELACIONES No existen tuplas repetidas, como el cuerpo de una relación es un conjunto de tuplas por definir, matemáticamente un conjunto no posee elementos repetidos. Las tuplas no están ordenadas en una relación por definir. Matemáticamente en un conjunto sus elementos no están ordenados. Los atributos no están ordenados, como una cabecera es un conjunto de atributos por definir. Matemáticamente los conjuntos no están ordenados. Todos los valores de los atributos atómicos en la intersección de una fila con columna. Debe haber un solo valor y no una lista de valores.
- 7. INTEGRADAD DE LOS DATOS Si se quiere hablar de integridad de datos debemos hablar de reglas de integridad relacional que son las que permiten informar al sistema manejador de base de datos sobre ciertas restricciones existentes en los datos. Para que no se presenten ocurrencias no validas en los datos. Existen restricciones particulares en una base de datos Existen restricciones generales para las bases de datos representadas en dos reglas de integridad. 1. Regla de integridad de las entidades (clave primaria) 2. Regla de integridad referencial (Clave ajena) Clave Primaria: Es el identificador único de una relación, una clave primaria puede ser sencilla formada por un solo atributo o puede ser compuesta conformada por varios atributos. Clave candidata: Una relación puede contener varios atributos que sirvan como identificador único, a cada uno de estos atributos se denomina clave candidato. Clave Ajena: Una clave ajena es un atributo (puede ser compuesto) de una relación r2 cuyos valores deben concordar con los de una clave primaria en una relación r1. Relación Referencial: Es la relación que contiene la clave ajena Relación Referida: Es la relación que contiene la clave primaria
- 8. REGLA DE INTEGRIDAD REFERENCIAL Una base de datos no debe contener valores de clave ajena sin concordancia Y sin una clave primaria correspondiente. Reglas para clave ajena: Una clave ajena puede aceptar campos nulos. Puede aceptar campos nulos siempre y cuando no haga parte de la clave primaria en teoría. La clave ajena se utiliza para minimizar los atributos Si se elimina un valor de clave primaria que hace referencia a una clave ajena sucederá lo siguiente: A. Eliminación restringida: se elimina si no existe ninguna referencia de claves ajenas a la clave primaria en cuestión B. Eliminación en Cascada: Se elimina el valor de clave primaria y todos los valores en las claves ajenas que hace referencia a esta. C. Anular: Se elimina el valor de clave primaria y se colocan valores nulos en los valores de claves ajenas que hacen referencia a esta