Concepto básico de bases de datos
Una base de datos es un conjunto de información organizada de manera que pueda ser utilizada eficientemente. Un directorio telefónico, un diccionario, un calendario o un libro de recetas son ejemplos de bases de datos.
La información en una base está organizada en forma de registros. Cada registro contiene toda la información sobre una persona o un elemento de la base. Por ejemplo, cada registro en el directorio telefónico contiene el nombre, dirección y número telefónico de una persona.
Cada registro contiene campos. Un campo se utiliza para almacenar una información particular. Por ejemplo, en el directorio telefónico un campo almacena el nombre, otro campo almacena la dirección y otro campo almacena el número telefónico de la persona. Cada registro contiene cada uno de estos campos y cada registro puede tener información en esos campos.
El nombre de un campo generalmente identifica la información almacenada en el campo. Por ejemplo, los campos pueden llamarse Nombre, Dirección o Número telefónico. Cada campo tiene un tipo que identifica la clase de información que puede almacenar: números, fechas, caracteres alfanuméricos y otros. Como cada campo contiene un tipo específico de datos, usted puede realizar cálculos y otras operaciones con la información guardada en ellos. Por ejemplo, puede sumar los números de dos campos. Puede comparar la fecha de un campo con la de otro. Puede mostrar el nombre de una persona (almacenado en un campo) después de su apellido (almacenado en otro campo) para construir la primera línea de una etiqueta de correo.
El conjunto de registros que utilizan los mismos campos conforma una tabla. Una base de datos puede contener muchas tablas.
Importancia de las bases de datos
Las bases de datos facilitan no solo el registro de gran cantidad de datos son también el acceso a los mismos, lo cual permite ahorrar tanto espacio físico como tiempo al momento de consultar información contenida en ellas.
A nivel organizacional, las bases de datos resultan una ventaja competitiva, siendo así una herramienta primordial al momento de tomar decisiones ya que permiten:
A nivel organizacional, las bases de datos resultan una ventaja competitiva, siendo así una herramienta primordial al momento de tomar decisiones ya que permiten:
- Mantener comunicación constante con los clientes.
- Conocer las tendencias de compra del mercado objetivo.
- Personalizar la atención a los usuarios.
- Generar estrategias de publicidad.
- Utilizar segmentos específicos de clientes para colocar productos específicos llegando de manera directa al comprador o usuario.
- Comentar las novedades, promociones y noticias relacionadas con el negocio; y en algunas ocasiones, con el sector al que se dedica la empresa.
En la actualidad, las bases de datos son el elemento fundamental en las aéreas que utilizan sistemas computarizados, debido a que permite operar información de manera organizada, segura, confiable y en grandes cantidades.
Elementos de las Base de Datos(BD)
1. Tabla
1.1. Pueden ser muchas y en cada una almacenar información de un tema diferente.
1.2. Son semejantes a las de las hojas de cálculo.
1.3. Guardan los datos recogidos por las bases de datos.
2. Campo
2.1. Es el espacio que almacena un tipo de información.
2.2. En particular son las unidades mas importantes de la BD.
2.3. En una hoja de calculo se representan las columnas.
3. Registro
3.1. Conjunto de campos que tienen datos relacionados.
3.2. En las hojas de calculo son llamadas: Filas
4. Dato
4.1. son símbolos que describen condiciones y situaciones.
4.2. Deben de asociarse para convertirse en información de lo contrario carecen de información.
4.3. En la BD pueden ser letras, numero, signos, símbolos e imágenes.
5. Clave
5.1. se refiere a un campo en una tabla mediante el cual se identifica de forma única y exacta en un registro.
5.2. Una clave puede ser un código de empleado o de un coche, CURP de una persona, el código de barra de un articulo, Etc.
4D permite crear desde 1 hasta 32 767 tablas por base de datos. Esto quiere decir que puede crear una estructura que se adapte exactamente a sus necesidades.
Algunas bases de datos tienen una tabla única. Puede utilizar una tabla única para categorías como empleados, empresas, inventario, etc. Puede definir hasta 32 767 campos por tabla.
En el ejemplo anterior, el registro de cada uno de los empleados almacena el mismo tipo de datos. El tamaño de la base de datos crece de acuerdo al número de registros de empleados almacenados.
Clave foránea
En el contexto de bases de datos relacionales, una clave foránea o clave ajena es una limitación referencial entre dos tablas. La clave foránea identifica una columna o grupo de columnas en una tabla (tabla hija o referendo) que se refiere a una columna o grupo de columnas en otra tabla (tabla maestra o referenciada). Las columnas en la tabla referendo deben ser la clave primaria u otra clave candidata en la tabla referenciada.
Los valores en una fila de las columnas referendo deben existir solo en una fila en la tabla referenciada. Así, una fila en la tabla referendo no puede contener valores que no existen en la tabla referenciada. De esta forma, las referencias pueden ser creadas para vincular o relacionar información. Esto es una parte esencial de la normalización de base de datos. Múltiples filas en la tabla referendo pueden hacer referencia, vincularse o relacionarse a la misma fila en la tabla referenciada. Mayormente esto se ve reflejado en una relación uno (tabla maestra o referenciada) a muchos (tabla hija o referendo).
La tabla referendo y la tabla referenciada pueden ser la misma, esto es, la clave foránea remite o hace referencia a la misma tabla. Esta clave externa es conocida en SQL:2003 como auto-referencia o clave foránea recursiva. Una tabla puede tener múltiples claves foráneas y cada una puede tener diferentes tablas referenciadas. Cada clave foránea es forzada independientemente por el sistema de base de datos. Por tanto, las relaciones en cascada entre tablas pueden realizarse usando claves foráneas. Configuraciones impropias de las claves foráneas o primarias o no forzar esas relaciones son frecuentemente la fuente de muchos problemas para la base de datos o para el modelamiento de los mismos.
Por ejemplo, digamos que hay dos tablas, una tabla CONSUMIDOR que incluye todos los datos de los consumidores, y otra que es la tabla de ORDENES. La intención es que todas las órdenes estén asociadas a la información del consumidor y que viven en su propia tabla. Para lograr esto debemos colocar una clave foránea en la tabla ORDENES con relación a la llave primaria de la tabla CONSUMIDOR.
La clave foránea identifica una columna(s) en una TABLA REFERENCIANTE a una columna(s) en la TABLA REFERENCIADA.
Fundamentos de la normalización
La normalización es el proceso de organizar los datos de una base de datos. Se incluye la creación de tablas y el establecimiento de relaciones entre ellas según reglas diseñadas tanto para proteger los datos como para hacer que la base de datos sea más flexible al eliminar la redundancia y las dependencias incoherentes.
Los datos redundantes desperdician el espacio de disco y crean problemas de mantenimiento. Si hay que cambiar datos que existen en más de un lugar, se deben cambiar de la misma forma exactamente en todas sus ubicaciones. Un cambio en la dirección de un cliente es mucho más fácil de implementar si los datos sólo se almacenan en la tabla Clientes y no en algún otro lugar de la base de datos.
¿Qué es una "dependencia incoherente"? Aunque es intuitivo para un usuario mirar en la tabla Clientes para buscar la dirección de un cliente en particular, puede no tener sentido mirar allí el salario del empleado que llama a ese cliente. El salario del empleado está relacionado con el empleado, o depende de él, y por lo tanto se debería pasar a la tabla Empleados. Las dependencias incoherentes pueden dificultar el acceso porque la ruta para encontrar los datos puede no estar o estar interrumpida.
Hay algunas reglas en la normalización de una base de datos. Cada regla se denomina una "forma normal". Si se cumple la primera regla, se dice que la base de datos está en la "primera forma normal". Si se cumplen las tres primeras reglas, la base de datos se considera que está en la "tercera forma normal". Aunque son posibles otros niveles de normalización, la tercera forma normal se considera el máximo nivel necesario para la mayor parte de las aplicaciones.
Al igual que con otras muchas reglas y especificaciones formales, en los escenarios reales no siempre se cumplen los estándares de forma perfecta. En general, la normalización requiere tablas adicionales y algunos clientes consideran éste un trabajo considerable. Si decide infringir una de las tres primeras reglas de la normalización, asegúrese de que su aplicación se anticipa a los problemas que puedan aparecer, como la existencia de datos redundantes y de dependencias incoherentes.
ejemplos:
Los datos redundantes desperdician el espacio de disco y crean problemas de mantenimiento. Si hay que cambiar datos que existen en más de un lugar, se deben cambiar de la misma forma exactamente en todas sus ubicaciones. Un cambio en la dirección de un cliente es mucho más fácil de implementar si los datos sólo se almacenan en la tabla Clientes y no en algún otro lugar de la base de datos.
¿Qué es una "dependencia incoherente"? Aunque es intuitivo para un usuario mirar en la tabla Clientes para buscar la dirección de un cliente en particular, puede no tener sentido mirar allí el salario del empleado que llama a ese cliente. El salario del empleado está relacionado con el empleado, o depende de él, y por lo tanto se debería pasar a la tabla Empleados. Las dependencias incoherentes pueden dificultar el acceso porque la ruta para encontrar los datos puede no estar o estar interrumpida.
Hay algunas reglas en la normalización de una base de datos. Cada regla se denomina una "forma normal". Si se cumple la primera regla, se dice que la base de datos está en la "primera forma normal". Si se cumplen las tres primeras reglas, la base de datos se considera que está en la "tercera forma normal". Aunque son posibles otros niveles de normalización, la tercera forma normal se considera el máximo nivel necesario para la mayor parte de las aplicaciones.
Al igual que con otras muchas reglas y especificaciones formales, en los escenarios reales no siempre se cumplen los estándares de forma perfecta. En general, la normalización requiere tablas adicionales y algunos clientes consideran éste un trabajo considerable. Si decide infringir una de las tres primeras reglas de la normalización, asegúrese de que su aplicación se anticipa a los problemas que puedan aparecer, como la existencia de datos redundantes y de dependencias incoherentes.
ejemplos:
Normalización de una tabla de ejemplo
Estos pasos demuestran el proceso de normalización de una tabla de alumnos ficticia.
- Tabla sin normalizar:
Nº alumno Tutor Despacho-Tut Clase1 Clase2 Clase3 1022 García 412 101-07 143-01 159-02 4123 Díaz 216 201-01 211-02 214-01
- Primera forma normal: no hay grupos repetidos
Las tablas sólo deben tener dos dimensiones. Puesto que un alumno tiene varias clases, estas clases deben aparecer en una tabla independiente. Los campos Clase1, Clase2 y Clase3 de los registros anteriores son indicativos de un problema de diseño.
Las hojas de cálculo suelen usar la tercera dimensión, pero las tablas no deberían hacerlo. Otra forma de considerar ese problema es con una relación de uno a varios y poner el lado de uno y el lado de varios en tablas distintas. En su lugar, cree otra tabla en la primera forma normal eliminando el grupo repetido (Nº clase), según se muestra a continuación:Nº alumno Tutor Despacho-Tut Nº clase 1022 García 412 101-07 1022 García 412 143-01 1022 García 412 159-02 4123 Díaz 216 201-01 4123 Díaz 216 211-02 4123 Díaz 216 214-01 - Segunda forma normal: eliminar los datos redundantes
Observe los diversos valores de Nº clase para cada valor de Nº alumno en la tabla anterior. Nº clase no depende funcionalmente de Nº alumno (la clave principal), de modo que la relación no cumple la segunda forma normal.
Las dos tablas siguientes demuestran la segunda forma normal:
Alumnos:Nº alumno Tutor Despacho-Tut 1022 García 412 4123 Díaz 216
Registro:Nº alumno Nº clase 1022 101-07 1022 143-01 1022 159-02 4123 201-01 4123 211-02 4123 214-01 - Tercera forma normal: eliminar los datos no dependientes de la clave
En el último ejemplo, Despacho-Tut (el número de despacho del tutor) es funcionalmente dependiente del atributo Tutor. La solución es pasar ese atributo de la tabla Alumnos a la tabla Personal, según se muestra a continuación:
Alumnos:Nº alumno Tutor 1022 García 4123 Díaz
Personal:Nombre Habitación Dept García 412 42 Díaz 216 42
Estructura de Base de Datos
La base de datos y la estructura de base de datos se definen en el proceso de instalación. La estructura de base de datos depende de si la base de datos es Oracle Database, IBM® DB2 o Microsoft SQL Server.
Base de datos que se puede percibir como un conjunto de tablas y se puede manipular según el modelo relacional de los datos. Cada base de datos incluye:
- conjunto de tablas de catálogo de sistema que describe la estructura lógica y física de los datos
- archivo de configuración que contiene los valores de parámetro asignados a la base de datos
- registro de recuperación con transacciones en curso y transacciones archivables
| Componente | Descripción |
|---|---|
| Diccionario de datos | Repositorio de información sobre los programas de aplicaciones, las bases de datos, los modelos de datos lógicos y las autorizaciones para una organización.
Cuando cambia el diccionario de datos, el proceso de cambio incluye comprobaciones de edición que pueden impedir daños en el diccionario de datos. El único modo de recuperar un diccionario de datos es restaurarlo desde una copia de seguridad.
|
| Contenedor | Ubicación de almacenamiento de datos, por ejemplo, un directorio de archivos, o dispositivo, que se utiliza para definir una base de datos. |
| Partición de almacenamiento | Unidad lógica de almacenamiento en una base de datos, por ejemplo, una colección de contenedores. Las particiones de almacenamiento de base de datos se denominan espacios de tabla en DB2 y Oracle, y se denominan grupos de archivos en SQL Server. |
| Objeto de negocios | Entidad tangible dentro de una aplicación que los usuarios crean, manipulan y a la que acceden mientras realizan un caso de uso. Normalmente, los objetos de negocio en un sistema tienen un estado, son persistentes y duraderos. Los objetos de negocio contienen datos de negocio y conforman el comportamiento del negocio. |
| Objeto de base de datos | Objeto que existe en una instalación de un sistema de base de datos, por ejemplo, una instancia, una base de datos, un grupo de particiones de base de datos, una agrupación de almacenamiento intermedio, una tabla o un índice. Un objeto de base de datos contiene datos y no tiene comportamiento. |
| Tabla | Objeto de base de datos que contiene una colección de datos para un tema específico. Las tablas constan de filas y columnas. |
| Columna | Componente vertical de una tabla de base de datos. Una columna tiene un nombre y un tipo de datos específico, por ejemplo, carácter, decimal o entero. |
| Fila | Componente horizontal de una tabla, que consta de una secuencia de valores, uno para cada columna de la tabla. |
| Vista | Tabla lógica que se basa en datos almacenados en un conjunto subyacente de tablas. Los datos devueltos por una vista los determina una sentencia SELECT que se ejecuta en las tablas subyacentes. |
| Índice | Conjunto de punteros que están ordenador lógicamente según los valores de una clave. Los índices proporcionan acceso rápido a los datos y pueden imponer la exclusividad de los valores de clave para las filas en la tabla. |
| Relación | Vínculo entre uno o más objetos que se crea especificando una sentencia join. |
| Join | Operación relacional SQL en la que los datos pueden recuperarse de dos tablas, normalmente basado en una condición de unión que especifica columnas de unión. |
El Motor de base de datos es el servicio principal para almacenar, procesar y proteger los datos. El Motor de base de datos proporciona acceso controlado y procesamiento de transacciones rápido para cumplir con los requisitos de las aplicaciones consumidoras de datos más exigentes de su empresa.
Use Motor de base de datos para crear bases de datos relacionales para el procesamiento de transacciones en línea o datos de procesamiento analíticos en línea. Se pueden crear tablas para almacenar datos y objetos de base de datos como índices, vistas y procedimientos almacenados para ver, administrar y proteger los datos. Puede usar SQL Server Management Studio para administrar los objetos de bases de datos y SQL Server Profiler para capturar eventos de servidor.
LOS MAS COMUNES:
MySQL
PostgreSQL
MSSQL
SQLite
MS Access
Use Motor de base de datos para crear bases de datos relacionales para el procesamiento de transacciones en línea o datos de procesamiento analíticos en línea. Se pueden crear tablas para almacenar datos y objetos de base de datos como índices, vistas y procedimientos almacenados para ver, administrar y proteger los datos. Puede usar SQL Server Management Studio para administrar los objetos de bases de datos y SQL Server Profiler para capturar eventos de servidor.
LOS MAS COMUNES:
MySQL
PostgreSQL
MSSQL
SQLite
MS Access
Tipos de Base de Datos
- Las bases de datos jerárquicas construyen una estructura de jerarquía con los datos que permite una estructuración muy estable cuando gestionamos una gran cantidad de datos muy interrelacionados.
- Las bases de datos en red derivan de las jerárquicas pero mejoran la gestión de datos redundantes manteniendo su rendimiento en consultas de datos.
- Las bases de datos transaccionales están diseñadas para el envío y recepción de datos a grandes velocidades y de forma continua. Su único fin es la recepción y envío de información pero la gestión de almacenamiento o redundancia están fuera de su propósito.
- Las bases de datos relacionales son las más utilizadas en aplicaciones reales. La información se almacena siempre haciendo referencia a otra por lo que se facilita la gestión y su uso por personal no especialista. En este modelo el lugar y la forma donde se guarde la información es secundario.
- Las bases de datos orientadas a objetos han surgido como concepto tras la aparición de los sistemas de programación orientada a objetos.
- Las bases de datos documentales están especializadas en el almacenamiento de textos completos, por lo que facilitan el tratamiento informatizado de grandes cadenas de caracteres.
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