FACULTAD DE INGENIERIA
Escuela Profesional de
Computación y Sistemas
BASE DE
DATOS I
CLASE N° 02
Ing. Eddye Arturo Sánchez Castillo
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FACULTAD DE INGENIERIA
Escuela Profesional de
Computación y Sistemas
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CLASE N° 02
Modelamiento de Datos
Instancias y Esquemas
Lenguaje de Base de Datos
Estructura del sistema Global
Arquitectura de Aplicaciones
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MODELAMIENTO DE DATOS
Los modelos de datos se dividen en tres grupos:
1.
2.
3.
Modelos lógicos basados en objetos.
Modelos lógicos basados en registros.
Modelos físicos de datos.
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MODELAMIENTO DE DATOS
1. Modelos lógicos basados en objetos (MLBO)
Se usan para describir datos en los niveles conceptual y de visión,
es decir, con este modelo, representamos los datos de tal forma
como nosotros los captamos en el mundo real, tienen una capacidad
de estructuración bastante flexible y permiten especificar
restricciones de datos explícitamente.
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MODELAMIENTO DE DATOS
1. Modelos lógicos basados en objetos (MLBO)
Existen diferentes modelos de este tipo:
 MODELO ENTIDAD – RELACION
 MODELO ORIENTADO A OBJETOS
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MODELAMIENTO DE DATOS
2. Modelos lógicos basados en Registros
Se utilizan para describir datos en los niveles conceptual y físico.
Estos modelos utilizan registros e instancias para representar la
realidad, así como las relaciones que existen entre estos registros
(ligas) o apuntadores. A diferencia de los modelos de datos
basados en objetos, se usan para especificar la estructura lógica
global de la base de datos y para proporcionar una descripción a
nivel más alto de la implementación.
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MODELAMIENTO DE DATOS
3. Modelos Físico de Datos
Se usan para describir a los datos en el nivel más bajo, aunque
existen muy pocos modelos de este tipo, básicamente capturan
aspectos de la implementación de los sistemas de base de datos.
Existen dos clasificaciones de este tipo que son:
 Modelo unificador
 Memoria de elementos.
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ESTRUCTURA DEL SISTEMA GLOBAL
Un sistema de base de datos se encuentra dividida en
módulos cada uno de los cuales controla una parte de la
responsabilidad total de sistema. En la mayoría de los
casos, el sistema operativo proporciona únicamente los
servicios más básicos y el sistema de la base de datos
debe partir de esa base y controlar además el manejo
correcto de los datos. Así el diseño de un sistema de base
de datos debe incluir la interfaz entre el sistema de base
de datos y el sistema operativo.
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ESTRUCTURA DEL SISTEMA GLOBAL
Los componentes funcionales de un sistema de base de datos,
son:
 Gestor de almacenamiento
 Procesador de consultas.
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ESTRUCTURA DEL SISTEMA GLOBAL
GESTOR DE ALMACENAMIENTO
Es un módulo de programa que proporciona la interfaz entre los
datos de bajo nivel de La base de datos y los programas de
aplicación y consultas emitidas al sistema.
Traduce las diferentes instrucciones LMD a órdenes de un sistema
de archivos de bajo nivel, haciéndose responsable del
almacenamiento, recuperación y actualización de los datos de la
base de datos.
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ESTRUCTURA DEL SISTEMA GLOBAL
GESTOR DE ALMACENAMIENTO
Los componentes del gestor de almacenamiento son:
 Gestor de Autorización e integridad:
Comprueba que se satisfagan las restricciones de integridad y
la autorización de los usuarios para acceder a los datos.
 Gestor de Transacciones:
Asegura que la base de datos quede en un estado correcto a
pesar de los fallos del sistema y que las ejecuciones de
transacciones concurrentes ocurran sin conflictos.
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ESTRUCTURA DEL SISTEMA GLOBAL
GESTOR DE ALMACENAMIENTO
Los componentes del gestor de almacenamiento son:
 Gestor de Archivos:
Gestiona la reserva de espacio de almacenamiento de disco y
las estructuras de datos usadas para representar la información
almacenada en disco.
 Gestor de Memoria Intermedia:
Responsable de traer los datos del disco de almacenamiento a
memoria principal y decidir que datos tratar en memoria caché.
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ESTRUCTURA DEL SISTEMA GLOBAL
GESTOR DE ALMACENAMIENTO
El gestor de almacenamiento implementa varias estructuras de
datos como parte de la implementación física del sistema:
 Archivo de datos:
almacena la base de datos en sí.
 Diccionario de datos:
Almacena metadatos acerca de la estructura de la base de
datos, en particular el esquema de la base de datos.
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ESTRUCTURA DEL SISTEMA GLOBAL
GESTOR DE ALMACENAMIENTO
 Índices:
Proporcionan acceso rápido a elementos de datos que tienen
valores específicos.
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ESTRUCTURA DEL SISTEMA GLOBAL
PROCESADOR DE CONSULTAS.
Traduce las proposiciones en lenguajes de consulta a instrucciones
de bajo nivel. Además convierte la solicitud del usuario más
eficiente. Los componentes del procesador de consultas incluyen:
 Intérprete del LDD. Interpreta las instrucciones del LDD y registra
las definiciones en el diccionario de datos
 Compilador del LMD . Traduce las instrucciones del LMD en un
lenguaje de consultas a un plan de evaluación que consiste en
instrucciones de bajo nivel que entiende el motor de evaluación
de consultas.
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ESTRUCTURA DEL SISTEMA GLOBAL
PROCESADOR DE CONSULTAS.
 Motor de evaluación de consultas.
Ejecuta las instrucciones de bajo nivel
generadas por el compilador del LMD.
Una forma gráfica de representar los componentes antes
mencionados y la relación que existe entre ellos sería la siguiente.
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ESTRUCTURA DEL SISTEMA GLOBAL
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LENGUAJE DE BASE DE DATOS
Un sistema de base de datos proporciona un lenguaje
de definición de datos para especificar el esquema de
la base de datos y un Lenguaje de Manipulación de
datos para expresar las consultas y modificaciones de
la base de datos.
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LENGUAJE DE BASE DE DATOS
LENGUAJE DE DEFINICION DE DATOS (DDL)
Data Definition Language
El resultado de la compilación de sentencias de DDL es un conjunto de
tablas que se almacenan en un archivo especial que llamado
diccionario de datos o directorio. Un directorio de datos es un archivo
que contiene metadatos, es decir, datos sobre datos. Este archivo se
consulta antes de leer o modificar los datos reales en el sistema de
BD.
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LENGUAJE DE BASE DE DATOS
LENGUAJE DE DEFINICION DE DATOS (DDL)
Data Definition Language
La estructura de almacenamiento y los métodos de acceso se
especifican por medio de un conjunto de definiciones en un tipo
especial de DDL llamado lenguaje de almacenamiento y definición de
datos. El resultado de la compilación de estas definiciones es un
conjunto de instrucciones que especifican los detalles de
implementación de los esquemas que normalmente se esconden a los
usuarios.
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LENGUAJE DE BASE DE DATOS
LENGUAJE DE DEFINICION DE DATOS (DDL)
Data Definition Language
El esquema de una tabla es un ejemplo de metadatos. Un sistema de
base de datos consulta el diccionariode datos antes de leer o
modificar los datos reales:
Ejemplo:
CREATE
ALTER
DROP
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LENGUAJE DE BASE DE DATOS
LENGUAJE DE MANIPULACION DE DATOS (DDL)
Data Manipulation Language
Por manipulación de datos entendemos la recuperación y
modificación de la información almacenada y la inserción y
supresión de información. A nivel físico, debemos definir
algoritmos que permitan acceso eficiente a los datos. En los
niveles de abstracción más altos, se pone énfasis en la facilidad
de uso. El objetivo es proporcionar una interacción eficiente entre
las personas y el sistema.
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LENGUAJE DE BASE DE DATOS
LENGUAJE DE MANIPULACION DE DATOS (DDL)
Data Manipulation Language
Es un lenguaje que capacita a los usuarios a acceder o manipular los
datos. Existen básicamente dos tipos:
1. Procedimentales:
requieren que el usuario especifique qué datos se necesitan y
cómo conseguirlos.
2. No procedimentales:
el usuario debe especificar qué datos se necesitan, pero no cómo
obtenerlos.
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LENGUAJE DE BASE DE DATOS
LENGUAJE DE MANIPULACION DE DATOS (DDL)
Los DML no procedimentales normalmente son más sencillos de aprender
y usar, sin embargo pueden generar código que no sea tan eficiente
como el producido por los lenguajes procedimentales. Esta dificultad
puede remediarse a través de varias técnicas de optimización. Una
consulta es una sentencia que solicita la recuperación de información. El
trozo de un DML que implica recuperación de información se llama
lenguaje de consultas. Aunque es incorrecto, suelen utilizarse los términos
lenguaje de consultas y lenguaje de manipulación de datos como
sinónimos.
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MODELO ENTIDAD - RELACION
El modelo de datos entidad-relación (E-R) se basa en una
percepción de un mundo real que consiste en un conjunto de
objetos básicos llamados entidades y relaciones entre estos. Se
desarrollo para facilitar el diseño de BD permitiendo la
especificación de un esquema empresarial, que representa la
estructura lógica global de la BD.
SE DENOMINA MODELADO, AL PROCESO DE TRASLADAR UN
PROBLEMA DEL MUNDO REAL A UN COMPUTADOR, USANDO
BASE DE DATOS
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ELEMENTOS DEL MODELO ENTIDAD - RELACION
Este modelo representa a la realidad a través de un
esquema grafico empleando la terminología de
ENTIDADES que son objetos que existen y son los elementos
principales que se identifican en el problema a resolver
con el diagramado. Y se distinguen de otros por su
características particulares denominados ATRIBUTOS, el
enlace que rige la unión de entidades esta representada
por RELACION del modelo.
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ELEMENTOS DEL MODELO ENTIDAD - RELACION
ENTIDAD:
Es una cosa u objeto en el mundo real que se distingue de
los demás objetos.
Ejemplos:
Persona, Proceso, Factura, Guía de Despacho, Cliente,
Producto, Libro, Autor, Editorial.
LIBRO
CLASE N° 02
AUTOR
EDITORIAL
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ELEMENTOS DEL MODELO ENTIDAD - RELACION
ATRIBUTOS:
En ocasiones llamada PROPIEDADES, representa las
características que posee cada miembro de un conjunto de
entidades. Los atributos poseen la siguiente estructura:
Nombre: Especificación física del objeto
Tipo: Valor que se utiliza para escribir características
relacionadas al dato (cadena, booleano, fecha, etc.)
Dominio: Conjunto de valores permitidosque va a usar un
atributo.
CLASE N° 02
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ELEMENTOS DEL MODELO ENTIDAD - RELACION
ATRIBUTOS:
Nombre
Tipo
Dominio
Sexo
Cadena
M - F
Los atributos se representan mediante elipses y en su interior el nombre
del atributo
NOMBRE
CLASE N° 02
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ELEMENTOS DEL MODELO ENTIDAD - RELACION
ATRIBUTOS:
Nombre
Código
Dirección
Teléfono
PACIENTE
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ELEMENTOS DEL MODELO ENTIDAD - RELACION
RELACION:
Una relación es una asociación entre entidades, Se caracteriza por
determinadas restricciones que determinan las entidades que pueden
o no participar en dicha relación.
COMPRA
CLASE N° 02
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ELEMENTOS DEL MODELO ENTIDAD - RELACION
CARNALIDAD:
Es el numero de ocurrencias en una entidad asociada a una ocurrencia
de otra entidad o la misma entidad a través de una relacion
COMPRA
CLASE N° 02
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ELEMENTOS DEL MODELO ENTIDAD - RELACION
TIPOS DE RELACIONES
1.
2.
3.
CLASE N° 02
Relaciones "uno a uno"
Relaciones de "uno a varios"
Relaciones de "varios con varios"
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ELEMENTOS DEL MODELO ENTIDAD - RELACION
Relaciones "uno a uno"
Estas relaciones entre bases de datos se dan cuando cada
campo clave aparece sólo una vez en cada una de las tablas.
Tomando un ejemplo del mundo real, una clara relación de
"uno a uno" podría ser, el nombre de cualquier persona y su
número de teléfono.
Si partimos del supuesto en que cada persona tiene un solo
número de teléfono, se podría hablar de una relación "uno a
uno".
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ELEMENTOS DEL MODELO ENTIDAD - RELACION
CLIENTE
CLASE N° 02
TIENE
UN
TELEFONO
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ELEMENTOS DEL MODELO ENTIDAD - RELACION
Relaciones de "uno a varios"
El ejemplo del caso anterior (cada persona, un teléfono), si
bien es correcto teóricamente, es muy improbable desde el
punto de vista de la realidad. Con la gran expansión de los
teléfonos, por lo general, cada persona tiene un número de
teléfono fijo, y además del teléfono móvil. Debemos tener en
cuenta que de el de su casa también tendrá un número de
teléfono de empresa, y que quizá también sus móviles estén
divididos en ocio y trabajo.
CLASE N° 02
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ELEMENTOS DEL MODELO ENTIDAD - RELACION
FACTURA
CLASE N° 02
CONTIENE
PRODUCTOS
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ELEMENTOS DEL MODELO ENTIDAD - RELACION
Relaciones de "varios con varios"
Éste será el tipo de relación que encontraremos más a menudo.
Volviendo al tema de los teléfonos, hemos encontrado la
manera de relacionar cada una de las personas con sus
diversos teléfonos: el de su casa, el de su empresa, el móvil.
Pero no será extraño tener en nuestra base de datos diversas
personas que trabajen en la misma empresa, por lo que el
número de su trabajo será el mismo, o miembros de una misma
familia, por lo que compartirán el mismo teléfono de su hogar.
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ELEMENTOS DEL MODELO ENTIDAD - RELACION
Relaciones de "varios con varios"
¿Cómo tratar este tipo de relaciones? Si nos limitamos a
repetir dicho número de tablas, estaremos creando problemas
de redundancia de datos, que a largo plazo lastrarán la
rapidez y eficacia de nuestras tablas.
CLASE N° 02
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ELEMENTOS DEL MODELO ENTIDAD - RELACION
CLIENTES
CLASE N° 02
TIENEN
CUENTAS
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GRACIAS
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