Bases de Datos

Introducción

Con este post les explicaré lo que se entiende por una base de datos, su funcionalidad principal. Detallaré unos conceptos claves para comprender su composición interna, como lo son, entidad, las relaciones y los atributos. Para ello, haremos énfasis en el modelo entidad – relación; además, definiremos las restricciones estructurales de este modelo. Para visualizar dicha relación colocaré unos ejercicios de esta modalidad. Además mencionaré las normas que deben seguirse para evitar las repeticiones en la base de datos.

¿Qué es una Base de Datos?

Se puede definir como una colección de datos o información organizadas de forma lógica, en conjunto con una descripción de esos datos. Con la finalidad de ser utilizada por un programa de ordenador que se encarga de seleccionar rápidamente la información que requiera en ese momento específico, para satisfacer las necesidades relevantes de una organización u empresa.

¿Qué es el sistema de Gestión de Base de Datos (SGBD)?

Conocido también por sus siglas (en inglés DataBase Management System), se define como un software muy específico que gestiona y permite a los usuarios definir, crear, mantener y controlar el acceso a la base de datos. Este software interactúa con los programas de aplicación del usuario y con la base de datos en algún punto de su ejecución, en tanto que sirve de interfaz entre la base de datos, el usuario y las aplicaciones que la utilizan. El objetivo principal de un SGBD es proporcionar una forma de almacenar y recuperar la información de una base de datos de manera que sea tanto práctica como eficiente.

Ventajas del uso del SGBD

• Disminuye la redundancia de datos
• Reducción de las inconsistencias
• Compartir datos
• Mantiene la integridad y protección de los datos
• Mejora la consulta de datos
• Mejora la productividad y el mantenimiento de la base de datos
• Incrementa la concurrencia de datos
• Mejora la ejecución de copias de seguridad de datos

Desventajas de uso de SGBD

• La funcionalidad se torna compleja.
• Exige más espacio de almacenamiento.
• Cierta vulnerabilidad con las fallas.

 ¿Qué son los programas de aplicación?

Se refiere a un programa informático que hace interacción directa con la base de datos para emitir las solicitudes que se dirigen al SGBD. Estos programas de aplicación pueden llegar a ser programas de procesamiento por lotes convencionales o, lo que resulta más habitual hoy en día, aplicaciones en línea. Esta clase de programas eventualmente pueden estar escritos en un lenguaje de programación o de un nivel superior.

Modelo de Bases de Datos

Ahora bien, bajo la estructura de bases de datos se halla el modelo de datos. Este consiste en un repertorio de herramientas conceptuales que permiten especificar los datos, la semántica, las relaciones y las restricciones de consistencia. En este post sólo nos enfocaremos en el modelo entidad – relación, el cual explicaremos a continuación.

Modelo de Entidad – Relación

Estos diagramas o modelos entidad-relación (denominado por su siglas, ERD “Diagram Entity relationship”) son una herramienta para el modelado de datos de un sistema de información. Estos modelos expresan un conjunto de objetos básicos, denominados entidades relevantes para un sistema de información, cómo están inter-relacionadas entre sí y los atributos que pueden contener cada una de ellas. En la siguiente imagen se muestra un ejemplo de esta clase de modelo. Este modelo está constituido por tres elementos primordiales lo son: las entidades, los atributos y las relaciones. Las describiremos a continuación.

Entidades

Una entidad es una representación de una «cosa» u «objeto» en el mundo real que poseen las mismas propiedades, que es distinguible de otros objetos que se describe en una base de datos. Las entidades se describen en una base de datos mediante un conjunto de uno o más atributos. Por ejemplo, cada persona es una entidad, y las cuentas bancarias pueden ser consideradas entidades. Podemos identificar una entidad en un diagrama la que se encuentra contenida en el rectángulo. En este tipo de modelo se emplean dos tipos de entidades: entidad fuerte y entidad débil.

Entidad Fuerte

Este tipo de entidad su existencia no depende de ningún otro tipo de entidad. Una característica de los tipos de entidad fuertes es que cada instancia de la entidad puede identificarse de manera unívoca utilizando los atributos de clave principal de dicho tipo de entidad.

Entidad Débil

En este tipo de entidad, su existencia depende de algún otro tipo de entidad.  Esta clase de entidad débil a veces se denominan entidades hijas, dependientes o subordinadas, puesto que  deben estar asociadas con una entidad identificadora que les da sentido dentro de la base de datos. En tal sentido se dice que el conjunto de entidades identificadoras es propietaria del conjunto de entidades débiles que identifica. Y esto se debe a que no tienen suficientes atributos para formar una clave primaria. Para reconocerla en el diagrama está incluída dentro dos rectángulos.

Atributos

Los atributos representan una descripción de propiedades que posee cada miembro de un conjunto de entidades. Los atributos contienen valores que describen cada instancia de la entidad y representan la parte principal de los datos almacenados en la base de datos. Cada atributo está asociado con un conjunto de valores, denominado dominio. El dominio define los valores potenciales que un atributo puede tener y es similar al concepto de dominio en el modelo relacional. Un atributo, como se usa en el modelo E-R, se puede caracterizar por los siguientes tipos de atributo.

Atributos simples y compuestos.

Los atributos simples se caracterizan por no poder subdividirse en componentes más pequeños. Los atributos simples se denominan en ocasiones como atributos atómicos. En cambio, los atributos compuestos se caracterizan que pueden dividirse para obtener componentes más pequeños con existencia independiente propia.

Atributos Monovalorados, Multivalorados y Derivados

En primer lugar, los atributos monovalorados se caracterizan por tener un valor sólo para una entidad concreta. En cambio, los atributos multivalorados poseen un conjunto de valores para una entidad específica. Por el contrario, los atributos derivados el valor para este tipo de atributo se puede derivar de los valores de otros atributos o entidades relacionados.

 Relaciones

Una relación es una asociación entre diferentes entidades que describe alguna interacción entre las mismas.  En este modelo se presentan varias clases de relaciones que se establecen entre un atributo y una llave primaria que se le asigna a cada tabla de entidad.

• Uno a Uno

Una entidad en A se asocia con a lo sumo una entidad en B, y una entidad en B se asocia
con a lo sumo una entidad en A.

• Uno a muchos

Una entidad en A se asocia con cualquier número de entidades en B (ninguna o varias).  Sin embargo, una entidad en B, se puede asociar con a lo sumo una entidad en A.

• Muchos a Uno

Una entidad en A se asocia con a lo sumo una entidad en B. Sin embargo, una entidad en B, se puede asociar con cualquier número de entidades (ninguna o varias) en A.

• Varios a Varios

Una entidad en A se asocia con cualquier número de entidades (ninguna o varias) en B, y una entidad en B se asocia con cualquier número de entidades (ninguna o varias) en A.

Luego de haberlos introducido en el bagaje conceptual de base de datos, les voy a comentar un poco sobre un sistema de gestión de bases de datos relacional, no es otro que MySQL.

MySQL 

MySQL es un sistema de administración de bases de datos conocido también como (Database Management System, DBMS) para bases de datos relacionales. En efecto, MySQL no es más que una aplicación que permite gestionar archivos llamados de bases de datos. MySQL, como base de datos relacional, utiliza multiples tablas para almacenar y organizar la información requerida. MySQL fue escrito en C y C++ y destaca por su gran adaptación a diferentes entornos de desarrollo, permitiendo su interacción con los lenguajes de programación más utilizados como PHP, Perl y Java y su integración en distintos sistemas operativos.

 

Les voy a compartir un tutorial bien completo que nos enseña cómo se utiliza esta impresionante herramienta que nos permite elaborar una base de datos bajo el modelo entidad-relación.

Ejercicios de Bases de Datos

Por medio del siguiente segmento les mostraré un ejercicio que elaboré con esta herramienta MySQL Workbench, con la finalidad de trasladar el diseño de diagramas de diseño de datos en un diseño más sofisticado en el cual puedes realizar las tablas y establecer sus relaciones, exportarla en lenguaje SQL y montarla en un servidor, si así lo requieres.  A continuación les mostraré el ejercicio 13 que extraje de estos Ejercicios de Bases de Datos y lo diseñé con esta aplicación antes mencionada.

Y obtenemos el siguiente resultado con la aplicación del workbech.

Y si requieres observar el código del diseño de la base de datos en el lenguaje SQL, sólo debes guardarla como un archivo script; luego, lo abres como un archivo SQL Script y te aparecerá la Matrix.

Listo, una herramienta fácil de utilizar, y muy sencillo de creación de base de datos. Recomendable para cualquiera que quiera comenzar a desarrollar almacenar y organizar información muy relevante de cualquier organización.

Bibliografía

• Thomas M. Connolly Carolyn E. Begg (2005) Sistemas de bases de datos. Un enfoque práctico para diseño, implementación y gestión. Pearson Education S.A: Madrid.
• http://www.maestrosdelweb.com/que-son-las-bases-de-datos/

 

Estoy convencido de que por lo menos la mitad de lo que separa a los emprendedores exitosos de los que no lo son, es la mera perseverancia.

Steve Jobs