Bases de datos

Las bases de datos y tipos, las podemos definir un como «un conjunto estructurado de datos que se guardan en un sistema informático y sobre los cuales es posible efectuar una serie de operaciones básicas de consulta, modificación, inserción o eliminación».

Desde la aparición de los sistemas informáticos, una de sus principales aplicaciones ha sido el almacenamiento y el tratamiento de grandes cantidades de datos para permitir su posterior consulta y utilización.

La manipulación directa de los datos entraña una complejidad importante, además de que de esta forma se corre el riesgo de realizar operaciones incorrectas o no deseadas con dichos datos.

Programas de Bases de datos

Por este motivo se han desarrollado una serie de programas informáticos:

Estos tratan de aislar al usuario final de los archivos de datos: son los llamados Sistemas Gestores de Bases de Datos, SGBD, (Data Base Management Systems, DBMS).

Programas que se encargan de gestionar y controlar el acceso a los datos ofreciendo una representación más sencilla de los mismos.

Los Sistemas Gestores de Bases de Datos más conocidos y extendidos hoy en día son Access de Microsoft, dBase, FileMaker y Paradox.

En el segmento de aplicaciones para particulares y pequeñas empresas, y SQL Server de Microsoft, Oracle, DB2 de IBM, Informix y Sybase, en el segmento de las grandes bases de datos.

Registros de Bases de datos

Una base de datos está formada por una secuencia de registros, entendiendo por «registro» al conjunto de información asociada a una entrada en la base de datos.

Ahora bien, cada registro está constituido por varios datos que representan distintos aspectos o atributos de él y que se denominan «campos».

Con objeto de acelerar la búsqueda de la información se han ideado distintos métodos de acceso rápido a los archivos, siendo el más extendido el basado en la utilización de índices.

Básicamente, un índice se puede construir mediante un archivo auxiliar que permite localizar rápidamente dónde se encuentra cada uno de los registros del archivo de datos.

Otro concepto importante es el de tipo de datos, la información que se va a almacenar: números, fechas, cadenas de texto, imágenes…

De esta forma se dota de un contenido semántico a la estructura de la base de datos.

Además, hay que tener en cuenta que el SGBD reserva para cada tipo de datos un determinado espacio físico en el dispositivo de almacenamiento.

Una característica adicional de los tipos de datos es que permiten al SGBD controlar la inserción o modificación de datos.

El modelo relacional, propuesto por E. F. Codd, es el más utilizado por las modernas bases de datos, ya que resulta muy sencillo y potente a la vez.

Concepto de E: F: Codd

Este concepto proporciona una mayor flexibilidad en la ordenación y presentación de los datos, a la vez que oculta los detalles reales del almacenamiento y manipulación de los mismos.

El modelo no especifica exactamente cómo se representan físicamente las tablas, de manera que todo lo que ven los usuarios finales de la base de datos son filas y columnas.

El modelo relacional no se aplicó hasta qué los minicomputadores y grandes computadores empezaron a disponer de suficiente capacidad de procesamiento.

IBM fue pionero en estas experiencias y desarrolló un lenguaje de consulta estructurado denominado SQL (del inglés Structure Query Language)

A diferencia de los sistemas basados en ficheros de datos (tipo VSAM), en un sistema relacional los datos se relacionan por sus valores, y no mediante punteros

Las filas de una determinada tabla constituyen los registros guardados en el archivo de datos y, , las columnas representan los campos o atributos de dichos registros.

Claves

La «clave candidata» es el atributo o conjunto de atributos que permite identificar de manera unívoca a un registro de la tabla.

Por su parte, la «clave primaria» (o principal) es la clave que se utiliza para identificar de manera unívoca a un registro (es la escogida de entre las posibles claves candidatas).

Con los datos de las tablas es posible realizar múltiples operaciones, conocidas por el nombre genérico de «consultas» (queries).

La característica que confiere una mayor potencia y flexibilidad al modelo relacional es la posibilidad de establecer relaciones entre dos o más tablas por medio de determinados campos clave.

De este modo, es posible realizar operaciones de cruce de datos entre tablas, así como llevar a cabo «uniones de tablas» (joins).

La relación entre tablas se establece mediante «claves extranjeras».

El modelo relacional impone una serie de restricciones sobre los valores que pueden tomar los campos: son las llamadas reglas de integridad.

De esta forma el propio sistema limita los estados válidos de la base de datos.

Las situaciones que se deben tener en cuenta son las siguientes:

Reglas de integridad de las Bases de datos

• Protección de la Integridad de Entidad:

Para ello el sistema debe evitar que el valor de un campo clave se pueda repetir en más de un registro.

• Protección de la Integridad Referencial:

El sistema debe actualizar de manera automática el contenido de todos aquellos registros que se encuentren relacionados con otros por medio de claves extranjeras.

Es decir, los cambios que se produzcan en una tabla tienen que ser propagados a todas las demás tablas que estén relacionadas con la primera.

Restrinciones

Además, sobre los campos de las tablas es posible definir una serie de restricciones:

Valor Único:

No se puede repetir el mismo valor de un campo en dos o más registros.

Valor por Defecto:

Automáticamente se asigna un valor predeterminado a un campo de todos los registros que se añadan a la tabla.

Valor Requerido:

El propio SGBD obliga al usuario a introducir un valor en el campo en cuestión de cada registro, es decir, dicho campo nunca podrá ir en blanco.

Valor dentro de un Rango:

El valor introducido en un campo ha de pertenecer a un determinado intervalo, o debe cumplir unos ciertos criterios.

Al aplicar las reglas de integridad y las restricciones sobre los posibles valores de los campos.

El SGBD relacional impide una incorrecta manipulación de la base de datos por parte de los usuarios

Para validar y depurar el diseño de una base de datos se sigue un proceso de normalización.

Este proceso que consiste en distribuir los distintos atributos en las tablas adecuadas y elegir cuidadosamente los atributos que van a ser claves.

La normalización es un método de análisis de datos que organiza los atributos de datos.

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