Fundamentos de Bases de Datos Antes de iniciar este curso de programación en Visual Basic 2010, y dado que la orientación del curso es a lo que se denomina acceso a datos, será necesario conocer un poco sobre las bases de datos, elemento que juega un papel importante para llevar a cabo el desarrollo del curso. Si bien son ciertos que los elementos del lenguaje de programación juegan también un papel fundamental para este curso, sin embargo, es tan necesario o mucho más que estos la base de datos, puesto que ahora nuestro código debe ser orientado en mayor proporción al manejo de las denominadas bases de datos. Algunos autores acertadamente aseguran que, las bases de datos son el método preferido para el almacenamiento estructurado de datos. Desde las grandes aplicaciones multiusuario, hasta los teléfonos móviles y las agendas electrónicas utilizan tecnología de bases de datos para asegurar la integridad de los datos y facilitar la labor tanto de usuarios como de los programadores que las desarrollaron (FUOC 2007, Bases de Datos, Varios autores). Concepción muy acertada, tomando en cuenta, que por todas partes y en muchas disciplinas se habla y sobre todo, se usan las bases de datos. Pero no queremos abundar mucho en palabras, sino más bien en conceptos que nos ayuden a comprender que son las bases de datos y para qué sirven, así como la teoría más fundamental que se relacione con ellas, y que sobretodo nos ayude a desarrollar nuestra asignatura. Primeramente iniciaremos con la pregunta, ¿Qué es una base de datos? Refiriéndose al tema tenemos primeramente que una base de datos es un conjunto de datos almacenados en memoria externa que están organizados mediante una estructura de datos. Cada base de datos ha sido diseñada para satisfacer los requisitos de información de una empresa u otro tipo de organización. (Mercedes Marqués).

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Hay que señalar aquí, que estos datos se estructuran en unas elementos denominados tablas, una manera más práctica de nombrar esas estructuras de datos que señala este autor. Otra definición de base de datos sería; un conjunto de datos relacionados, que permiten satisfacer las necesidades de información de una organización. Tiene dos propiedades importantes: INTEGRAR Y COMPARTIR; en donde según este autor, la integración significa que los diferentes archivos de datos han sido lógicamente organizados para reducir la redundancia de datos y facilitar el acceso a ellos; el compartir significa que todos los usuarios calificados tienen acceso a los mismos datos, para usarlos en diferentes actividades. (Cecilia Reyes C.) Comparando esta definición con la anteriores, encontramos que se agregan un par de conceptos, que podríamos llamar características principales de las bases de datos (Integrar y Compartir), puesto que el fin último de las bases de datos se podría resumir en estos dos conceptos, integrar para referirse a tener todo en un solo lugar y compartir que significa hacerlo disponible para varias personas que tengan la autorización para utilizarla. Hay que recordar que por lo general, los datos de cualquier actividad se encuentran dispersos, si ponemos como ejemplo una empresa, los datos que la empresa normalmente usa, se encuentran dispersos entre las áreas y sus oficinas, encontrándonos también que la información nunca estará en un solo lugar, al menos mientras las empresa esté funcionando, aunque hay que aclarar que las bases de datos no acaban, ni acabarán nunca con esta situación, pero sí, puede facilitar el acceso a esos datos, mediante la utilización de los sistemas bases de datos que persiguen, como ya entes hemos mencionado, procuran almacenar la información de las áreas y oficinas de la empresa de manera paralela a la información contenida en documentos físicos, por lo general, y reunirlas en un solo lugar, una base de datos. También se puede definir una base de datos como una colección de tablas interrelacionados entre sí, donde el contenido de una base de datos engloba la información de interés para una organización, de tal manera que los datos estén disponibles para los usuarios. Como ya hemos visto, las definiciones son muchas, así como los autores que hablan al respecto, además de que el concepto no es nuevo, pero si todos coinciden en una cosa, que una base de datos es un conjunto de datos que se almacena con el objetivo de hacer uso de dicha información en reiteradas ocasiones y de la manera que sea necesario. Así mismo hay otros conceptos que se relacionan con las bases de datos y que se sugieren que el estudiante se apropie de ellos; a continuación haremos referencia a algunos de ellos:

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Dato: Conjunto de caracteres con algún significado, pueden ser numéricos, alfabéticos, o alfanuméricos. También son hechos relacionados con personas, objetos, eventos u otras entidades del mundo real (empresa, sistema, etc.). Pueden ser cuantitativos (financieros) o cualitativos (subjetivos), internos o externos, históricos o predictivos. Provienen de diversas fuentes dentro de una organización: Finanzas, Producción, Ventas, Personal, etc. (Cecilia Reyes C.) Información: Es un conjunto ordenado de datos los cuales son manejados según la necesidad del usuario, para que un conjunto de datos pueda ser procesado eficientemente y pueda dar lugar a información, primero se debe guardar lógicamente en archivos. Así mismo, la información no es más que datos que han sido organizados o preparados en una forma adecuada para apoyar la toma de decisiones. Por ejemplo, una lista de productos y su stock sin ningún orden son datos, pero un lista de productos ordenados por stock (de menor a mayor) representa información para el encargado de compras de un supermercado. (Cecilia Reyes C.) Campo: Es la unidad más pequeña a la cual uno puede referirse en un programa. Desde el punto de vista del programador representa una característica de un individuo u objeto y en bases de datos representa una característica, atributo o carácter de una entidad en particular y en la estructura de una base de datos en una columna que pertenece a una tabla. Registro: Colección de campos de iguales o de diferentes tipos, es decir, son el conjunto de campos que completan la información de un individua, dicho de otra manera, es el conjunto de datos que se decide coleccionar de una entidad; también a los registros se les conoce como filas o tupla. Sistema Manejador de Base de Datos. (DBMS) Un DBMS es una colección de numerosas rutinas de software interrelacionadas, cada una de las cuales es responsable de una tarea específica, dicho de otra manera, es un programa utilizado para la creación y mantenimiento de bases de datos. Técnicamente, un SGBD es un programa informático que facilita una serie de herramientas para manejar bases de datos y obtener resultados (información) de ellas. Además de almacenar la información, se le pueden hacer preguntas (consultas) sobre esos datos, obtener listados impresos (reportes), generar pequeños programas de mantenimiento de la BD, o ser utilizado como servidor de datos para programas más complejos realizados en cualquier lenguaje de programación. El objetivo primordial de un sistema manejador base de datos es proporcionar un entorno que sea a la vez conveniente y eficiente para ser utilizado al extraer, almacenar y manipular información de la base de datos.

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Los sistemas de bases de datos se diseñan para gestionar grandes cantidades de información. La gestión de los datos implica tanto la definición de estructuras para almacenar la información como la provisión de mecanismos para la manipulación de la información. Además, los sistemas de bases de datos deben proporcionar la fiabilidad de la información almacenada, a pesar de las caídas del sistema o los intentos de acceso sin autorización. (A. Silberschatz, et) Modelos de datos Modelo: Es una representación de la realidad que contiene las características generales de algo que se va a realizar. En base de datos, esta representación la elaboramos de forma gráfica. Un modelo es una representación de personas, objetos y eventos del mundo real y sus asociaciones. Es una abstracción de la realidad, por ejemplo: modelos de aviones, modelos matemáticos, maquetas, etc. ¿Qué es modelo de datos? Desde la óptica de las bases de datos, es una colección de herramientas conceptuales para describir los datos, las relaciones que existen entre ellos, semántica asociada a los datos y restricciones de consistencia. Un modelo de datos se define como una descripción abstracta de los datos a cerca de entidades y asociaciones existentes entre ellas. El modelo de datos tiene dos objetivos principales: representar datos y ser comprensible. Es decir, si un modelo de datos representa exacta y completamente los datos requeridos en la organización y es fácil de comprender, entonces puede ser usado para desarrollar alguna aplicación (o sistema de información). Se puede decir en líneas generales, que el diseño de una base de datos, tiene tres fases: Diseño conceptual: en la que se formalizan las estructuras que se observan en el mundo real produciendo lo que se denomina Esquema Conceptual. Diseño Lógico: en la que se estructura el conjunto de información de la fase anterior teniendo en cuenta el SGBD que se vaya a utilizar. En esta fase obtendremos el Esquema Lógico. Diseño Físico: en la que se estructuran los datos en términos de almacenamiento en los dispositivos del ordenador. Es lo que se conoce como Esquema Interno. Semántica de los Datos El significado de los datos es frecuentemente denominado la semántica de los datos. CARDINALIDAD: Corresponde a las asociaciones 1:1, 1:N, M:N GRADO: Es el número de entidades que participan en una relación. Los grados más típicos son: unaria, binaria y ternaria.

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DEPENDENCIA: Se refiere al hecho que alguna entidad no puede existir sin la ocurrencia de otra entidad. Por ejemplo, una ORDEN_DE_PEDIDO no puede existir si no existe el CLIENTE que la solicitó. Modelo Entidad-Relación Denominado por sus siglas como: E-R; Este modelo representa a la realidad a través de entidades, que son objetos que existen y que se distinguen de otros por sus características, por ejemplo: un estudiante se distingue de otro por sus características particulares como lo es el nombre, o el número de carnet asignado al entrar a una institución educativa, así mismo, un empleado, una materia, etc. Las entidades pueden ser de dos tipos: 1. Tangibles: Son todos aquellos objetos físicos que podemos ver, tocar o sentir. 2. Intangibles: Todos aquellos eventos u objetos conceptuales que o podemos ver, aun sabiendo que existen, por ejemplo: la entidad materia, sabemos que existe, sin embargo, no la podemos visualizar o tocar. Dicho de otro modo y tomando en cuenta los tipos de entidades se puede afirmar entonces que una entidad es una persona, objeto o evento sobre lo que la organización decide coleccionar y almacenar datos. Una entidad puede ser tangible como un empleado, un producto, un computador o un cliente; o intangible como una cuenta de un banco, un vuelo, un centro de costos. Las características de las entidades en base de datos se llaman atributos, o campo, por ejemplo el nombre, dirección teléfono, grado, grupo, etc. son atributos de la entidad estudiante: número INSS, departamento, etc., son atributos de la entidad empleado. A su vez una entidad se puede asociar o relacionar con más entidades a través de relaciones; y una relación es una asociación entre varias entidades. Un atributo es una propiedad de una entidad que se desea almacenar. Para cada entidad un conjunto de atributos de interés para la organización. Cada entidad, debe poseer al menos un atributo (o una combinación de ellos) que la distinga de otras entidades. A este atributo se le llama identificador, llave o clave primaria. Este atributo debe ser único, es decir, no pueden existir dos entidades con un mismo valor para ese atributo dentro de la misma tabla. Ya que en una tabla no hay registros repetidos, éstas se pueden distinguir unas de otras, es decir, se pueden identificar de modo único. La forma de identificarlas es mediante los valores de sus atributos. Se denomina clave primaria o súper clave a un atributo o conjunto de atributos que identifican de modo único a una fila de una tabla. Se denomina clave candidata o aspirante a un atributo o al conjunto de atributos que no son clave primaria y por último, se denomina clave foránea o externa, a una clave primaría en una tabla A, que se le agrega a la tabla B, con el objetivo de establecer un tipo de relación entre las tablas A y B.

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Relaciones entre Entidades Asociación del tipo UNA a UNA (1:1) Una asociación de la entidad A a la B, significa que para un cierto período de tiempo habrá una ocurrencia de la entidad A que tiene una y sólo una ocurrencia de la entidad B asociada a ella. Por ejemplo, en un cierto instante un PACIENTE de un hospital está asignado a una CAMA. Asociación del tipo UNA a MUCHAS (1:N, N:1) Una asociación del tipo MUCHAS entre entidades A y B, significa que para un cierto período de tiempo, habrá una ocurrencia de la entidad A que tiene cero, una o más ocurrencias de la entidad B asociada a ella. Por ejemplo una persona puede tener cero, uno, muchos vehículos. Asociaciones en ambos sentidos MUCHAS a MUCHAS (M:N) Si existe una asociación entre ocurrencias de la entidad A con la B, también existe entre B con A. por ejemplo, un persona puede abordar cero, uno o muchos buses de pasajeros, así mismo, un bus de pasajeros puede llevar a cero, uno o muchos pasajeros. En este tipo de relaciones (M:N), es que necesita una transformación en dos asociaciones de 1:N, con una nueva entidad haciendo de intersección entre las entidades asociadas como M:N, puesto que este tipo de relación no puede ser representada de otra manera en un DBMS, al menos hasta la fecha. Símbolo

Representa

• Rectángulos, que representan entidades. • Elipses, que representan atributos. • Rombos, que representan relaciones entre entidades. • Líneas o ligas, que unen los atributos con las entidades y las entidades con las relaciones.

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Bibliografía consultada: 1. 2. 3.

Fundamentos de Bases de Datos, 4ed, A. Silberschatz, H.F. Korth y S. Sudarshan Bases de Datos, M. Marqués Base de Datos, C, Reyes C.

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