Modelos de Bases de Datos - Tarea 1
-
Upload
victor-acevedo -
Category
Documents
-
view
7 -
download
0
description
Transcript of Modelos de Bases de Datos - Tarea 1
-
Daz Mirn Mac Donough Gabriel Acevedo Moreno Victor Hugo
Grupo: 2404
Tarea 1
Modelos de bases de datos
La bsqueda de una mejor administracin de datos condujo a diferentes maneras de resolver las
desventajas crticas del sistema de archivos. Las ideas tericas de bases de datos estn representadas
por varios modelos de bases de datos.
Un modelo de bases de datos es un conjunto de ideas lgicas utilizadas para representar la estructura
de datos y las relaciones entre ellos dentro de la base de datos. Estos modelos se pueden agrupar en
dos categoras: modelos conceptuales y modelos de ejecucin.
El modelo conceptual se enfoca en la naturaleza lgica de la representacin de datos. Por
consiguiente, este modelo est comprometido con lo que est representando en la base de
datos, y no en cmo est representado. Los modelos conceptuales incluyen el modelo de
Entidad-Relacin (E-R), y el modelo orientado a objetos.
En contraste con el modelo conceptual, un modelo de ejecucin hace nfasis en como los
datos estn representados en la base de datos o en cmo se ejecutan las estructuras de datos
para representar lo que esta modelado. Los modelos de ejecucin incluyen el modelo de base
de datos jerrquico, el de base de datos red, el modelo de base de datos relacional y el modelo
de base de datos orientado a objetos.
Modelo de base de datos jerrquico
Una base de datos jerrquica consiste en una coleccin de segmentos (registro) que se conectan entre
s por medio de enlaces. Cada segmento es una coleccin de campos (atributos), que contienen un solo
valor cada uno de ellos. Un enlace es una asociacin o unin entre dos segmentos exclusivamente.
Las caractersticas principales de implementar este modelo son:
Globalizacin de la informacin: permite a los diferentes usuarios considerar la informacin
como un recurso corporativo que carece de dueos especficos.
Eliminacin de informacin inconsistente: si existen dos o ms archivos con la misma
informacin, los cambios que se hagan a stos debern hacerse a todas las copias del archivo
de facturas.
Permite compartir informacin.
-
Permite mantener la integridad en la informacin: la integridad de la informacin es una de
sus cualidades altamente deseable y tiene por objetivo que slo se almacena la informacin
correcta.
Independencia de datos: el concepto de independencia de datos es quizs el que ms ha
ayudado a la rpida proliferacin del desarrollo de Sistemas de Bases de Datos.
En este tipo de modelos la organizacin se establece en forma de rbol, donde la raz es un nodo
ficticio. As tenemos que, una base de datos jerrquica es una coleccin de rboles.
El contenido de un registro especfico puede repetirse en varios sitios (en el mismo rbol o en varios
rboles).
Los Segmentos se clasifican en tres tipos:
1. Padre: Es aquel que tiene descendientes (hijos) todos localizados al mismo nivel.
2. Hijo: Es aquel que depende de un segmento anterior, todos los hijos del mismo padre tendrn
que estar localizados en el mismo nivel.
3. Segmento Raz: Es el nico segmento que no tiene padre, es el antecesor de todos, y es el
segmento de mayor nivel, es decir est en el nivel superior del rbol.
Modelo de base de datos red
Una base de datos de red como su nombre lo indica, est formada por una coleccin de registros, los cuales estn conectados entre s por medio de enlaces. El registro es similar a una entidad como las empleadas en el modelo entidad-relacin. Un registro es una coleccin de campos (atributos), cada uno de los cuales contiene solamente almacenado un solo valor, el enlace es la asociacin entre dos registros exclusivamente, as que podemos verla como una relacin estrictamente binaria. Una estructura de datos de red, llamada algunas veces estructura plex, abarca ms que la estructura de rbol porque un nodo hijo en la estructura de red puede tener ms de un padre. En otras palabras, la restriccin de que en un rbol jerrquico cada hijo puede tener un solo padre, se hace menos severa. As, la estructura de rbol se puede considerar como un caso especial de la estructura de red. Modelo de base de datos relacional
La estructura fundamental del modelo relacional es la relacin, es decir una tabla bidimensional
constituida por filas (tuplas) y columnas (atributos). Las relaciones representan las entidades que se
consideran interesantes en la base de datos. Cada instancia de la entidad encontrar sitio en una tupla
de la relacin, mientras que los atributos de la relacin representan las propiedades de la entidad.
-
Puede resultar confuso el concepto de modelo entidad-relacin vs modelo relacional, quizs porque ambos comparten casi las mismas palabras. Como se mencion en la seccin anterior, el objetivo del modelo relacional es crear un "esquema" (schema), lo cual como se mencionar posteriormente consiste de un conjunto de "tablas" que representan "relaciones", relaciones entre los datos. Estas tablas, pueden ser construidas de diversas maneras:
Creando un conjunto de tablas iniciales y aplicar operaciones de normalizacin hasta conseguir el esquema ms ptimo. Las tcnicas de normalizacin se explican ms adelante en este captulo.
Convertir el diagrama e-r a tablas y posteriormente aplicar tambin operaciones de normalizacin hasta conseguir el esquema ptimo.
La primera tcnica fue de las primeras en existir y, como es de suponerse, la segunda al ser ms reciente es mucho ms conveniente en varios aspectos:
El partir de un diagrama visual es muy til para apreciar los detalles, de ah que se llame modelo conceptual.
El crear las tablas iniciales es mucho ms simple a travs de las reglas de conversin.
Se podra pensar que es lo mismo porque finalmente hay que "normalizar" las tablas de todas formas, pero la ventaja de partir del modelo e-r es que la "normalizacin" es mnima por lo general.
Lo anterior tiene otra ventaja, aun cuando se normalice de manera deficiente, se garantiza un esquema aceptable, en la primera tcnica no es as.
Modelo de base de datos entidad relacional
El Modelo de Entidad Relacin es un modelo de datos basado en una percepcin del mundo real que
consiste en un conjunto de objetos bsicos llamados entidades y relaciones entre estos objetos,
implementndose en forma grfica a travs del Diagrama Entidad Relacin.
El Modelo Entidad-Relacin.
1. Se elabora el diagrama (o diagramas) entidad-relacin.
2. Se completa el modelo con listas de atributos y una descripcin de otras restricciones que no
se pueden reflejar en el diagrama.
El modelado de datos no acaba con el uso de esta tcnica. Son necesarias otras tcnicas para lograr un
modelo directamente aplicable en una base de datos. Brevemente:
Transformacin de relaciones mltiples en binarias.
-
Normalizacin de una base de datos de relaciones (algunas relaciones pueden transformarse
en atributos y viceversa).
Conversin en tablas (en caso de utilizar una base de datos relacional).
Modelo de base de datos orientado a objetos
La orientacin a objetos es una metodologa de modelado y desarrollo basada en conceptos orientados
a objetos (OO). En concreto, la orientacin a objetos se define como un conjunto de principios de
diseo y desarrollo basados en estructuras de computadoras conceptualmente autnomas conocidas
como objetos. Cada objeto representa una entidad del mundo real con la capacidad de actuar consigo
misma y de interactuar con otros objetos. Teniendo en cuenta este concepto, las bases de datos
orientadas a objetos (OODB) estn diseadas para capturar los datos de un sistema de negocio, que
puede ser considerado como un conjunto de objetos que interactan entre s.
Las caractersticas asociadas a las BDOO son:
Objetos: cada entidad del mundo real se modela como un objeto.
La forma de identificar objetos es mediante un identificador de objetos (OID, Object
Identifier), nico para cada objeto. Generalmente este identificador no es accesible ni
modificable para el usuario (modo de aumentar la integridad de entidades y la integridad
referencial). Los OID son independientes del contenido. Es decir, si un objeto cambia los
valores de atributos, sigue siendo el mismo objeto con el mismo OID. Si dos objetos tienen el
mismo estado pero diferentes OID, son equivalentes pero tienen identidades diferentes.
Encapsulamiento: cada objeto contiene y define procedimientos (mtodos) y la interfaz
mediante la cual se puede acceder a l y otros objetos pueden manipularlo. La mayora de los
SGBDOO permite el acceso directo a los atributos incluyendo operaciones definidas por el
propio SGBDOO las cuales leen y modifican los atributos para evitar que el usuario tenga que
implementar una cantidad considerable de mtodos cuyo nico propsito sea el de leer y
escribir los atributos de un objeto. Generalmente, los SGBDOO permiten al usuario especificar
qu atributos y mtodos son visibles en la interfaz del objeto y pueden invocarse desde afuera.
Otros conceptos utilizados de la misma manera que en la POO son:
Clases.
Herencia simple, mltiple y repetida.
Polimorfismo de operacin, de inclusin y paramtrico; ligadura tarda (late binding);
sobrecarga (overloading) y suplantacin o anulacin (overriding).
Objetos complejos.
Tabla de generalidades:
-
MODELO DE BASES DE
DATOS
INDEPENDENCIA DE LOS DATOS
INDEPENDENCIA ESTRUCTURAL
VENTAJAS DESVENTAJAS
Jerrquico S No 1. Promueve compartir datos 2. La relacin padre/hijo
promueve la simplicidad conceptual
3. La relacin padre/hijo promueve la integridad
4. Eficiencia con relaciones 1:M fijas
1. El sistema navegacional origina un diseo, ejecucin, desarrollo de aplicaciones, uso y administracin complejos
2. Limitaciones de ejecucin (no permite relaciones M:N o de padres mltiples)
3. Carece de lenguaje de definicin de datos o de lenguaje de manipulacin de datos del DBMS
4. Carece de estndares Red S No 1. Simplicidad conceptual por
lo menos igual a la del modelo jerrquico
2. Maneja ms tipos de relacin tales como M:N o de padres mltiples
3. La relacin propietario/miembro promueve la integridad de la base de datos
4. Se ajusta a los estndares 5. Incluye lenguaje de
definicin y manipulacin en el DBMS
1. La complejidad del sistema limita su eficiencia (an en un sistema navegacional)
2. El sistema navegacional origina un diseo, ejecucin, desarrollo de aplicaciones, uso y administracin complejos
Relacional S S 1. Su diseo tabular mejora sustancialmente la simplicidad conceptual, lo que origina un diseo, ejecucin, administracin y uso ms fciles
2. Capacidad de consultas ad hoc basadas en SQL
3. Un poderoso sistema de administracin de base de datos mejora la ejecucin y simplifica de la administracin
1. El RDBMS, que hace al sistema fcil de utilizar, requiere un substancial poder del software y del hardware del sistema
2. La simplicidad conceptual del sistema pone al alcance de las personas sin entrenamiento herramientas para utilizar un buen sistema deficientemente
3. Puede provocar problemas de islas de informacin, ya que los individuos y departamentos ven que es fcil desarrollar sus propias aplicaciones
Relacin de Entidades
S S 1. El modelado visual redita una simplicidad conceptual excepcional
2. La representacin visual es una herramienta efectiva de comunicacin
3. Integrado al dominante modelo de bases de datos relacional
1. Representacin limitada 2. Representacin de relaciones
limitada 3. No incluye lenguaje de
manipulacin de datos 4. Prdida de informacin, porque los
atributos generalmente se remueven para eliminar las pantallas de visualizacin amontonadas
Orientado a Objetos
S S 1. Agrega contenido semntico
2. La representacin visual incluye contenido semntico
3. La herencia promueve la integridad de la base de datos
1. Carencia de estndares 2. Sistema navegacional complejo 3. Pronunciada curva de aprendizaje 4. Elevados requerimientos del sistema
hacen lentas transacciones
-
Referencia Bibliogrfica
Peter Rob, Carlos Coronel
Sistemas de bases de datos: diseo, implementacin y administracin
EDICIONES PARANINFO, S.A., 2004
Quinta edicin, 868 pgs.
C.J. date
Introduccin a los sistemas de bases de datos
ALHAMBRA MEXICANA, S.A., 2001
Sptima edicin, 936 pgs.
David M. Kroenke
Procesamiento de bases de datos: fundamentos, diseo e implementacin
PRENTICE HALL MEXICO, 2003 Octava edicin.