Base de datos
Definición de Bases de Datos.- Un conjunto de información almacenada en memoria auxiliar que permite acceso directo y un conjunto de programas que manipulan esos datos
Base de Datos es un conjunto exhaustivo no redundante de datos estructurados organizados independientemente de su utilización y su implementación en máquina accesibles en tiempo real y compatibles con usuarios concurrentes con necesidad de información diferente y no predicable en tiempo.
Una base de datos o banco de datos (en inglés: database) es un conjunto de datos pertenecientes a un mismo contexto y almacenados sistemáticamente para su posterior uso. En este sentido, una biblioteca puede considerarse una base de datos compuesta en su mayoría por documentos y textos impresos en papel e indexados para su consulta. En la actualidad, y debido al desarrollo tecnológico de campos como la informática y la electrónica, la mayoría de las bases de datos están en formato digital (electrónico), que ofrece un amplio rango de soluciones al problema de almacenar datos.
Existen unos programas denominados sistemas gestores de bases de datos, abreviado SGBD, que permiten almacenar y posteriormente acceder a los datos de forma rápida y estructurada. Las propiedades de estos SGBD, así como su utilización y administración, se estudian dentro del ámbito de la informática.
Las aplicaciones más usuales son para la gestión de empresas e instituciones públicas. También son ampliamente utilizadas en entornos científicos con el objeto de almacenar la información experimental.
Aunque las bases de datos pueden contener muchos tipos de datos, algunos de ellos se encuentran protegidos por las leyes de varios países. Por ejemplo en España, los datos personales se encuentran protegidos por la Ley Orgánica de Protección de Datos de Carácter Personal (LOPD).
Tipos de bases de datos
Las bases de datos pueden clasificarse de varias maneras, de acuerdo al criterio elegido para su clasificación:
Según la variabilidad de los datos almacenados
Bases de datos estáticas
Éstas son bases de datos de sólo lectura, utilizadas primordialmente para almacenar datos históricos que posteriormente se pueden utilizar para estudiar el comportamiento de un conjunto de datos a través del tiempo, realizar proyecciones y tomar decisiones.
Bases de datos dinámicas
Éstas son bases de datos donde la información almacenada se modifica con el tiempo, permitiendo operaciones como actualización y adición de datos, además de las operaciones fundamentales de consulta. Un ejemplo de esto puede ser la base de datos utilizada en un sistema de información de una tienda de abarrotes, una farmacia, un videoclub, etc.
Según el contenido
Bases de datos bibliográficas
Solo contienen un zurro gante (representante) de la fuente primaria, que permite localizarla. Un registro típico de una base de datos bibliográfica contiene información sobre el autor, fecha de publicación, editorial, título, edición, de una determinada publicación, etc. Puede contener un resúmen o extracto de la publicación original, pero nunca el texto completo, porque sino estaríamos en presencia de una base de datos a texto completo (o de fuentes primarias—ver más abajo). Como su nombre lo indica, el contenido son cifras o números. Por ejemplo, una colección de resultados de análisis de laboratorio, entre otras.
Bases de datos de texto completo
Almacenan las fuentes primarias, como por ejemplo, todo el contenido de todas las ediciones de una colección de revistas científicas.
Directorios
Un ejemplo son las guías telefónicas en formato electrónico.
Bases de datos o "bibliotecas" de información Biológica
Son bases de datos que almacenan diferentes tipos de información proveniente de las ciencias de la vida o médicas. Se pueden considerar en varios subtipos:
• Aquellas que almacenan secuencias de nucleótidos o proteínas.
• Las bases de datos de rutas metabólicas
• Bases de datos de estructura, comprende los registros de datos experimentales sobre estructuras 3D de biomoléculas
• Bases de datos clínicas
• Bases de datos bibliográficas (biológicas)
Modelos de bases de datos
Además de la clasificación por la función de las bases de datos, éstas también se pueden clasificar de acuerdo a su modelo de administración de datos.
Un modelo de datos es básicamente una "descripción" de algo conocido como contenedor de datos (algo en donde se guarda la información), así como de los métodos para almacenar y recuperar información de esos contenedores. Los modelos de datos no son cosas físicas: son abstracciones que permiten la implementación de un sistema eficiente de base de datos; por lo general se refieren a algoritmos, y conceptos matemáticos.
Algunos modelos con frecuencia utilizados en las bases de datos:
Bases de datos jerárquicas
Base de datos jerárquica
Éstas son bases de datos que, como su nombre indica, almacenan su información en una estructura jerárquica. En este modelo los datos se organizan en una forma similar a un árbol (visto al revés), en donde un nodo padre de información puede tener varios hijos. El nodo que no tiene padres es llamado raíz, y a los nodos que no tienen hijos se los conoce como hojas.
Las bases de datos jerárquicas son especialmente útiles en el caso de aplicaciones que manejan un gran volumen de información y datos muy compartidos permitiendo crear estructuras estables y de gran rendimiento.
Una de las principales limitaciones de este modelo es su incapacidad de representar eficientemente la redundancia de datos.
Base de datos de red
Artículo principal: Base de datos de red
Éste es un modelo ligeramente distinto del jerárquico; su diferencia fundamental es la modificación del concepto de nodo: se permite que un mismo nodo tenga varios padres (posibilidad no permitida en el modelo jerárquico).
Fue una gran mejora con respecto al modelo jerárquico, ya que ofrecía una solución eficiente al problema de redundancia de datos; pero, aun así, la dificultad que significa administrar la información en una base de datos de red ha significado que sea un modelo utilizado en su mayoría por programadores más que por usuarios finales.
Base de datos relacional
Artículo principal: Modelo relacional
Artículo principal: Base de datos relacional
Éste es el modelo más utilizado en la actualidad para modelar problemas reales y administrar datos dinámicamente. Tras ser postulados sus fundamentos en 1970 por Edgar Frank Codd, de los laboratorios IBM en San José (California), no tardó en consolidarse como un nuevo paradigma en los modelos de base de datos. Su idea fundamental es el uso de "relaciones". Estas relaciones podrían considerarse en forma lógica como conjuntos de datos llamados "tuplas". Pese a que ésta es la teoría de las bases de datos relacionales creadas por Edgar Frank Codd, la mayoría de las veces se conceptualiza de una manera más fácil de imaginar. Esto es pensando en cada relación como si fuese una tabla que está compuesta por registros (las filas de una tabla), que representarían las tuplas, y campos (las columnas de una tabla).
En este modelo, el lugar y la forma en que se almacenen los datos no tienen relevancia (a diferencia de otros modelos como el jerárquico y el de red). Esto tiene la considerable ventaja de que es más fácil de entender y de utilizar para un usuario esporádico de la base de datos. La información puede ser recuperada o almacenada mediante "consultas" que ofrecen una amplia flexibilidad y poder para administrar la información.
El lenguaje más habitual para construir las consultas a bases de datos relacionales es SQL, Structured Query Language o Lenguaje Estructurado de Consultas, un estándar implementado por los principales motores o sistemas de gestión de bases de datos relacionales.
Durante su diseño, una base de datos relacional pasa por un proceso al que se le conoce como normalización de una base de datos.
Durante los años '80 (1980-1989) la aparición de dBASE produjo una revolución en los lenguajes de programación y sistemas de administración de datos. Aunque nunca debe olvidarse que dBase no utilizaba SQL como lenguaje base para su gestión.
Bases de datos orientadas a objetos
Artículo principal: Base de datos orientada a objetos
Este modelo, bastante reciente, y propio de los modelos informáticos orientados a objetos, trata de almacenar en la base de datos los objetos completos (estado y comportamiento).
Una base de datos orientada a objetos es una base de datos que incorpora todos los conceptos importantes del paradigma de objetos:
• Encapsulación - Propiedad que permite ocultar la información al resto de los objetos, impidiendo así accesos incorrectos o conflictos.
• Herencia - Propiedad a través de la cual los objetos heredan comportamiento dentro de una jerarquía de clases.
• Polimorfismo - Propiedad de una operación mediante la cual puede ser aplicada a distintos tipos de objetos.
En bases de datos orientadas a objetos, los usuarios pueden definir operaciones sobre los datos como parte de la definición de la base de datos. Una operación (llamada función) se especifica en dos partes. La interfaz (o signatura) de una operación incluye el nombre de la operación y los tipos de datos de sus argumentos (o parámetros). La implementación (o método) de la operación se especifica separadamente y puede modificarse sin afectar la interfaz. Los programas de aplicación de los usuarios pueden operar sobre los datos invocando a dichas operaciones a través de sus nombres y argumentos, sea cual sea la forma en la que se han implementado. Esto podría denominarse independencia entre programas y operaciones.
Se está trabajando en SQL3, que es el estándar de SQL92 ampliado, que soportará los nuevos conceptos orientados a objetos y mantendría compatibilidad con SQL92.
Software
La palabra «software» se refiere al equipamiento lógico o soporte lógico de un computador digital, y comprende el conjunto de los componentes lógicos necesarios para hacer posible la realización de una tarea específica, en contraposición a los componentes físicos del sistema.
Sistema de gestión de base de datos
Los sistemas de gestión de base de datos (SGBD); (en inglés: DataBase Management System, abreviado DBMS) son un tipo de software muy específico, dedicado a servir de interfaz entre la base de datos, el usuario y las aplicaciones que la utilizan.
Estos son algunos software dedicados a la manipulación de base de datos..
SGBD libres
• PostgreSQL (http://www.postgresql.org Postgresql) Licencia BSD
• MySQL Licencia Dual, depende el uso.
• Firebird basada en la versión 6 de InterBase, Initial Developer's PUBLIC LICENSE Version 1.0.
• SQLite (http://www.sqlite.org SQLite) Licencia Dominio Público
• DB2 Express-C (http://www.ibm.com/ar/businesscenter/catalogo/db2_express-c.phtml)
• Apache Derby (http://db.apache.org/derby/)
SGBD no libres
• Advantage Database
• dBase
• FileMaker
• Fox Pro
• IBM DB2 Universal Database (DB2 UDB)
• IBM Informix
• Interbase de CodeGear, filial de Borland
• MAGIC
• Microsoft Access
• Microsoft SQL Server
• NexusDB
• Open Access
• Oracle
• Paradox
• PervasiveSQL
• Progress (DBMS)
• Sybase ASE
• Sybase ASA
• Sybase IQ
• WindowBase
• Softland ERP
• Flexline
• IBM IMS Base de Datos Jerárquica
• CA-IDMS
SGBD no libres y gratuitos
• Microsoft SQL Server Compact Edition Basica
• Sybase ASE Express Edition para Linux (Edición gratuita para Linux)
• Oracle Express Edition 10 para Windows
Otro software muy utilizado en las universidades en nuestro pais y las instituciones es Visual FoxPro, aquí podemos ver algunos ejemplo de cómo se utiliza..
Para crear los Índices en una tabla, debemos seguir los pasos para Modificar una tabla, una vez que aparece el Diseñador o Generador de Tablas, seleccionamos la pestaña Índices, que muestra el siguiente cuadro:
Índice:Contiene una cuadrícula desplazable para la definición de índices. La cuadrícula tiene cuatro columnas. Indice: Una serie de punteros ordenados lógicamente por los valores de una clave. Los índices ofrecen acceso rápido a datos y pueden exigir la unicidad en las filas de una tabla. Los índices de Visual FoxPro se mantienen en un archivo de índice. Vea también índice candidato, clave principal.
Opciones de la ficha
E
Orden: Forma en la cual se ordenarán los datos en el índice, y que puede ser Ascendente o Descendente. Basta con un Click sobre la Flecha, para que esta cambie de orientación
Nombre: Especifica el nombre de etiqueta para el índice. Es el nombre físico con el cual se guardará el índice creado. Las Bases de Datos tienen extensión DBC, las Tablas DBF y los Índices IDX.
Botón para mover: Este es un botón con una flecha de doble punta que se encuentra en el extremo izquierdo de la fila. Una vez que ha introducido dos o más filas, utilice el botón para mover una fila hacia arriba o hacia abajo en la lista.
Tipo: Especifica el tipo de índice. Primario (sólo si la tabla está contenida en una base de datos), Candidato, Único o Regular o Normal (el predeterminado). Cuando hace clic en una celda de esta columna, aparece una lista desde la cual puede seleccionar un tipo. No se requiere una entrada en este campo.
La Estructura de la Base de datos debe quedar así:
COMO SE CREA UNA BASE DE DATOS
Lo primero que debemos crear es una tabla que, como vimos, es el verdadero soporte que contiene a los datos. Es justamente la opción que se encuentra preparada (obsérvese que el bo-tón Tablas se distingue de los demás).
1. Pulsemos doble clic sobre el botón Crear una tabla en vista Diseño para pasar a la cuadrícula de diseño de tablas de la figura 2.1.
En ausencia de un nombre, Access asignó el de Tabla 1. Ingresaremos ahora la definición de los datos que se almacenarán en la tabla y en el momento de guardarla le asignaremos un nombre apropiado.
2. En el lugar indicado coloquemos el nombre del primer campo: CODCLI
Mostramos los nombres de campo en mayúsculas por una cuestión de claridad, pero en Ac-cess tenemos total libertad para usar mayúsculas y minúsculas. También elegimos un nombre de campo corto, si bien, como podemos apreciar en la instrucción de la figura 2.1, los nombres de campo pueden tener hasta 64 caracteres de longitud e incluir espacios, como por ejemplo: Código del Cliente.
3. Pulsemos la tecla Tabulador, con lo que pasamos a la definición del tipo de dato que ha de contener el campo. Aparece una lista mostrándonos su primer elemento (Texto), pero no es este el tipo de dato que le asignaremos, por lo tanto:
4. Pulsemos sobre la flecha para abrir la lista indicada y de dicha lista elijamos Numérico.
Cómo definir las características de un campo
Habremos observado que en el sector inferior apareció un grupo de parámetros para llenar, titulado Propiedades del campo; allí podremos determinar todas las características que asumirá el campo que estamos definiendo.
Actualmente nos muestra las opciones por omisión para el tipo de dato elegido arriba (Nu-mérico). Cambiando aquí los parámetros que sean necesarios, podremos darle a cada uno de los campos las propiedades adecuadas de formato, decimales, etc. Estableceremos estos parámetros de la siguiente forma:
5. En Tamaño del campo aparecerá el valor predeterminado: Entero largo; pulsaremos sobre la flecha ubicada a su derecha y de la lista elegiremos Entero.
6. De modos similar en el campo Lugares decimales elegiremos el valor 0.
Si deseamos que Access controle que no se repita el código del cliente, debemos asignar a la propiedad Indexado de este campo el valor Sí (Sin duplicados).
7. En el campo Requerido elegiremos Sí, y en el campo Indexado elegiremos la opción Sí (Sin duplicados); pronto veremos qué es un índice. El cuadro de propiedades del campo referido tendrá ahora el aspecto de la figura 2.2.
8. Pulsemos en el campo descriccion (figura 2.1) y escribamos "Código numérico del Cliente", terminando con ENTER para continuar con la definición del próximo campo.
9. Allí escribiremos NOMBRE, pulsaremos ENTER para pasar a la siguiente columna, y nuevamente ENTER, para aceptar el tipo por omisión o, (Texto).
10. En Descripción escribiremos "Nombre o razón social del cliente".
11. Del mismo modo que lo hicimos con el nombre definiremos la Dirección, Localidad y Teléfono según los siguientes parámetros:
Nombre del campo Tipo de datos Descripción Tamaño Requerido
DIRECCIÓN Texto Calle y número 50 SI
LOCALIDAD Texto Ciudad o pueblo 36 SI
TELÉFONO Texto Números y espacios 30 NO
La ventana de diseño deberá contener ahora los datos que se muestran en la figura 2.3. Completado el ingreso de los campos que componen (por ahora) la tabla de clientes, procedere-mos a grabarla:
12. Para guardar en la base la tabla que creamos, pulsemos el segundo botón de la barra, con lo que aparecerá el cuadro de diálogo Guardar Como (figura 2.4).
13. En lugar del nombre que se nos presenta (Tabla 1) escribamos en este cuadro: Clientes y pulsemos Aceptar aparecerá el cartel de la figura 2.5.
No necesitamos por ahora definir claves y por lo tanto contestaremos No.
14. Cerremos ahora la ventana diseño (figura 2.3).
Veremos que podemos establecer el ordenamiento de la tabla fácilmente pulsando un botón y sin necesidad de crear una clave.
No obstante, en aplicaciones más avanzadas es conveniente definir una clave principal, ya que ésta nos permitirá mantener la integridad referencial. Esto significa que no nos será permitido eliminar en una determinada tabla ningún registro del que dependan otros registros en otras ta-blas.
Especialmente en sistemas multi-usuarios es imprescindible controlar la integridad referen-cial para que no nos ocurran cosas tales como eliminar un cliente que aún tiene registros pendien-tes de pago en la tabla de facturas. Para que el lector tenga una idea de lo que significa una Clave principal en una tabla, explicaremos brevemente esta característica al final de este capítulo. Volve-remos luego a este tema, sobre el final del Capítulo 5, en donde veremos la primera aplicación práctica de una clave.
Otro control que sí es importante para nuestro ejemplo es el de las duplicaciones. Veremos que por haber definido el campo CODCLI con la propiedad Indexado y Sin duplicados, tal como lo vimos en la figura 2.2, no nos será permitido ingresar dos registros con el mismo valor CODCLI.
Ahora la base de datos Practica incluye a la tabla Clientes.
Observemos que el título del cuadro contiene ya el nombre de la tabla y el cuadro vacío de la figura 1.8 contiene ahora el icono representativo de esta tabla.
Más adelante, cuando hayamos aprendido algo más de Access, agregaremos a esta tabla algu-nos campos que necesitaremos; veremos lo fácil que es hacerlo.
Manipulación de bases de datos
El lenguaje de consulta más habitual para las bases de datos online es el SQL Ver consulta en base de datos
Algunas bases de datos populares son MS Access, dBase, FoxPro, Paradox, Approach, Oracle y Open Office Base.
Las bases de datos contienen tablas cada tabla tiene registros que su vez contienen campos
Aplicaciones tradicionales de base de datos
En la actualidad estamos empleando bases de datos continuamente, muchas veces sin notarlo. Por ejemplo, al retirar o ingresar dinero en un cajero automático, reservar un vuelo aéreo, al suscribirse a algún servicio, o si consultamos un catálogo de libros de una biblioteca, o al buscar en un buscador de internet etc. En todos estos casos, se están empleando bases de datos informatizadas
