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APLICACIONES INFORMÁTICAS Sistemas Gestores de Bases de Datos

Ing. Wilson Cedillo P. MSc. Terceros de Bachillerato 2010-2011

Sistemas Gestores de Base de Datos

Colegio Técnico Salesiano

IIN ND DIIC CE EG GE EN NE ER RA ALL INDICE GENERAL .................................................................................................................................... 2 INDICE DE GRÁFICOS .............................................................................................................................. 5 UNIDAD 1 .............................................................................................................................................. 8 TEMA: SISTEMAS DE BASES DE DATOS ................................................................................................... 8 1.

2.

3.

4.

5.

INTRODUCCIÓN TEÓRICA........................................................................................................................ 8 1.1 Dato e Información ................................................................................................................. 8 1.2 ¿Qué es una base de datos? ................................................................................................... 8 1.3 El sistema de gestión de la base de datos .............................................................................. 9 1.4 Objetivos de los sistemas de bases de datos .......................................................................... 9 PLANIFICACIÓN Y DISEÑO DE BASES DE DATOS .......................................................................................... 11 2.1 Introducción Teórica ............................................................................................................. 11 2.2 Ciclo de vida de las Aplicaciones de bases de datos ............................................................. 12 2.3 Diseño de bases de datos...................................................................................................... 13 DISEÑO CONCEPTUAL DE BASES DE DATOS UTILIZANDO EL MODELO E-R ........................................................ 15 3.1 Modelos de datos ................................................................................................................. 15 3.2 El modelo E-R ........................................................................................................................ 15 3.3 Generalización, especialización y Agregación ...................................................................... 19 3.4 Técnica para el modelado entidad relación .......................................................................... 21 3.5 Ejercicios Resueltos ............................................................................................................... 21 DISEÑO LÓGICO DE BASES DE DATOS UTILIZANDO EL MODELO RELACIONAL .................................................... 23 4.1 Introducción Teórica ............................................................................................................. 23 4.2 El Modelo Relacional ............................................................................................................ 23 4.3 Conversión del diagrama E-R a tablas .................................................................................. 26 NORMALIZACIÓN DESDE EL PUNTO DE VISTA DEL DISEÑO LÓGICO DE UNA BASE DE DATOS ................................. 36 5.1 Introducción Teórica ............................................................................................................. 36 5.2 Dependencia Funcional ......................................................................................................... 36 5.3 ¿Qué es la Normalización? ................................................................................................... 38 5.4 Primera Forma Normal (1FN) ............................................................................................... 39 5.5 Segunda Forma Normal (2NF) .............................................................................................. 45 5.6 Tercera Forma Normal (3FN) ................................................................................................ 47

UNIDAD 2 ............................................................................................................................................ 51 TEMA: LENGUAJE DE CONSULTAS SQL ................................................................................................. 51 1.

2. 3. 4. 5. 6. 7.

INTRODUCCIÓN TEÓRICA...................................................................................................................... 51 1.1 ¿Qué es el lenguaje de consultas SQL? ................................................................................. 51 1.2 Breve Historia ....................................................................................................................... 51 1.3 Componentes del SQL ........................................................................................................... 53 ESTRUCTURA BÁSICA ........................................................................................................................... 54 ALIAS ............................................................................................................................................... 55 TIPOS DE DATOS ................................................................................................................................. 56 PREDICADOS Y CONECTORES ................................................................................................................. 56 TUPLAS DUPLICADAS ........................................................................................................................... 58 OPERACIONES DE CONJUNTO. ............................................................................................................... 59

INDICES 7.1 Pertenencia a un conjunto .................................................................................................... 60 7.2 Comparación de conjuntos ................................................................................................... 61 8. PRUEBAS PARA RELACIONES VACÍAS........................................................................................................ 61 9. ORDENACIÓN DE LA PRESENTACIÓN DE TUPLAS......................................................................................... 62 10. FUNCIONES DE AGREGACIÓN ............................................................................................................ 62 11. MODIFICACIÓN DE LA BASE DE DATOS ................................................................................................ 64 11.1 Eliminación ........................................................................................................................... 64 11.2 Inserción ............................................................................................................................... 65 11.3 Actualizaciones ..................................................................................................................... 65 11.4 Valores nulos ........................................................................................................................ 66 12. DEFINICIÓN DE DATOS ..................................................................................................................... 66 12.1 Creación ................................................................................................................................ 66 12.2 Eliminación ........................................................................................................................... 66 12.3 Actualización......................................................................................................................... 67 13. EJERCICIOS PROPUESTOS ................................................................................................................. 67 UNIDAD 3 ............................................................................................................................................ 72 TEMA: ACCESS 2007 ............................................................................................................................. 72 1. 2.

3.

4.

5.

6.

INTRODUCCIÓN .................................................................................................................................. 72 1.1 Estructura de ficheros de Access ........................................................................................... 72 ELEMENTOS BÁSICOS DE ACCESS 2007 ................................................................................................... 73 2.1 La pantalla inicial .................................................................................................................. 73 2.2 La interfaz ............................................................................................................................. 73 CREAR, CERRAR Y ABRIR UNA BASE DE DATOS ........................................................................................... 75 3.1 Crear una base de datos mediante una plantilla .................................................................. 75 3.2 Crear una base de datos en blanco ....................................................................................... 76 CREAR TABLAS ................................................................................................................................... 77 4.1 Agregar una tabla ................................................................................................................. 77 4.2 Insertar una tabla, empezando en la vista Hoja de datos .................................................... 77 4.3 Insertar una tabla, empezando en la vista Diseño ................................................................ 78 4.4 La clave principal o clave primaria ....................................................................................... 81 4.5 Importar datos de otro origen .............................................................................................. 82 PROPIEDADES DE LOS CAMPOS .............................................................................................................. 83 5.1 Introducción .......................................................................................................................... 83 5.2 Tamaño del campo ............................................................................................................... 84 5.3 Formato del campo ............................................................................................................... 85 5.4 Lugares decimales ................................................................................................................ 86 5.5 Máscara de entrada ............................................................................................................. 86 5.6 Título ..................................................................................................................................... 87 5.7 Valor predeterminado .......................................................................................................... 87 5.8 Regla de validación ............................................................................................................... 87 5.9 Texto de validación ............................................................................................................... 88 5.10 Requerido.............................................................................................................................. 88 5.11 Permitir longitud cero ........................................................................................................... 88 5.12 Indexado ............................................................................................................................... 88 LAS RELACIONES ................................................................................................................................. 89 6.1 Tipos de relaciones de tabla ................................................................................................. 90 6.2 Descripción de la integridad referencial ............................................................................... 92 Colegio Técnico Salesiano Sistemas Gestores de bases de datos Tercero de Bachillerato – Aplicaciones Informáticas

3

INDICES 6.3 Crear una relación. ............................................................................................................... 93 6.4 Añadir tablas a la ventana Relaciones. ................................................................................. 95 6.5 Quitar tablas de la ventana Relaciones. ............................................................................... 95 6.6 Modificar relaciones. ............................................................................................................ 96 6.7 Eliminar relaciones................................................................................................................ 96 6.8 Mostrar relaciones directas .................................................................................................. 97 7. LAS CONSULTAS ................................................................................................................................. 97 7.1 Tipos de consultas ................................................................................................................. 97 7.2 Crear una consulta ................................................................................................................ 99 7.3 Añadir campos .................................................................................................................... 101 7.4 Encabezados de columna.................................................................................................... 101 7.5 Ejecutar la consulta ............................................................................................................ 102 7.6 Modificar el diseño de una consulta ................................................................................... 102 7.7 Ordenar las filas .................................................................................................................. 102 7.8 Seleccionar filas .................................................................................................................. 103 7.9 Consultas con parámetros .................................................................................................. 105 7.10 Las consultas multitabla ..................................................................................................... 105 UNIDAD 4 .......................................................................................................................................... 109 TEMA: MYSQL .................................................................................................................................... 109 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.

INTRODUCCIÓN ................................................................................................................................ 109 CARACTERÍSTICAS ............................................................................................................................. 109 HISTORIA ........................................................................................................................................ 109 ESQUEMA DE DENOMINACIONES ......................................................................................................... 110 CONFORMACIÓN DE LA INSTALACIÓN.................................................................................................... 111 COMANDOS BÁSICOS......................................................................................................................... 112 CREAR Y UTILIZAR UNA BASE DE DATOS ................................................................................................. 114 CREAR Y SELECCIONAR UNA BASE DE DATOS ........................................................................................... 115 CREACIÓN DE TABLAS ........................................................................................................................ 115 CARGANDO DATOS EN UNA TABLA ................................................................................................... 119

BIBLIOGRAFÍA .................................................................................................................................... 122

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INDICES

IIN ND DIIC CE ED DE EG GR RÁ ÁFFIIC CO OS S GRÁFICO 1 SISTEMA GESTOR DE BASES DE DATOS..................................................................................................... 9 GRÁFICO 2 REPRESENTACIÓN GRÁFICA DE UNA ENTIDAD.......................................................................................... 16 GRÁFICO 3 REPRESENTACIÓN GRÁFICA DE LOS ATRIBUTOS EN UNA ENTIDAD ............................................................... 16 GRÁFICO 4 RELACIÓN ENTRE DOS ENTIDADES ........................................................................................................ 17 GRÁFICO 5 RELACIÓN DE GRADO 3 O TERNARIA ..................................................................................................... 17 GRÁFICO 6 RELACIÓN 1 A 1............................................................................................................................... 18 GRÁFICO 7 RELACIÓN 1 A N .............................................................................................................................. 18 GRÁFICO 8 RELACIÓN N A N.............................................................................................................................. 18 GRÁFICO 9 EJEMPLOS DE GENERALIZACIÓN .......................................................................................................... 19 GRÁFICO 10 EJEMPLO DE AGREGACIÓN ............................................................................................................... 20 GRÁFICO 11 DIAGRAMA E-R DEL EJERCICIO 1 ....................................................................................................... 21 GRÁFICO 12 DIAGRAMA E-R DEL EJERCICIO 2 ....................................................................................................... 22 GRÁFICO 13 DIAGRAMA E-R DEL EJERCICIO 3 ....................................................................................................... 22 GRÁFICO 14 ENTIDAD ALUMNO ......................................................................................................................... 28 GRÁFICO 15 ESQUEMA E-R DE UNA FACTURA ....................................................................................................... 28 GRÁFICO 16 ESQUEMA E-R CON RELACIÓN UNO A UNO .......................................................................................... 30 GRÁFICO 17 ESQUEMA E-R CON RELACIÓN UNO A MUCHOS .................................................................................... 32 GRÁFICO 18 ESQUEMA E-R CON RELACIÓN MUCHOS A MUCHOS .............................................................................. 34 GRÁFICO 19 PANTALLA INICIAL DE ACCESS 2007 .................................................................................................. 73 GRÁFICO 20 CINTA DE OPCIONES ....................................................................................................................... 73 GRÁFICO 21 ENTORNO DE ACCESS 2007 ............................................................................................................. 75 GRÁFICO 22 OPCIÓN NUEVA BASE DE DATOS EN BLANCO ........................................................................................ 76 GRÁFICO 23 TABLA INICIAL DE LA BASE DE DATOS .................................................................................................. 76 GRÁFICO 24 GRUPO TABLAS DE LA FICHA CREAR ................................................................................................... 77 GRÁFICO 25 COMO CAMBIAR A LA VISTA DISEÑO .................................................................................................. 79 GRÁFICO 26 VISTA DISEÑO ............................................................................................................................... 79 GRÁFICO 27 CAMPOS DE LA TABLA PROFESORES ................................................................................................... 80 GRÁFICO 28 TIPOS DE DATOS DE LOS CAMPOS ...................................................................................................... 80 GRÁFICO 29 BOTÓN PARA AGREGAR LA CLAVE PRINCIPAL ........................................................................................ 81 GRÁFICO 30 ERROR DE CLAVE ............................................................................................................................ 82 GRÁFICO 31 GRUPO IMPORTAR DE LA FICHA DATOS EXTERNOS ............................................................................... 83 GRÁFICO 32 PROPIEDADES DE LOS CAMPOS.......................................................................................................... 84 GRÁFICO 33 FORMULARIO NOTAS ...................................................................................................................... 89 GRÁFICO 34 CAMPOS EN COMÚN ENTRE LAS TABLAS PROFESORES Y MATERIAS ........................................................... 90 GRÁFICO 35 BOTÓN RELACIONES DE LA PESTAÑA HERRAMIENTAS DE BASE DE DATOS. .................................................. 93 GRÁFICO 36 CUADRO DE DIÁLOGO MOSTRAR TABLAS ............................................................................................ 93 GRÁFICO 37 TABLAS AGREGADAS A LA VENTANA RELACIONES .................................................................................. 94 GRÁFICO 38 CUADRO DE DIÁLOGO MOSTRAR RELACIONES...................................................................................... 94 GRÁFICO 39 RELACIÓN UNA A VARIOS DE LA TABLA PROFESORES CON LA TABLA ALUMNOS ............................................ 95 GRÁFICO 40 BOTÓN MOSTRAR TABLA DE LA PESTAÑA DISEÑO ................................................................................. 95 GRÁFICO 41 MENÚ CONTEXTUAL DE UNA TABLA EN LA VENTANA RELACIONES ............................................................ 96 GRÁFICO 42 MENÚ CONTEXTUAL DE UNA RELACIÓN .............................................................................................. 96 GRÁFICO 43 CONSULTA SQL EN ACCESS.............................................................................................................. 99 GRÁFICO 44 BOTÓN DISEÑO DE CONSULTA DE LA PESTAÑA CREAR ............................................................................ 99 GRÁFICO 45 CUADRO DE DIÁLOGO MOSTRAR TABLA PARA CONSULTAS ...................................................................... 99 GRÁFICO 46 VENTANA VISTA DISEÑO DE CONSULTAS .......................................................................................... 100 GRÁFICO 47 BOTÓN EJECUTAR CONSULTAS........................................................................................................ 102

INDICES GRÁFICO 48 VARIAS CONDICIONES EN UNA CONSULTA.......................................................................................... 104 GRÁFICO 49 CONDICIONES EN DIFERENTES FILAS ................................................................................................. 104 GRÁFICO 50 CUADRO DE DIÁLOGO PARA INTRODUCIR VALORES .............................................................................. 105 GRÁFICO 51 BOTÓN MOSTRAR TABLA .............................................................................................................. 105 GRÁFICO 52 COMBINAR TABLAS ....................................................................................................................... 106 GRÁFICO 53 PROMPT DE MYSQL .................................................................................................................... 112 GRÁFICO 54 INSTRUCCIÓN SELECT CON OPERACIONES MATEMÁTICAS BÁSICAS EN MYSQL ........................................ 113 GRÁFICO 55 SENTENCIAS CON MÚLTIPLES LÍNEAS ................................................................................................ 113 GRÁFICO 56 PARA CANCELAR UN COMANDO UTILICE /C ........................................................................................ 113 GRÁFICO 57 SENTENCIA SHOW DATABASES .................................................................................................. 114 GRÁFICO 58 SENTENCIA USE .......................................................................................................................... 115 GRÁFICO 59 SENTENCIA CREATE DATABASE ................................................................................................... 115 GRÁFICO 60 CAMBIO DE UNA BASE DE DATOS ..................................................................................................... 115 GRÁFICO 61 SENTENCIA SHOW TABLES.......................................................................................................... 116 GRÁFICO 62 SENTENCIA CREATE TABLE ......................................................................................................... 116 GRÁFICO 63 SENTENCIA DESCRIBE ................................................................................................................. 116 GRÁFICO 64 CREAR UNA TABLA CON UNA CLAVE PRIMARIA.................................................................................... 119 GRÁFICO 65 CREAR UNA TABLA CON UNA CLAVE PRIMARIA Y UNA CLAVE FORÁNEA..................................................... 119 GRÁFICO 66 USO DE CLAVES COMBINADAS EN LLAVES FORÁNEAS ........................................................................... 119 GRÁFICO 67 INGRESO DE DATOS UTILIZANDO EL BLOC DE NOTAS ............................................................................. 120 GRÁFICO 68 SENTENCIA LOAD DATA .............................................................................................................. 120 GRÁFICO 69 SENTENCIA INSERT INTO............................................................................................................ 121 GRÁFICO 70 SENTENCIA SELECT ..................................................................................................................... 121

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UNIDAD 1 Sistemas de bases de datos

SGBD

UNIDAD 1 Sistemas de Bases de Datos

U UN NIID DA AD D1 1 Tema: Sistemas de Bases de Datos 1. Introducción Teórica 1.1 Dato e Información En esencia, un sistema de bases de datos no es más que un sistema para archivar en computador; o sea, es un sistema computarizado cuyo propósito general es mantener información y hacer que esté disponible cuando se solicite. Para tener claro ésta definición es necesario hacer la distinción entre dos términos que parecieran ser sinónimos: dato e información:  Dato: El dato es conjunto de caracteres con algún significado, pueden ser numéricos, alfabéticos, o alfanuméricos.  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.

1.2 ¿Qué es una base de datos? Una base de datos es un conjunto de datos almacenados entre los que existen

relaciones

lógicas

y

ha

sido

diseñada

para

satisfacer

los

requerimientos de información de una empresa u organización. La base de datos es un gran almacén de datos que se define una sola vez y que se utiliza al mismo tiempo por muchos departamentos y usuarios. La base de datos no pertenece a un departamento, se comparte por toda la organización. Además, la base de datos no sólo contiene los datos de la organización, también almacena una descripción de dichos datos. Esta descripción es lo que se denomina metadatos, se almacena en el diccionario de datos o catálogo y es lo que permite que exista independencia de datos.

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UNIDAD 2 Lenguaje de Consultas SQL

1.3 El sistema de gestión de la base de datos El sistema de gestión de la base de datos (DBMS1) es una aplicación que permite a los usuarios (clientes) definir, crear y mantener la base de datos, y proporciona acceso controlado a la misma.

Gráfico 1 Sistema gestor de bases de datos

En general, un DBMS proporciona los siguientes servicios:



Permite la definición de la base de datos mediante el lenguaje de definición de datos (DDL2). Este lenguaje permite especificar la estructura y el tipo de los datos, así como las restricciones sobre los datos. Todo esto se almacenará en la base de datos.



Permite la inserción, actualización, eliminación y consulta de datos mediante el lenguaje de manejo de datos (DML3).



Proporciona un acceso controlado a la base de datos.

1.4 Objetivos de los sistemas de bases de datos Los objetivos principales de un sistema de base de datos es disminuir los siguientes aspectos: Redundancia e inconsistencia de datos: Si los archivos que mantienen almacenada la información son creados por diferentes tipos de programas

1

DBMS: De las siglas en inglés Data Bases Management System cuya traducción al español es Sistemas manejadores de bases de datos. 2 DDL: De las siglas en inglés Data Definition Language cuya traducción al español es Lenguaje de definición de datos. 3 DML: De las siglas en inglés Data Manipulation Language cuya traducción al español es Lenguaje de manipulación de datos Colegio Técnico Salesiano Sistemas Gestores de bases de datos Tercero de Bachillerato – Aplicaciones Informáticas

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UNIDAD 2 Lenguaje de Consultas SQL de aplicación existe la posibilidad de que si no se controla detalladamente el almacenamiento, se pueda originar un duplicado de información, esto se conoce

como

redundancia

de

datos.

Esto

aumenta

los

costos

de

almacenamiento y acceso a los datos, además de que puede originar la inconsistencia de los datos4, por ejemplo: que se actualiza la dirección de un alumno en un archivo y que en otros archivos permanezca la anterior. Dificultad para tener acceso a los datos: Un sistema de base de datos debe contemplar un entorno de datos que le facilite al usuario el manejo de los mismos. Por ejemplo supóngase la siguiente situación: en el colegio uno de los departamentos necesita averiguar los nombres de todos los alumnos que viven en la parroquia Totoracocha de la ciudad de Cuenca. El departamento

pide

al

centro

de

cómputo

que

genere

la

lista

correspondiente. Puesto que esta situación no fue prevista en el diseño del sistema, no existe ninguna aplicación de consulta que permita este tipo de solicitud, esto ocasiona una deficiencia del sistema. Aislamiento de los datos: Cuando los datos están repartidos en varios archivos, y estos no pueden tener diferentes formatos, es difícil escribir nuevos programas de aplicación para obtener los datos apropiados. Anomalías del acceso concurrente: Para mejorar el funcionamiento global del sistema y obtener un tiempo de respuesta más rápido, muchos sistemas

permiten

que

múltiples

usuarios

actualicen

los

datos

simultáneamente. En un entorno así la interacción de actualizaciones concurrentes puede dar por resultado datos inconsistentes. Problemas de seguridad: La información de toda organización es importante, aunque unos datos lo son más que otros, por tal motivo se debe considerar el control de acceso a los mismos, no todos los usuarios pueden visualizar alguna información, por tal motivo para que un sistema de base de datos sea confiable debe mantener un grado de seguridad que garantice la autentificación y protección de los datos. En un colegio por ejemplo, el personal de contabilidad sólo necesita tener acceso a la parte de la base de datos que tiene información acerca de la parte económica de la 4

Inconsistencia de datos: Es cuando diversas copias de un mismo dato no concuerdan entre sí Colegio Técnico Salesiano Sistemas Gestores de bases de datos Tercero de Bachillerato – Aplicaciones Informáticas

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UNIDAD 2 Lenguaje de Consultas SQL institución y no a otro tipo de información como por ejemplo a las notas de los estudiantes. Problemas de integridad: Los valores de datos almacenados en la base de datos deben satisfacer cierto tipo de restricciones de consistencia. Estas restricciones se hacen cumplir en el sistema añadiendo códigos apropiados en los diversos programas de aplicación. ACTIVIDAD GRUPAL Con un grupo de tres compañeros realice un foro para debatir la importancia de los sistemas de bases de datos. Entregue un documento con las conclusiones y opiniones que se han llegado al final de la actividad.

2. Planificación y diseño de bases de datos 2.1 Introducción Teórica Todo sistema de información debe ser previamente planificado para evitar futuros inconvenientes y dicha planificación debe realizarse por fases, éstas fases de la planificación del sistema se conoce como el ciclo de vida de un sistema de información que se relaciona directamente con el desarrollo de aplicaciones de bases de datos. La razón para preocuparse por el diseño de las bases de datos es que es crucial para la consistencia, integridad y precisión de los datos. Si una base de datos está mal diseñada, los usuarios tendrán dificultades a la hora de acceder a ciertos tipos de información y existe el riesgo añadido de que ciertas búsquedas puedan producir información errónea. Viéndolo desde una perspectiva diferente, la base de datos es como una casa que queremos que nos construyan. ¿Qué es lo primero que hay que hacer? Desde luego, lo que no vamos a hacer es buscar a un constructor que haga la casa sobre la marcha y lo haga como él quiera. Seguramente, buscaremos primero a un arquitecto que diseñe nuestra nueva casa y después haremos que el constructor la edifique. El arquitecto expresará nuestras necesidades en una serie de planos, anotando todos los requisitos de los diversos sistemas (estructural, mecánico y eléctrico). Después, el

Colegio Técnico Salesiano Sistemas Gestores de bases de datos Tercero de Bachillerato – Aplicaciones Informáticas

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UNIDAD 2 Lenguaje de Consultas SQL constructor pondrá los materiales necesarios, tal y como se indica en los planos y en las especificaciones. Volviendo a la perspectiva de las bases de datos, el diseño lógico corresponde con la fase de elaboración de los planos arquitectónicos, y la implementación física de la base de datos es la casa ya construida. El diseño lógico describe el tamaño, la forma y los sistemas necesarios para la base de datos. Después, se construye la implementación física del diseño lógico de la base de datos mediante el DBMS. Se pueden hacer malos diseños, pero una base de datos bien diseñada contendrá información correcta, almacenará los datos más eficientemente y será más fácil de gestionar y de mantener.

2.2 Ciclo de vida de las Aplicaciones de bases de datos Una aplicación de base de datos es un sistema de información, es decir, un conjunto de recursos que permiten recoger, gestionar, controlar y difundir la información de toda una empresa u organización. Un sistema de información está formado por los siguientes componentes:



La base de datos.



El DBMS.



Los programas de aplicación.



Los dispositivos físicos (ordenadores, medios de almacenamiento, etc.).



El personal que utiliza y que desarrolla el sistema.

La base de datos es un componente fundamental de un sistema de información, razón por la cual en este documento se van a estudiar cada una de las etapas del ciclo de vida de desarrollo del software desde la perspectiva del desarrollo de una aplicación de bases de datos, siguiendo un enfoque orientado a datos. Bajo esa perspectiva las etapas del ciclo de vida de una aplicación de bases de datos son las siguientes:



Planificación del proyecto.

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UNIDAD 2 Lenguaje de Consultas SQL



Definición del sistema.



Recolección y análisis de los requisitos.



Diseño de la base de datos.



Selección del DBMS.



Diseño de la aplicación.



Prototipado.



Implementación.



Conversión y carga de datos.



Prueba.



Mantenimiento.

Estas etapas no son estrictamente secuenciales. De hecho hay que repetir algunas de las etapas varias veces, haciendo lo que se conocen como ciclos de realimentación. Por ejemplo, los problemas que se encuentran en la etapa del diseño de la base de datos pueden requerir una recolección de requisitos adicional y su posterior análisis. Debido a la naturaleza de la materia nuestro estudio se centrará solamente en una de las fases del ciclo de vida: el diseño de base de datos. ACTIVIDAD Investigue cada una de las etapas del ciclo de vida del desarrollo del software. Se evaluará: Portada, índice de contenidos, índice de gráficos (si es que los hay), calidad de la teoría investigada, ejemplos, conclusiones, recomendaciones y bibliografía. Recuerde que una buena investigación implica una buena sustentación de la misma.

2.3 Diseño de bases de datos Como se pudo ver en la Planificación y diseño de la bases de datos, el diseño de una base de datos se descompone en: diseño conceptual, diseño lógico y diseño físico.

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UNIDAD 2 Lenguaje de Consultas SQL Diseño conceptual: En esta etapa se debe construir un esquema de la información que se usa en la empresa, independientemente de cualquier consideración física. A este esquema se le denomina esquema conceptual. Al

construir

el

esquema,

los

diseñadores5

descubren

la

semántica

(significado) de los datos de la empresa. El objetivo es comprender:



La perspectiva que cada usuario tiene de los datos.



La naturaleza de los datos, independientemente de su representación física.



El uso de los datos a través de las áreas de aplicación.

El esquema más popular para el diseño conceptual es el modelo E-R6. Diseño lógico: El diseño lógico es el proceso de construir un esquema de la información que utiliza la empresa, basándose en un modelo de base de datos específico, independiente del DBMS concreto que se vaya a utilizar y de cualquier otra consideración física. En esta etapa, se transforma el esquema conceptual en un esquema lógico que utilizará las estructuras de datos del modelo de base de datos en el que se basa el DBMS que se vaya a utilizar, como puede ser el modelo relacional, el modelo de red, el modelo jerárquico o el modelo orientado a objetos. La normalización es una técnica que se utiliza para comprobar la validez de los esquemas lógicos basados en el modelo relacional, ya que asegura que las relaciones (tablas) obtenidas no tienen datos redundantes. Diseño físico: El diseño físico es el proceso de producir la descripción de la implementación de la base de datos en memoria secundaria: estructuras de almacenamiento y métodos de acceso que garanticen un acceso eficiente a los datos.

5

Los diseñadores de la base de datos realizan el diseño lógico de la base de datos, debiendo identificar los datos, las relaciones entre datos y las restricciones sobre los datos y sus relaciones. El diseñador de la base de datos debe tener un profundo conocimiento de los datos de la empresa y también debe conocer sus reglas de negocio. Las reglas de negocio describen las características principales de los datos tal y como las ve la empresa. 6 Un diagrama o modelo entidad-relación (a veces denominado por su siglas en inglés E-R "Entity relationship"). Se verá más adelante en detalle. Colegio Técnico Salesiano Sistemas Gestores de bases de datos Tercero de Bachillerato – Aplicaciones Informáticas

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UNIDAD 2 Lenguaje de Consultas SQL Para llevar a cabo esta etapa, se debe haber decidido cuál es el DBMS que se va a utilizar, ya que el esquema físico se adapta a él. Entre el diseño físico y el diseño lógico hay una realimentación, ya que algunas de las decisiones que se tomen durante el diseño físico para mejorar las prestaciones, pueden afectar a la estructura del esquema lógico.

En

general, el propósito del diseño físico es describir cómo se va a implementar físicamente el esquema lógico obtenido en la fase anterior.

3. Diseño conceptual de bases de datos utilizando el Modelo E-R Como ya se dijo anteriormente el diseño de bases de datos es el proceso por el que se determina la organización de una base de datos, incluidos su estructura, contenido y las aplicaciones que se han de desarrollar.

3.1 Modelos de datos Un modelo de datos es una serie de conceptos que puede utilizarse para describir un conjunto de datos y las operaciones para manipularlos. Hay dos tipos de modelos de datos: los modelos conceptuales y los modelos lógicos. En el diseño de bases de datos se usan primero los modelos conceptuales para lograr una descripción de alto nivel de la realidad, y luego se transforma el esquema conceptual en un esquema lógico.

3.2 El modelo E-R El modelo E-R está formado por un conjunto de conceptos que permiten describir la realidad mediante un conjunto de representaciones gráficas y lingüísticas. Originalmente, el modelo E-R sólo incluía los conceptos de entidad, relación y atributo. Más tarde, se añadieron otros conceptos, como los atributos compuestos y las jerarquías de generalización, en lo que se ha denominado modelo entidad-relación extendido. Entidad y atributos Entidades: Es todo lo que existe y es capaz de ser descrito (sustantivo), se distingue de otros objetos de acuerdo a sus características llamadas

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UNIDAD 2 Lenguaje de Consultas SQL atributos. Por ejemplo puede ser una entidad el sustantivo persona pues el mismo se diferencia de cualquier otra persona, incluso siendo gemelos. O puede ser una entidad el sustantivo casa pues aunque sea exactamente igual a otra, aún se diferenciará en su dirección. ALUMNO Gráfico 2 representación gráfica de una entidad Las entidades se representan gráficamente mediante rectángulos y su nombre aparece en la parte interna. Un nombre de entidad sólo puede aparecer una vez en el esquema conceptual. Una entidad puede ser un objeto con existencia física como: una persona, un animal, una casa, etc. (entidad concreta), o un objeto con existencia conceptual como: un puesto de trabajo, una asignatura de clases, un nombre, etc. (entidad abstracta). Hay dos tipos de entidades: fuertes y débiles. Una entidad débil es una entidad cuya existencia depende de la existencia de otra entidad. Una entidad fuerte es una entidad que existe pos sí sola y no depende de la existencia de otras. Atributos: es una característica (adjetivo) de una entidad o relación. Una entidad está descrita y se representa por sus características o atributos. Por ejemplo, la entidad Alumno puede llevar consigo las características: Código, Nombres, Dirección, Teléfono, etc. Teléfono

Dirección

Código

Nombres ALUMNO

Gráfico 3 Representación gráfica de los atributos en una Entidad

De entre los atributos habrá uno o un conjunto de ellos que no se repite; a este atributo o conjunto de atributos se le llama clave de la entidad, (para la entidad alumno una clave seria CÓDIGO). En el esquema se los distingue por que el atributo clave se encuentra subrayado. Colegio Técnico Salesiano Sistemas Gestores de bases de datos Tercero de Bachillerato – Aplicaciones Informáticas

16

UNIDAD 2 Lenguaje de Consultas SQL Relación (Interrelación) Es una correspondencia o asociación entre dos o más entidades (verbo). Cada relación tiene dos extremos y se representas gráficamente con rombos, dentro de ellas se coloca el nombre de la relación. Teléfono

Dirección

Código

Nivel

Nombres

PERTENECE

ALUMNO

Paralelo

CURSO

Gráfico 4 Relación entre dos entidades

La cantidad de entidades en una relación determina el grado de la relación, por ejemplo la relación ALUMNO-CURSO es de grado 2 (binarias), ya que intervienen la entidad ALUMNO y la entidad CURSO, la relación PADRES, puede ser de grado 3, ya que involucra las entidades PADRE, MADRE e HIJO. MADRE

PADRES

HIJO

PADRE Gráfico 5 Relación de grado 3 o ternaria

Cardinalidad La cardinalidad nos especifica los tipos de relaciones que existen entre las entidades en el modelo E-R para establecer con esto las validaciones necesarias para conseguir que los datos de la instancia7 correspondan con la realidad. a) Relación uno a uno (1:1): A cada ocurrencia de una entidad le corresponde como máximo una ocurrencia de la otra entidad relacionada.

7

Instancia: Valor único en un momento dado de una base de datos Colegio Técnico Salesiano Sistemas Gestores de bases de datos Tercero de Bachillerato – Aplicaciones Informáticas

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UNIDAD 2 Lenguaje de Consultas SQL Una entidad del tipo A solo se puede relacionar con una entidad del tipo B, y viceversa. Por ejemplo: La entidad HOMBRE con la entidad MUJER y entre ellos la relación MATRIMONIO, es una relación 1 a 1, ya que asocia a un HOMBRE con una única MUJER por lo tanto ningún HOMBRE tiene más de una MUJER en MATRIMONIO, y ninguna MUJER tiene más de una HOMBRE en MATRIMONIO. El extremo de la flecha indica el uno de la relación.

HOMBRE

MATRIMONIO

MUJER

Gráfico 6 Relación 1 a 1

b) Relación uno a muchos (1:N): Significa que una entidad del tipo A puede relacionarse con cualquier cantidad de entidades del tipo B, y una entidad del tipo B solo puede estar relacionada con una entidad del tipo A. Por ejemplo: La entidad CURSO y la entidad ALUMNO y entre ellos la relación ESTUDIAR EN. En un CURSO pueden ESTUDIAR muchos ALUMNOS, pero un ALUMNO puede ESTUDIAR EN un solo CURSO. ALUMNO

ESTUDIAR EN

CURSO

Gráfico 7 Relación 1 a N

c) Relación muchos a muchos (N:N): Establece que cualquier cantidad de entidades del tipo A pueden estar relacionados con cualquier cantidad de entidades del tipo B. Por ejemplo: La entidad ALUMNO y la entidad ASIGNATURA y entre ellos la relación APRENDER. Un ALUMNO puede APRENDER varias asignaturas y una ASIGNATURA puede ser APRENDIDA por varios ALUMNOS. ALUMNO

ESTUDIAR EN

ASIGNATURA

Gráfico 8 Relación N a N

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UNIDAD 2 Lenguaje de Consultas SQL

3.3 Generalización, especialización y Agregación a) Generalización La generalización consiste en identificar atributos comunes a ciertas entidades, para lo cual podemos crear: una entidad de nivel superior que las contenga, y otras entidades de nivel inferior con los atributos particulares. Ejemplo:

Atributos semejantes (Generalizados)

Dirección Nombre

Teléfono PERSONA

IS A

Entidad global generada

IS A: Se lee ES UN

Calificación

Salario EMPLEADO

ESTUDIANTE

IS A Atributos individuales

Atributos individuales

ADMINISTRATIVO

Cargo

PROFESOR

Departamento

Materia

Horas de clase

Gráfico 9 Ejemplos de Generalización

Se puede observar que las entidades EMPLEADO y ESTUDIANTE heredan8 de la entidad PERSONA los atributos Nombre, Dirección y Teléfono. De la misma manera la entidad EMPLEADO tiene un atributo particular llamado

8

La herencia es un tipo de relación entre una entidad "padre" y una entidad "hijo". La entidad "hijo" hereda todos los atributos y relaciones de la entidad "padre". Por tanto, no necesitan ser representadas dos veces en el diagrama. Colegio Técnico Salesiano Sistemas Gestores de bases de datos Tercero de Bachillerato – Aplicaciones Informáticas

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UNIDAD 2 Lenguaje de Consultas SQL salario que hereda a las entidades ADMINISTRATIVO y PROFESOR, las cuales tienen también sus propios atributos individuales. Como podemos observar la Generalización trata de eliminar la redundancia (repetición)

de

atributos,

al

englobar

los

atributos

semejantes.

La

entidad(es) de bajo nivel heredan todos los atributos correspondientes. b) Especialización Si identificamos un subconjunto de entidades dentro de un conjunto de entidades

que tienen

algunos

atributos particulares, entonces

estos

subgrupos se convierten en conjuntos de entidades de nivel inferior que tienen atributos o participan en relaciones que no son aplicables al conjunto de entidades de nivel superior. c) Agregación La agregación surge cuando más de una entidad se asocian de tal forma que se las puede ver como a una nueva entidad. Esta nueva entidad, fruto de esa íntima unión, se puede relacionar con otras entidades. Se representa enmarcando la relación en un rectángulo.

Id

Nombre EMPLEADO

Horas TRABAJA

Número

PROYECTO

USA

MAQUINARIA Id Gráfico 10 Ejemplo de Agregación

Para ejemplificar una agregación consideraremos un ejemplo que consiste en una empresa en la cual existen trabajando muchos empleados que trabajan en diferentes proyectos, pero dependiendo del trabajo que realiza en pueden llegar a utilizar un equipo o maquinaria; en este problema intervienen 3 entidades: Empleado, Proyecto y Maquinaria, el diagrama E-R correspondiente sería el que se visualiza en la figura 9. Colegio Técnico Salesiano Sistemas Gestores de bases de datos Tercero de Bachillerato – Aplicaciones Informáticas

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UNIDAD 2 Lenguaje de Consultas SQL Como el modelo E-R no permite la unión entre dos o más relaciones, la relación TRABAJA es englobada como si fuera una entidad más de la relación USA, gráficamente se dibuja un rectángulo para englobarlas. Sólo así podemos decir que la entidad TRABAJA se relaciona con la entidad MAQUINARIA a través de la relación USA. Para indicarnos que un trabajo usa un determinado equipo o maquinaria según el tipo de trabajo que se trate.

3.4 Técnica para el modelado entidad relación El modelado entidad-relación es una técnica para el modelado de datos utilizando diagramas entidad relación. No es la única técnica pero sí la más utilizada. Brevemente consiste en los siguientes pasos: 1. Se parte de una descripción textual del problema o sistema de información a automatizar (los requisitos). 2. Se hace una lista de los sustantivos y verbos que aparecen. 3. Los sustantivos son posibles entidades o atributos. 4. Los verbos son posibles relaciones. 5. Analizando las frases se determina la cardinalidad de las relaciones y otros detalles. 6. Se elabora el diagrama (o diagramas) entidad-relación. 7. Se completa el modelo con listas de atributos y una descripción de otras restricciones que no se pueden reflejar en el diagrama.

3.5 Ejercicios Resueltos Ejercicio 1: Realizar un diagrama E-R del siguiente enunciado: Una editorial publica varios libros. Un libro es publicado por una sola editorial. EDITORIAL

PUBLICA

LIBRO

Gráfico 11 Diagrama E-R del Ejercicio 1

Ejercicio 2: Una editorial publica varios libros. Un libro es publicado por una sola editorial. Un lector puede tomar prestados varios libros.

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UNIDAD 2 Lenguaje de Consultas SQL EDITORIAL

PUBLICA

LIBRO TIENE

LECTOR

Gráfico 12 Diagrama E-R del Ejercicio 2

Ejercicio 3 Se pretende crear una base de datos para almacenar información sobre los proyectos que realizan en un curso. Los datos a tener en cuenta son:

 Cada proyecto tiene asociado un identificador numérico y un nombre. Además se guardará qué estudiante es el director de dicho proyecto.

 También

se quiere guardar información sobre los informes que en

cada aporte se hacen de cada proyecto. Para ello se guardará la fecha del informe y se detallará cuáles han sido las tareas realizadas en el aporte, quién las realizó y el tiempo que dedicó a cada una de ellas. Las tareas dentro de los proyectos suelen ser casi siempre las mismas, aunque las realicen distintas personas y le dediquen tiempos distintos. Además un mismo estudiante puede realizar distintas tareas en el mismo aporte y una tarea puede ser desarrollada por más de un empleado.

 De los estudiantes se guardará el código y su nombre. Fecha Tiempo

IdInforme

GUARDA

Descripción

INFORME

IdTarea

REGISTRA

TAREA Código

Nombre

IdProyecto Nombre

PROYECTO

DIRIGE

ESTUDIANTE

Gráfico 13 Diagrama E-R del Ejercicio 3

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UNIDAD 2 Lenguaje de Consultas SQL

4. Diseño lógico de bases de datos utilizando el Modelo Relacional 4.1 Introducción Teórica El objetivo del diseño lógico es convertir los esquemas conceptuales locales en un esquema lógico global que se ajuste al modelo de DBMS sobre el que se vaya a implementar el sistema. Los modelos de bases de datos más extendidos desde la perspectiva del diseño lógico son el modelo relacional, el modelo de red y el modelo jerárquico. El modelo orientado a objetos es también muy popular, pero no existe un modelo estándar orientado a objetos. En este punto nos concentraremos en desarrollar un buen modelo "lógico" que se conoce como "esquema de la base de datos" a partir del cual se podrá realizar el modelado físico en el DBMS, es importante mencionar que es un paso necesario, no se puede partir de un modelo conceptual para realizar un físico.

4.2 El Modelo Relacional El objetivo del modelo relacional es crear un "esquema", lo cual como se explicará más adelante consiste de un conjunto de "tablas" que representan "relaciones", relaciones entre los datos. La ventaja del modelo relacional es que los datos se almacenan, al menos conceptualmente, de un modo en que los usuarios entienden con mayor facilidad. Los datos se almacenan como tablas y las relaciones entre las filas y las tablas son visibles en los datos. Este enfoque permite a los usuarios obtener información de la base de datos sin asistencia de sistemas profesionales de administración de información. Las características más importantes de los modelos relacionales son:

 Es importante saber que las entradas en la tabla tienen un solo valor (son atómicos); no se admiten valores múltiples, por lo tanto la intersección de un renglón con una columna tiene un solo valor, nunca un conjunto de valores. Colegio Técnico Salesiano Sistemas Gestores de bases de datos Tercero de Bachillerato – Aplicaciones Informáticas

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UNIDAD 2 Lenguaje de Consultas SQL

 Todas

las entradas de cualquier columna son de un solo tipo. Por

ejemplo, una columna puede contener nombres de clientes, y en otra puede tener fechas de nacimiento. Cada columna posee un nombre único, el orden de las comunas no es de importancia para la tabla, las columnas de una tabla se conocen como atributos. Cada atributo tiene un dominio, que es una descripción física y lógica de valores permitidos.

 No existen 2 filas en la tabla que sean idénticas.  La información en las bases de datos son representados como datos explícitos, no existen apuntadores o ligas entre las tablas. En el enfoque relacional es sustancialmente distinto de otros enfoques en términos de sus estructuras lógicas y del modo de las operaciones de entrada/salida. En el enfoque relacional, los datos se organizan en tablas llamadas relaciones, cada una de las cuales se implanta como un archivo. En terminología relacional una fila en una relación representa un registro o una entidad; Cada columna en una relación representa un campo o un atributo. Así, una relación se compone de una colección de registros cuyos propietarios están descritos por cierto número de atributos predeterminados implantados como campos. Las tablas del diagrama relacional, pueden ser construidas partiendo de convertir el diagrama e-r a tablas y posteriormente aplicar operaciones de normalización hasta conseguir el esquema óptimo. Esta es muy conveniente en varios aspectos:



El partir de un diagrama visual es muy útil para apreciar los detalles, de ahí que se llame modelo conceptual.



El crear las tablas iníciales es mucho más simple a través de las reglas de conversión.



Se podría 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 "normalización" es mínima por lo general. Colegio Técnico Salesiano Sistemas Gestores de bases de datos Tercero de Bachillerato – Aplicaciones Informáticas

24

UNIDAD 2 Lenguaje de Consultas SQL



Lo anterior tiene otra ventaja, aún cuando se normalice de manera deficiente, se garantiza un esquema aceptable.

Conceptos básicos Tablas: El modelo relacional proporciona una manera simple de representar los datos: una tabla bidimensional llamada relación. ALUMNOS CODIGO

NOMBRES

DIRECCIÓN

1234

David Bustamante

Av. 24 de Mayo

5678

Tomás Alarcón

Gran Colombia

La relación Alumnos tiene la intención de manejar la información de las instancias en la entidad Alumnos, cada renglón corresponde a una entidad Alumno y cada columna corresponde a uno de los atributos de la entidad. Sin embargo las relaciones pueden representar más que entidades, como se explicará más adelante. El grado de esta tabla es el número de campos que posee, en nuestro caso la tabla ALUMNOS es de grado 3. Campos o atributos: Los atributos son las columnas de una relación y describen características particulares de ella. Relación, Esquema o Tabla: Es el nombre que se le da a una relación y el conjunto de atributos en ella. Alumnos (Código, Nombres, Dirección) Tuplas o registros: Cada uno de los renglones en una relación conteniendo valores para cada uno de los atributos. (1234, David Bustamante, Av. 24 de Mayo) Dominios: Se debe considerar que cada campo (columna) debe ser atómico, es decir, que no sea divisible, no se puede pensar en un atributo como un "registro" o "estructura" de datos. Claves: Como en una tabla, las tuplas pueden estar en cualquier orden, no podemos referenciar una tupla concreta a mediante su posición entre las

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25

UNIDAD 2 Lenguaje de Consultas SQL demás, y necesitamos alguna forma de seleccionar una tupla concreta. La forma de hacerlo es mediante una clave. Una clave es un atributo o conjunto de atributos cuyo valor es único y diferente para cada tupla. Clave primaria: De entre todas las claves candidatas, el administrador, cuando define la tabla, debe decidir cuál de ellas va a ser la clave principal o clave primaria. Una clave primaria es aquella columna (pueden ser también dos columnas o más) que identifica únicamente a esa fila. La clave primaria es un identificador que va a ser único para cada fila. Se acostumbra poner la clave primaria como la primera columna de la tabla pero esto no tiene que ser necesario, si no es más una conveniencia. Muchas veces la clave primaria es autonumérica. Clave Candidata: En una tabla puede que tengamos más de una clave, en tal caso se puede escoger una para ser la clave primaria, las demás claves son las claves candidatas, además es la posible clave primaria. P.ej., en nuestro caso de la tabla Alumnos, la clave puede ser tanto el atributo Código, como el atributo Nombre Claves Alternativas: Una clave alternativa es aquella clave candidata que no ha sido seleccionada como clave primaria, pero que también puede identificar de forma única a una fila dentro de una tabla. Ejemplo: Si en una tabla Alumnos definimos Código como clave primaria, el número de cédula de ese alumno podría ser una clave alternativa. Clave Foránea: Una clave foránea es aquella columna que existiendo como dependiente en una tabla, es a su vez clave primaria en otra tabla. Clave Compuesta: Una clave compuesta es una clave que está compuesta por más de una columna o campo.

4.3 Conversión del diagrama E-R a tablas En el tema anterior estudiamos un modelo conceptual de datos que nos permitía describir la información que se desea almacenar en una base de datos cualquiera: el modelo Entidad-Relación. Colegio Técnico Salesiano Sistemas Gestores de bases de datos Tercero de Bachillerato – Aplicaciones Informáticas

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UNIDAD 2 Lenguaje de Consultas SQL La ventaja de este modelo es que es independiente del modelo lógico sobre el que se vaya a implantar finalmente dicha base de datos. Por otro lado, cuando dicho modelo lógico es el modelo relacional, resulta bastante sencillo pasar del diagrama E-R al esquema relacional mediante unas cuantas reglas sencillas y fáciles de aplicar. Antes de comenzar es necesario resaltar las diferencias existentes entre estos dos modelos. De una parte, el modelo E-R trabaja a nivel conceptual, estableciendo cuáles son las entidades fuertes y débiles que intervienen en nuestra base de datos, y las relaciones existentes entre ellas; sin embargo, no hace referencia alguna a la forma en que estos «objetos» se almacenan en ninguna base de datos, entre otras cosas por se trata sólo de un modelo conceptual. Por contra, el modelo relacional lo que trata es de representar la información en la forma en que se va a almacenar en la memoria del ordenador (o al menos en la forma en que el usuario la ve). Para ello se vale casi únicamente del concepto de tabla. Por tanto, lo que se pretende con este apartado es pasar de describir conceptualmente el mundo mediante entidades y relaciones, a describirlo lógicamente mediante tablas. Una vez preparados los atributos de las entidades y relaciones, la conversión del diagrama E-R al modelo relacional pasa por dos etapas: una en la que se convierten las entidades, y otra en la que se convierten las relaciones. No obstante, las tablas que se van obteniendo no adoptan su forma definitiva hasta que se ha acabado el proceso. Conversión de entidades a tablas. «Una entidad A con atributos a1...aN se convierte en una tabla de nombre A, y nombres de columna o atributos a1...aN. Si la clave de la entidad A está formada por los atributos ai...ai+k, la clave de la tabla correspondiente estará formada por dichos atributos».

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UNIDAD 2 Lenguaje de Consultas SQL En definitiva, podemos decir que existe una correspondencia directa entre el concepto de entidad del diagrama E-R (una vez eliminados los atributos múltiples y los compuestos), y el concepto de tabla relacional. P.ej., siguiendo con el caso anterior, la entidad ALUMNO se convertiría en la tabla adjunta, en la que no hay ningún dato insertado. Teléfono

Dirección

Código

Nombres ALUMNO

Gráfico 14 Entidad Alumno ALUMNO CODIGO

NOMBRES

DIRECCIÓN

TELÉFONO

Si la entidad es débil, será necesario incluir también los atributos correspondientes a su entidad fuerte, indispensables para poder establecer una clave identificativa en la tabla así formada. Conversión de relaciones binarias a tablas Supongamos el ejemplo de un diagrama que nos permite representar las facturas propias de cualquier negocio. Dado que el número de líneas de detalle de una factura es indeterminado, es necesario crear una relación débil que relacione cada factura con los detalles que en ella se facturan, tal y como se ve en el diagrama del la figura.

Fecha

CódigoArtículo

Cliente

Número

PrecioUnitario

NúmeroLínea

IVA

FACTURA

Cantidad

TIENE

LÍNEAS DETALLE

Gráfico 15 Esquema E-R de una factura

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UNIDAD 2 Lenguaje de Consultas SQL FACTURA NÚMERO

FECHA

CLIENTE

IVA

LÍNEAS DE DETALLE NÚMERO_ FACTURA

NÚMERO LÍNEA

CANTIDAD

CÓDIGO ARTÍCULO

PRECIO UNITARIO

Cuando convertimos las entidades FACTURAS y LÍNEAS DE DETALLE en sus tablas correspondientes, obtenemos las de la figura, en la que se observa quela tabla de LÍNEAS DE DETALLE hereda los atributos que forman la clave de FACTURAS. Con este método está claro cuáles son las instancias de LÍNEAS DE DETALLE que se relacionan con cada Factura concreta, ya que partiendo del Número de la Factura buscamos todas las tuplas de LÍNEAS DE DETALLE en las que coincida su atributo Número de Factura. Por otro lado, averiguar a qué Factura pertenece una Línea de Detalle es trivial, todo caso que se conoce la clave de dicha Factura a través de Número de Factura. De esta forma, la relación débil Detalle queda representada en el modelo relacional por la inclusión de la clave de la relación fuerte en la tabla de la débil. Conversión de relaciones uno a uno La conversión de una relación uno a uno, no da lugar a una tabla nueva, sino que modifica una de las dos tablas correspondientes a las entidades que relaciona. «Una relación R del tipo uno a uno con atributos r1...rN que relaciona entidades A y B de claves ai...ai+k y bj...bj+m, modifica la tabla de la entidad A, añadiéndole como atributos los de la clave de B, y los suyos propios, esto es bj...bj+m y r1...rN». Por ejemplo, supongamos el diagrama E-R de la figura que representa a una entidad CLIENTES y a una entidad CASILLEROS DE ROPA, en un sistema en el que queremos representar parte de un gimnasio, de manera que un cliente alquila un casillero para guardar su ropa, y un CASILLEROS DE ROPA sólo puede pertenecer como mucho a un CLIENTE. Esta situación

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UNIDAD 2 Lenguaje de Consultas SQL se representa mediante la relación ALQUILA, que en tal caso es del tipo uno a uno. Nombre

Apellido

Cédula

Número

Dirección

ALQUILA

CLIENTE

FechaAlquiler

Situación

CASILLERO ROPA

Duración

Gráfico 16 Esquema E-R con relación uno a uno

Tras convertir las entidades CLIENTES y CASILLEROS DE ROPA en tablas, se obtienen las de la figura adjunta. CLIENTE CÉDULA

NOMBRE

APELLIDO

DIRECCIÓN

CASILLERO DE ROPA NÚMERO

SITUACIÓN

Si ahora aplicamos la regla dada anteriormente, nos damos cuenta de su ambigüedad, en el sentido de que hace referencia a una entidad A y otra B. En nuestro caso, da lo mismo cual consideremos como entidad A (si a CLIENTES o CASILLEROS DE ROPA), ya que el proceso a seguir es idéntico escojamos la que escojamos. Supongamos que la entidad A es CLIENTES, en tal caso para convertir la relación ALQUILA con atributos Fecha alquiler y Duración, ampliaremos la tabla de Clientes con la clave de CASILLEROS DE ROPA, o sea Número, y los atributos de la relación CASILLEROS DE ROPA, dando lugar a la tabla siguiente. CLIENTE CÉDULA

NOMBRE

APELLIDO

DIRECCIÓN

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NÚMERO FECHA DURACIÓN ALQUILER

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UNIDAD 2 Lenguaje de Consultas SQL Como resultado de esta conversión, hemos transformado una tabla añadiéndole atributos que permiten seguir la relación existente entre un CLIENTE y un CASILLERO DE ROPA. Podemos saber directamente qué CASILLEROS DE ROPA tiene asignado un CLIENTE sin más que consultar su clave, en este caso el atributo Número, que, por el hecho de ser clave, identifica de forma única una tupla en la tabla de CASILLEROS DE ROPA. Asimismo, acompañamos la adición de esta clave con la adición de los atributos propios de la relación, con lo que podemos saber qué CASILLERO DE ROPA ha alquilado cada CLIENTE, en qué Fecha alquiler y por cuánta Duración. Por otro lado, para saber a partir de un Número de CASILLERO DE ROPA, qué CLIENTE la ha alquilado, basta con inspeccionar todas las tuplas de Clientes en busca de uno cuyo atributo Número coincida con el que estamos buscando. Por tanto, lo que en el diagrama E-R no era más que un dibujo que relacionaba instancias de una entidad, lo hemos convertido en tablas y atributos insertados en ellas que nos permiten «seguir el hilo» de las instancias relacionadas. Esta operación, en la que la clave de una tabla «emigra» a otra, da lugar a lo que se llama clave foránea, que no es más que el conjunto de atributos que conforman la clave migrada. Conversión de relaciones uno a muchos. Cuando la relación que se desea convertir es del tipo uno a muchos, la solución es muy parecida a la del punto anterior, y consiste en migrar una de las claves a la tabla correspondiente a la otra entidad. «Una relación R del tipo uno a muchos con atributos r1...rN que relaciona entidades A y B de claves ai...ai+k y bj...bj+m de manera que una instancia de A se puede relacionar con muchas de B, modifica la tabla de la entidad B, añadiéndole como atributos los de la clave de A, y los suyos propios, esto es ai...ai+k y r1...rN».

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UNIDAD 2 Lenguaje de Consultas SQL Típico ejemplo de esta situación es el diagrama E-R que representa la relación entre una lista de vuelos comerciales y las compañías aéreas que los realizan. Esto puede verse en la figura adjunta. FechaDeSalida

Nombre

Situación

LugarDeSalida

Nacionalidad Dirección

Destino

Descriptor

COMPAÑÍAS

VUELOS

REALIZA

Gráfico 17 Esquema E-R con relación uno a muchos

Tras haber convertido las entidades en tablas se obtienen las de la figura siguiente. COMPAÑIAS NOMBRE

DIRECCIÓN

NACIONALIDAD

VUELOS DESCRIPTOR

LUGAR DE SALIDA

FECHA DE SALIDA

SITUACIÓN

DESTINO

En esta situación, para convertir la relación REALIZAR al modelo relacional, observamos que una COMPAÑÍA se relaciona con muchos VUELOS, por lo que siguiendo la regla anterior, COMPAÑÍA hace las veces de entidad A, y VUELOS hace las veces de entidad B. Por tanto, para convertir la relación, basta con incluir la clave de COMPAÑÍAS en la tabla de VUELOS, dando lugar al siguiente esquema. COMPAÑIAS NOMBRE

DIRECCIÓN

NACIONALIDAD

VUELOS DESCRIPTOR

LUGAR DE SALIDA

FECHA DE SALIDA

SITUACIÓN

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DESTINO

NOMBRE

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UNIDAD 2 Lenguaje de Consultas SQL En este caso, la relación REALIZAR carece de atributos propios por lo que no se añaden más atributos a la tabla de VUELOS. En este punto es interesante hacer notar que en el diagrama E-R existe la posibilidad de tener entidades distintas con atributos distintos pero con el mismo nombre; p.ej., puede ser común tener la entidad CLIENTES con un atributo CÉDULA, y a la vez tener la entidad EMPLEADOS con un atributo también llamado CÉDULA. Esto es posible porque cuando se hace referencia a CÉDULA, es necesario también indicar la entidad a que nos referimos: CLIENTES o EMPLEADOS. Sin embargo, en el momento de efectuar la conversión del diagrama a las tablas relacionales, vemos que en ciertas situaciones es necesario migrar las claves de unas entidades a otras, lo cual puede dar conflictos de nombres. Por ejemplo, ¿qué ocurriría si el atributo que forma la clave de VUELOS (destinado a guardar el código del vuelo: IB-713, AV-098, etc.), en lugar de llamarse Descriptor se llamase Nombre? Está claro que cuando se migrase la clave de la COMPAÑÍA a la tabla de VUELOS habría un problema, pues tendríamos dos atributos con el mismo nombre. Pues bien, tanto si se produce esa situación como si no, cuando se migra la clave de una tabla a otra, nada nos impide renombrar los atributos en su nueva ubicación. Por ejemplo, en el caso anterior, la tabla VUELOS podría haber quedado como se ve en la figura: el atributo Nombre ha pasado a llamarse Nombre de Compañía.

COMPAÑIAS NOMBRE

DIRECCIÓN

NACIONALIDAD

VUELOS DESCRIPTOR

LUGAR DE SALIDA

FECHA DE SALIDA

SITUACIÓN

DESTINO

NOMBRE DE COMPAÑÍA

Lo que sí está claro, en cualquier caso, es que el atributo Nombre de Compañía sigue siendo clave foránea, aunque tenga distinto nombre.

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UNIDAD 2 Lenguaje de Consultas SQL Conversión de relaciones muchos a muchos. Este es el caso más general de conversión de relaciones, pudiendo incluso aplicarse en las relaciones uno a uno y uno a muchos. El único motivo por el que no se da esta regla como única regla general es la eficiencia, ya que como veremos implica la creación de tablas nuevas y la duplicación de información en gran cantidad. «Una relación R del tipo muchos a muchos con atributos r1...rN que relaciona entidades A y B de claves ai...ai+k y bj...bj+m respectivamente, se convierte en una tabla llamada R y compuesta por los atributos de las claves de A y B, así como por los atributos propios de la relación R, esto es ai...ai+k, bj...bj+m, y r1...rN. Los atributos ai...ai+k, bj...bj+m forman la clave de la nueva tabla». En el caso de las relaciones muchos a muchos no podemos ampliar ninguna de las tablas asociadas porque necesitaríamos un número indeterminado de claves foráneas. Por tanto, la solución pasa por crear una nueva tabla con el único objetivo de contener los pares de instancias que se relacionan; evidentemente, en lugar de repetir toda la información de cada instancia, se almacena tan sólo la información identificativa: la clave. Para ilustrar esto, supongamos que queremos representar la información relativa a los ALUMNOS del colegio y los CLUBES en que se halan matriculados. El diagrama E-R que representa puede verse en la figura.

Apellido

Nombre

Cédula

Código

AñoNacimiento

ALUMNO

MATRICULA

ConvocatoriasAgotadas

Nombre

CLUB VecesMatriculado

Gráfico 18 Esquema E-R con relación muchos a muchos

Dado que la relación MATRÍCULAS es muchos a muchos, según la regla anterior, la conversión implica crear una nueva tabla con el mismo nombre, o sea MATRÍCULAS, y con los atributos Veces Matriculado y Convocatorias Colegio Técnico Salesiano Sistemas Gestores de bases de datos Tercero de Bachillerato – Aplicaciones Informáticas

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UNIDAD 2 Lenguaje de Consultas SQL Agotadas, así como las claves de ALUMNOS y ASIGNATURAS, o sea, Cédula y Código, que podemos renombrar como Cédula del Alumno y Código de Club, quedando las tablas de la figura siguiente. ALUMNOS CÉDULA

NOMBRE

APELLIDO

AÑO DE NACIMIENTO

CLUB CÓDIGO

NOMBRE

MATRÍCULA CLUB CÉDULA ALUMNO

CÓDIGO DE CLUB

VECES MATRICULADO

CONVOCATORIAS AGOTADAS

Con este esquema de tablas, para saber en qué CLUBES se ha matriculado un alumno concreto, basta con buscar todas las veces que parezca su cédula en la tabla MATRÍCULAS; cada tupla en la que aparezca contendrá además la clave de una de los clubes en la que está matriculado. Para saber el nombre de cada club utilizaremos el Código de club como clave para buscar el nombre en la tabla CLUBES. Es interesante hacer notar la necesidad de los atributos asociados a la relación, tal y como explicábamos en el capítulo de diagramas E-R. ACTIVIDAD Investigue cómo se hace la Transformación de relaciones no binarias a tablas. Se evaluará: Portada, índice de contenidos, índice de gráficos (si es que los hay), calidad de la teoría investigada, ejemplos, conclusiones, recomendaciones y bibliografía. Recuerde que una buena investigación implica una buena sustentación de la misma.

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UNIDAD 2 Lenguaje de Consultas SQL

5. Normalización desde el punto de vista del diseño lógico de una base de datos 5.1 Introducción Teórica Una vez creadas las tablas en el modelo relacional hay que verificarlas y revisar si aún se puede reducir u optimizar de alguna manera. Los problemas tales como la redundancia que ocurren cuando se abarrotan demasiados datos en una sola relación son llamados anomalías. Los principales tipos son: 1. Redundancia: la información se repite innecesariamente en muchas tuplas. En la relación siguiente: ALUMNO, CURSO, PARALELO, ESPECIALIDAD. 2. Anomalías de actualización: cuando al cambiar la información en una tupla se descuida el actualizarla en otra. Si en la relación encontramos que la EDAD de David Bustamante es 15 podríamos cambiarlo únicamente para la primer tupla y olvidar actualizar las demás. 3. Anomalías de eliminación: si un conjunto de valores llegan a estar vacíos y se llega a perder información relacionada como un efecto de la eliminación. Si eliminamos la materia CCNN 2, perdemos también la tupla del alumno Polo García. ALUMNOS ALUMNO

CURSO

PARALELO

EDAD

ESPECIALIDAD

MATERIA

David Bustamante

Décimo

F

14

Básica

Matemáticas III

David Bustamante

Décimo

F

14

Básica

Computación III

David Bustamante

Décimo

F

14

Básica

Inglés III

Polo García

Octavo

A

12

Básica

CCNN I

Raúl Bolaños

Noveno

B

13

Básica

Inglés II

Raúl Bolaños

Noveno

B

14

Básica

CCSS II

5.2 Dependencia Funcional En el diseño de esquemas de bases de datos el concepto de dependencia funcional (functional dependency) es vital para eliminar "redundancia",

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UNIDAD 2 Lenguaje de Consultas SQL otros factores sería el manejo de dependencias multivaluadas y las restricciones de integridad referencial. Como vimos anteriormente, las relaciones pueden usarse como modelos del “mundo real”, estos hechos del mundo real implican que no todo conjunto de tuplas conforman una instancia válida del esquema de relación, aún cuando los valores de las tuplas hayan sido tomados de los dominios correctos. Por ejemplo, si tenemos el esquema: Alumnos= {Código, Nombre, Edad, Curso} La siguiente instancia no es válida: ALUMNOS CÓDIGO

NOMBRE

EDAD CURSO

1234

David Bustamante

314

Décimo

5678

Tomás Alarcón

15

Primero de Bachillerato

9101

Humberto López

12

Tercero de Bachillerato

1121

Miguel Farfán

16

Tercero de Bachillerato

5678

Mario Osorio

15

Segundo de Bachillerato

Podemos distinguir dos tipos de restricciones9 sobre las relaciones: Restricciones que dependen de la semántica del dominio. Estas restricciones surgen de comprender el significado de las componentes de las tuplas. En el ejemplo anterior, David Bustamante no puede tener 314 años y Humberto López no puede estar en Tercero de Bachillerato cuando sólo tiene 12 años de edad. Conocer estas restricciones no ayudan a lograr un buen diseño de la base de datos, pero es necesario considerarlas para que el DBMS chequee los errores que posiblemente ocurrirán en el momento de cargar los datos. Restricciones que dependen de la igualdad o desigualdad de valores. Estas restricciones no dependen de qué valor tiene una tupla en una componente dada, sino que se basan en que dos tuplas coinciden en ciertas componentes. En el ejemplo anterior, no puede suceder que Pedro y Mario Osorio tengan el mismo valor en el campo CÓDIGO, más allá de cuál 9

Restricciones: Es una condición que obliga el cumplimiento de ciertas condiciones en la bases de datos. Colegio Técnico Salesiano Sistemas Gestores de bases de datos Tercero de Bachillerato – Aplicaciones Informáticas

37

UNIDAD 2 Lenguaje de Consultas SQL sea

ese

valor.

Estas

restricciones

se

conocen

con

el

nombre

de

dependencias. Existen distintos algunos tipos de dependencias: funcionales, multivaluadas, de inclusión y de producto (join). Cada tipo de dependencia es un caso particular de la que le sigue. Si deseamos disponer de métodos algorítmicos eficientes para el diseño de una base de datos relacional debemos primero estudiar y resolver problemas relacionados con la manipulación de dependencias entre los datos. Por alcance de éste curso analizaremos solamente las dependencias funcionales. ¿Entonces qué es la Dependencia funcional? Una dependencia funcional es una conexión entre uno o más atributos. Por ejemplo si conocemos el valor de FechaDeNacimiento podemos conocer el valor de Edad. Las dependencias funcionales del sistema se escriben utilizando una flecha, de la siguiente manera: FechaDeNacimiento  Edad Aquí a FechaDeNacimiento se le conoce como un determinante. Se puede leer de dos formas FechaDeNacimiento determina a Edad o Edad es funcionalmente dependiente de FechaDeNacimiento. Las dependencias funcionales representan restricciones de la realidad. Por consiguiente, la única manera de determinar las dependencias funcionales que se cumplen en una tabla R es analizando cuidadosamente las restricciones de la realidad que estamos representando. Las dependencias funcionales son afirmaciones del “mundo real” que nos dicen qué instancias son válidas para un esquema R.

5.3 ¿Qué es la Normalización? Se puede entender la normalización como una serie de reglas que sirven para ayudar a desarrollar tablas que minimicen los problemas de lógica. Cada regla está basada en la que le antecede.

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38

UNIDAD 2 Lenguaje de Consultas SQL Una de las ventajas de la normalización de base de datos es el consumo de espacio. Una base de datos normalizada ocupa menos espacio en disco que una no normalizada. Hay menos repetición de datos, lo que tiene como consecuencia un mucho menor uso de espacio en disco. El proceso de normalización tiene un nombre y una serie de reglas para cada fase. Esto puede parecer un poco confuso al principio, pero poco a poco se va entendiendo el proceso, así como las razones para hacerlo de esta manera. Grados de normalización Existen básicamente tres niveles de normalización: Primera Forma Normal (1NF), Segunda Forma Normal (2NF) y Tercera Forma Normal (3NF). Cada una de estas formas tiene sus propias reglas. Cuando una base de datos se conforma

a

un

nivel,

se

considera

normalizada

a

esa

forma

de

normalización. No siempre es una buena idea tener una base de datos conformada en el nivel más alto de normalización, puede llevar a un nivel de complejidad que pudiera ser evitado si estuviera en un nivel más bajo de normalización.

5.4 Primera Forma Normal (1FN) Una tabla está en Primera Forma Normal sólo si 1. Todos los atributos son atómicos. Un atributo es atómico si los elementos del dominio son indivisibles, mínimos. 2. La tabla contiene una clave primaria 3. La tabla no contiene atributos nulos 4. Si no posee ciclos repetitivos Una columna no puede tener múltiples valores. Los datos son atómicos. (Si a cada valor de X le pertenece un valor de Y, entonces a cada valor de Y le pertenece un valor de X).... La primera forma normal (1NF o forma mínima) es una forma normal usada en normalización de bases de datos. Una tabla de base de datos relacional que se adhiere a la 1NF es una que satisface cierto conjunto mínimo de criterios. Estos criterios se refieren básicamente a asegurarse que la tabla Colegio Técnico Salesiano Sistemas Gestores de bases de datos Tercero de Bachillerato – Aplicaciones Informáticas

39

UNIDAD 2 Lenguaje de Consultas SQL es una representación fiel de una relación y está libre de "grupos repetitivos". Sin embargo, el concepto de "grupo repetitivo", es entendido de diversas maneras por diferentes teóricos. Como una consecuencia, no hay un acuerdo universal en cuanto a qué características

descalificarían

a

una

tabla

de

estar

en

1NF.

Muy

notablemente, la 1NF, tal y como es definida por algunos autores10 excluye "atributos relación-valor", es decir, tablas dentro de tablas11. Por otro lado, según lo definido por otros autores, la 1NF sí los permite12. Las tablas 1NF como representaciones de relaciones Según la definición de Date de la 1NF, una tabla está en 1NF si y solo si es "isomorfa a alguna relación", lo que significa, específicamente, que satisface las siguientes cinco condiciones: 1. No hay orden de arriba-a-abajo en las filas. 2. No hay orden de izquierda-a-derecha en las columnas. 3. No hay filas duplicadas. 4. Cada intersección de fila-y-columna contiene exactamente un valor del dominio aplicable (y nada más). 5. Todas las columnas son regulares, es decir, las filas no tienen componentes como IDs de fila, IDs de objeto, o timestamps13 ocultos. La violación de cualquiera de estas condiciones significaría que la tabla no es estrictamente relacional, y por lo tanto no está en 1NF. Algunos ejemplos de tablas (o de vistas14) que no satisface esta definición de 1NF son:

10

Algunos de esos autores son: Ramez Elmasri y Shamkant B. Navathe) Siguiendo el precedente establecido por Edgar.F. Codd, científico informático inglés (1923-2003) uno de los padres de las bases de datos relacionales 12 Según como le define como la define Chris Date, Christopher Date, (nacido en 1941) es autor, investigador y consultor independiente, especializado en la tecnología de bases de datos relacionales. Es el investigador principal del modelo relacional de bases de datos de Edgar F. Codd. Trabajó en IBM. 13 Timestams: Es una secuencia de caracteres que denotan la hora y fecha (o alguna de ellas) en la cual ocurrió determinado evento. 14 Vistas: Es el resultado de una consulta en de una o varias tablas utilizando un lenguaje propio de base de datos llamado SQL, también se lo puede considerar una tabla virtual. 11

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40

UNIDAD 2 Lenguaje de Consultas SQL



Una tabla que carece de una clave primaria. Esta tabla podría acomodar filas duplicadas, en violación de la condición 3.



Una vista cuya definición exige que los resultados sean retornados en un orden particular, de modo que el orden de la fila sea un aspecto intrínseco y significativo de la vista. Esto viola la condición 1. Las tuplas en relaciones verdaderas no están ordenadas una con respecto de la otra.



Una tabla con por lo menos un atributo que pueda ser nulo. Un atributo que pueda ser nulo estaría en violación de la condición 4, que requiere a cada campo contener exactamente un valor de su dominio de columna. Sin embargo, debe ser observado que este aspecto de la condición 4 es controvertido. Muchos autores consideran que una tabla está en 1FN si ninguna clave candidata puede contener valores nulos, pero se aceptan éstos para atributos (campos) que no sean clave, según el modelo original de Codd sobre el modelo relacional, el cual hizo disposición explícita para los nulos.

Grupos repetidos La cuarta condición de Date, que expresa "lo que la mayoría de la gente piensa como la característica que define la 1NF", concierne a grupos repetidos. El siguiente ejemplo ilustra cómo un diseño de base de datos puede incorporar la repetición de grupos, en violación de la 1NF. Ejemplo 1: Dominios y valores Suponga que un diseñador principiante desea guardar los nombres y los números telefónicos de los alumnos. Procede a definir una tabla de ALUMNO como la que sigue: CODIGO

NOMBRE

APELLIDO

DIRECCIÓN

1234

David

Bustamante

Av. 24 de Mayo

2832098

5678

Tomás

Alarcón

Gran Colombia

2813145

9101

Humberto

López

Luis Cordero

4096473

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TELÉFONO

41

UNIDAD 2 Lenguaje de Consultas SQL En este punto, el diseñador se da cuenta de un requisito: debe guardar múltiples números telefónicos para algunos alumnos. Razona que la manera más simple de hacer esto es permitir que el campo "Teléfono" contenga más de un valor en cualquier registro dado: CODIGO

NOMBRE

APELLIDO

DIRECCIÓN

TELÉFONO

1234

David

Bustamante

Av. 24 de Mayo

2832098

5678

Tomás

Alarcón

Gran Colombia

2813145 2831276

9101

Humberto

López

Luis Cordero

4096473

Asumiendo, sin embargo, que la columna "Teléfono" está definida en algún tipo de dominio de número telefónico (por ejemplo, el dominio de cadenas de 12 caracteres de longitud), la representación de arriba no está en 1NF. La 1NF (y, para esa materia) prohíbe a un campo contener más de un valor de su dominio de columna. Ejemplo 2: Grupos repetidos a través de columnas El diseñador puede evitar esta restricción definiendo múltiples columnas del número telefónico: CODIGO NOMBRE APELLIDO

DIRECCIÓN

TELÉFONO 1 TELÉFONO 2 TELÉFONO 3

1234

David

Bustamante

Av. 24 de Mayo

2832098

5678

Tomás

Alarcón

Gran Colombia

2813145

9101

Humberto López

Luis Cordero

4096473

2831276

Sin embargo, esta representación hace uso de columnas que permiten valores nulos, y por lo tanto no se conforman con la definición de la 1NF de Date. Incluso si se contempla la posibilidad de columnas con valores nulos, el diseño no está en armonía con el espíritu de 1NF. Teléfono 1, Teléfono 2, y Teléfono 3, comparten exactamente el mismo dominio y exactamente el mismo significado; el dividir del número de teléfono en tres encabezados es artificial y causa problemas lógicos. Estos problemas incluyen:

 Dificultad

en hacer consultas a la tabla. Es difícil contestar preguntas

tales como "¿Qué alumnos tienen el teléfono X?" y "¿Qué pares de alumnos comparten un número de teléfono?".

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42

UNIDAD 2 Lenguaje de Consultas SQL

 La

imposibilidad de hacer cumplir la unicidad los enlaces Cliente-a-

Teléfono por medio del RDBMS. Al alumno 9101 se le puede dar equivocadamente un valor para el Teléfono 2 que es exactamente igual que el valor de su Teléfono 1.

 La

restricción de los números de teléfono por alumno a tres. Si viene

un alumno con cuatro números de teléfono, estamos obligados a guardar solamente tres y dejar el cuarto sin guardar. Esto significa que el diseño de la base de datos está imponiendo restricciones al proceso de la institución, en vez de (como idealmente debe ser el caso) al revés. Ejemplo 3: Repetición de grupos dentro de columnas El diseñador puede, alternativamente, conservar una sola columna de número de teléfono, pero alterando su dominio, haciendo una cadena de suficiente longitud para acomodar múltiples números telefónicos: CODIGO

NOMBRE

APELLIDO

DIRECCIÓN

TELÉFONO 1

1234

David

Bustamante

Av. 24 de Mayo

2832098

5678

Tomás

Alarcón

Gran Colombia

2813145, 2831276

9101

Humberto

López

Luis Cordero

4096473

Éste es defendiblemente el peor diseño de todos, y otra vez no mantiene el espíritu de la 1NF. El encabezado "Teléfono" llega a ser semánticamente difuso, ya que ahora puede representar, o un número de teléfono, o una lista de números de teléfono, o de hecho cualquier cosa. Una consulta como "¿Qué pares de clientes comparten un número telefónico?" es virtualmente imposible de formular, dada la necesidad de proveerse de listas de números telefónicos así como números telefónicos individuales. Con este diseño en la RDBMS, son también imposibles de definir significativas restricciones en números telefónicos. Un diseño conforme con 1NF Un diseño que está inequívocamente en 1NF hace uso de dos tablas: una tabla de cliente y una tabla de teléfono del alumno.

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43

UNIDAD 2 Lenguaje de Consultas SQL ALUMNO CODIGO

NOMBRE

APELLIDO

DIRECCIÓN

1234

David

Bustamante

Av. 24 de Mayo

5678

Tomás

Alarcón

Gran Colombia

9101

Humberto

López

Luis Cordero

TELÉFONOS DE ALUMNOS CODIGO TELÉFONO 1234

2832098

5678

2813145

5678

2831276

9101

4096473

En este diseño no ocurren grupos repetidos de números telefónicos. En lugar de eso, cada enlace Alumno-a-Teléfono aparece en su propio registro. Atomicidad Algunas definiciones de 1NF, más notablemente la de E.F. Codd, hacen referencia al concepto de atomicidad. Codd indica que "se requiere que los valores sean atómicos con respecto al DBMS en los dominios en los que cada relación es definida". Codd define un valor atómico como uno que "no puede ser descompuesto en pedazos más pequeños por el DBMS (excepto ciertas funciones especiales)". Hugh Darwen15 y Chris Date han sugerido que el concepto de Codd de un "valor atómico" es ambiguo, y que esta ambigüedad ha conducido a una extensa confusión sobre cómo debe ser entendida la 1NF. En particular, la noción de un "valor que no puede ser descompuesto" es problemática, pues parecería implicar que pocos, si algún, tipos de datos son atómicos:

15

Hugh Darwen: Ex empleado de la IBM, estuvo involucrado en la historia de los modelos relacionales desde su inicio, fue arquitecto principal de “Bussiness System 12, un sistema de gestión de datos que estaba fielmente basado al modelo relacional. Colegio Técnico Salesiano Sistemas Gestores de bases de datos Tercero de Bachillerato – Aplicaciones Informáticas

44

UNIDAD 2 Lenguaje de Consultas SQL

 Una

cadena de caracteres parecería no ser atómica, ya que el

RDBMS16 típicamente proporciona operadores para descomponerla en subcadenas.

 Una

fecha parecería no ser atómica, ya que el RDBMS proporciona

típicamente operadores para descomponerla los componentes de día, mes, y año.

 Un

número de punto fijo parecería no ser atómico, ya que el RDBMS

proporciona

típicamente

operadores

para

descomponerlo

en

componentes de números enteros y fraccionarios. Date sugiere que "la noción de atomicidad no tiene ningún significado absoluto": un valor puede ser considerado atómico para algunos propósitos, pero puede ser considerado un ensamblaje de elementos más básicos para otros propósitos. Si esta posición es aceptada, la 1NF no puede ser definida con referencia a la atomicidad. Las columnas de cualquier tipo de datos concebible (desde tipos de cadenas y tipos numéricos hasta tipos de arreglos y tipos de tabla) son entonces aceptables en una tabla 1NF aunque quizás no siempre deseable.

5.5 Segunda Forma Normal (2NF) Una relación está en 2FN si está en 1FN y si los atributos que no forman parte de ninguna clave dependen de forma completa de la clave principal. Es decir que no existen dependencias parciales. La

segunda

forma

normal

(2NF)

es

una

forma

normal

usada

en

normalización de bases de datos. La 2NF fue definida originalmente por E.F. Codd en 1971. Una tabla que está en la primera forma normal (1NF) debe satisfacer criterios adicionales para calificar para la segunda forma normal. Específicamente: una tabla 1NF está en 2NF si y solo si, dada cualquier clave candidata y cualquier atributo que no sea un constituyente de la clave candidato, el atributo no clave depende de toda la clave candidata en vez de solo una parte de ella.

16

RDBMS: Siglas en inglés de Relational Database Management System que traducido al español significa Sistema administrador de bases de datos relacionales (SGBD), Las siglas de la materia Colegio Técnico Salesiano Sistemas Gestores de bases de datos Tercero de Bachillerato – Aplicaciones Informáticas

45

UNIDAD 2 Lenguaje de Consultas SQL En términos levemente más formales: una tabla 1NF está en 2NF si y solo si ninguno

de

sus

atributos

no

principales

(que

no

son

clave)

son

funcionalmente dependientes en una parte (subconjunto apropiado) de una clave candidata. Observe que cuando una tabla 1NF no tiene ninguna clave candidata compuesta (claves candidata consistiendo en más de un atributo), la tabla está automáticamente en 2NF. Ejemplo Considere una tabla describiendo los clubes a los que asisten los alumnos: Clubes de los alumnos ALUMNO CLUB David Bustamante Fútbol David Bustamante Ajedrez David Bustamante Música Tomás Alarcón Básquet Humberto López Ajedrez Humberto López Judo Miguel Farfán Música

CURSO Décimo Décimo Décimo Primero de Bachillerato Tercero de Bachillerato Tercero de Bachillerato Segundo de Bachillerato

La única clave candidata de la tabla es {ALUMNO, CLUB}. El atributo restante, CURSO, es dependiente en solo parte de la clave candidata, llamada ALUMNO. Por lo tanto la tabla no está en 2NF. Observe la redundancia de la manera en que son CURSO: nos dicen tres veces que David Bustamante está en Décimo y dos veces que Humberto López está en Tercero de Bachillerato. Esta redundancia hace a la tabla vulnerable a anomalías de actualización: por ejemplo, es posible actualizar el CURSO de David Bustamante en sus registros "Fútbol" y "Ajedrez" y no actualizar su registro

"Música".

Los

datos

resultantes

implicarían

respuestas

contradictorias a la pregunta "¿Cuál es el lugar CURSO actual de David Bustamante?". Una alternativa 2NF a este diseño representaría la misma información en dos tablas: ALUMNOS ALUMNO David Bustamante Tomás Alarcón Miguel Farfán

CURSO Décimo Primero de Bachillerato Segundo de Bachillerato

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UNIDAD 2 Lenguaje de Consultas SQL CLUBES ALUMNO David Bustamante David Bustamante David Bustamante Tomás Alarcón Humberto López Humberto López Miguel Farfán

CLUB Fútbol Ajedrez Música Básquet Ajedrez Judo Música

Las anomalías de actualización no pueden ocurrir en estas tablas, las cuales están en 2NF. Sin embargo, no todas las tablas 2NF están libres de anomalías de actualización. Un ejemplo de una tabla 2NF que sufre de anomalías de actualización es: Campeones Intercolegiales DEPORTE

AÑO

COLEGIO

DIRECCIÓN COLEGIO

Fútbol

2008

Benigno Malo

Av. Solano 2-58

Básquet

2008

Técnico Salesiano

Av. Don Bosco 2-47

Vóley

2009

La Salle

Av. Solano 2-277

Fútbol

2009

Técnico Salesiano

Av. Don Bosco 2-47

Básquet

2009

Benigno Malo

Av. Solano 2-58

Aunque el COLEGIO y la DIRECCIÓN DEL COLEGIO del campeón están determinadas por una clave completa {DEPORTE, AÑO} y no son partes de ella, particularmente las combinaciones COLEGIO/DIRECCIÓN DEL COLEGIO del campeón son mostradas redundantemente en múltiples registros. Este problema es tratado por la tercera forma normal (3NF).

5.6 Tercera Forma Normal (3FN) La tabla se encuentra en 3FN si es 2FN y cada atributo que no forma parte de ninguna clave, depende directamente y no transitivamente, de la clave primaria. La tercera forma normal (3NF) es una forma normal usada en la normalización de bases de datos. La 3NF fue definida originalmente por E.F. Codd en 1971. La definición de Codd indica que una tabla está en 3NF si y solo si las dos condiciones siguientes se mantienen:



La tabla está en la segunda forma normal (2NF)



Ningún

atributo

no-primario

de

la

tabla

es

dependiente

transitivamente en una clave candidata Colegio Técnico Salesiano Sistemas Gestores de bases de datos Tercero de Bachillerato – Aplicaciones Informáticas

47

UNIDAD 2 Lenguaje de Consultas SQL Un atributo no-primario es un atributo que no pertenece a ninguna clave candidato. Una dependencia transitiva es una dependencia funcional X  Z en la cual Z no es inmediatamente dependiente de X, pero sí de un tercer conjunto de atributos Y, que a su vez depende de X. Es decir, X Z por virtud de X  Y y Y  Z. Una formulación alternativa de la definición de Codd, dada por Carlo Zaniolo17 en 1982, es ésta: Una tabla está en 3NF si y solo si, para cada una de sus dependencias funcionales X  A, por lo menos una de las condiciones siguientes se mantiene:



X contiene A, ó



X es una superclave, ó



A es un atributo primario (es decir, A está contenido dentro de una clave candidato)

La definición de Zaniolo tiene la ventaja de dar un claro sentido de la diferencia entre la 3NF y la más rigurosa forma normal de Boyce-Codd (BCNF). La BCNF simplemente elimina la tercera alternativa ("A es un atributo primario"). Ejemplo: Una tabla 2NF que falla en satisfacer los requisitos de la 3NF es: Campeones Intercolegiales DEPORTE

AÑO

COLEGIO

DIRECCIÓN COLEGIO

Fútbol

2008

Benigno Malo

Av. Solano 2-58

Básquet

2008

Técnico Salesiano

Av. Don Bosco 2-47

Vóley

2009

La Salle

Av. Solano 2-277

Fútbol

2009

Técnico Salesiano

Av. Don Bosco 2-47

Básquet

2009

Benigno Malo

Av. Solano 2-58

La violación de la 3NF ocurre porque el atributo no primario DIRECCIÓN COLEGIO es dependiente transitivamente de {DEPORTE, AÑO} vía el atributo no primario COLEGIO. El hecho de que la DIRECCIÓN DEL COLEGIO del campeón es funcionalmente dependiente en el COLEGIO hace la tabla vulnerable a inconsistencias lógicas, pues no hay nada que impida al mismo

17

Carlo Zaniolo: Nació en Vicenza, Italia. Es un estudioso de los sistemas de bases de datos relacionales con uso para internet. Colegio Técnico Salesiano Sistemas Gestores de bases de datos Tercero de Bachillerato – Aplicaciones Informáticas

48

UNIDAD 2 Lenguaje de Consultas SQL COLEGIO ser mostrado con diferentes DIRECCIÓN DE COLEGIO en diversos registros. Para expresar los mismos hechos sin violar la 3NF, es necesario dividir la tabla en dos: Campeones Intercolegiales DEPORTE

AÑO

COLEGIO

Fútbol

2008

Benigno Malo

Básquet

2008

Técnico Salesiano

Vóley

2009

La Salle

Fútbol

2009

Técnico Salesiano

Básquet

2009

Benigno Malo

Colegios COLEGIO

DIRECCIÓN COLEGIO

Benigno Malo

Av. Solano 2-58

Técnico Salesiano

Av. Don Bosco 2-47

La Salle

Av. Solano 2-277

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49

UNIDAD 2 Lenguaje de Consultas SQL

SGBD Colegio Técnico Salesiano Sistemas Gestores de bases de datos Tercero de Bachillerato – Aplicaciones Informáticas

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UNIDAD 2 Lenguaje de Consultas SQL

U UN NIID DA AD D2 2 Tema: Lenguaje de consultas SQL 1. Introducción Teórica 1.1 ¿Qué es el lenguaje de consultas SQL? El lenguaje de consulta estructurado (SQL18) es un lenguaje de base de datos normalizado, utilizado por los diferentes motores de bases de datos para realizar determinadas operaciones sobre los datos o sobre la estructura de los mismos. Pero como sucede con cualquier sistema de normalización hay excepciones para casi todo; de hecho, cada motor de bases de datos tiene sus peculiaridades y lo hace diferente de otro motor, por lo tanto, el lenguaje SQL normalizado (ANSI19) no nos servirá para resolver todos los problemas, aunque si se puede asegurar que cualquier sentencia escrita en ANSI será interpretable por cualquier motor de datos.

1.2 Breve Historia La historia de SQL empieza en 1974 con la definición, por parte de Donald Chamberlin20 y de otras personas que trabajaban en los laboratorios de investigación de IBM21, de un lenguaje para la especificación de las características de las bases de datos que adoptaban el modelo relacional. Este lenguaje se llamaba SEQUEL (Structured English Query Language) y se implementó en un prototipo llamado SEQUEL-XRM entre 1974 y 1975. Las experimentaciones con ese prototipo condujeron, entre 1976 y 1977, a una revisión del lenguaje (SEQUEL/2), que a partir de ese momento cambió de nombre por motivos legales, convirtiéndose en SQL. El prototipo (System R), basado en este lenguaje, se adoptó y utilizó internamente en IBM y lo 18

SQL: De las siglas en ingles Structure Query Language que traducido al español significa Lenguaje estructurado de consultas 19 ANSI: De las siglas en inglés American National Standards Institute que traducido al español significa Instituto Nacional de Normalización Estadounidense es una organización que administra y coordina la normalización en los Estados Unidos. 20 Donald Chamberlin: Científico americano nacido en 1944, es uno de los principales creadores del SQL original junto a Raymond Boyce. 21 IBM: De las siglas en inglés International Business Machines es una empresa multinacional que fabrica y comercializa herramientas, programas y servicios relacionados a la informática, tiene su sede en New York y está constituido desde el 15 de junio de 1911, pero lleva operando desde 1888. Colegio Técnico Salesiano Sistemas Gestores de bases de datos Tercero de Bachillerato – Aplicaciones Informáticas

51

UNIDAD 2 Lenguaje de Consultas SQL adoptaron algunos de sus clientes elegidos. Gracias al éxito de este sistema, que no estaba todavía comercializado, también otras compañías empezaron a desarrollar sus productos relacionales basados en SQL. A partir de 1981, IBM comenzó a entregar sus productos relacionales y en 1983 empezó a vender DB2. En el curso de los años ochenta, numerosas compañías (por ejemplo Oracle y Sysbase, sólo por citar algunos) comercializaron productos basados en SQL, que se convierte en el estándar industrial de hecho por lo que respecta a las bases de datos relacionales. En 1986, el ANSI adoptó SQL (sustancialmente adoptó el dialecto SQL de IBM) como estándar para los lenguajes relacionales y en 1987 se transformó en estándar ISO22. Esta versión del estándar va con el nombre de SQL/86. En los años siguientes, éste ha sufrido diversas revisiones que han conducido primero a la versión SQL/89 y, posteriormente, a la actual SQL/92. El hecho de tener un estándar definido por un lenguaje para bases de datos relacionales abre potencialmente el camino a la intercomunicabilidad entre todos los productos que se basan en él. Desde el punto de vista práctico, por desgracia las cosas fueron de otro modo. Efectivamente, en general cada productor adopta e implementa en la propia base de datos sólo el corazón del lenguaje SQL (el así llamado Entry level o al máximo el Intermediate level), extendiéndolo de manera individual según la propia visión que cada cual tenga del mundo de las bases de datos. Actualmente, está en marcha un proceso de revisión del lenguaje por parte de los comités ANSI e ISO, que debería terminar en la definición de lo que en este momento se conoce como SQL 2008. Las características principales de esta nueva encarnación de SQL deberían ser el uso de la cláusula ORDER BY fuera de las definiciones de los cursores, incluye los disparadores del tipo INSTEAD OF. Añade la sentencia TRUNCATE.

22

ISO: Es la Organización Internacional para la estandarización, nacida en 1947, es el organismo encargado de promover el desarrollo de normas internacionales de fabricación, comercio y comunicación para todas las ramas industriales a excepción de la eléctrica y la electrónica. Colegio Técnico Salesiano Sistemas Gestores de bases de datos Tercero de Bachillerato – Aplicaciones Informáticas

52

UNIDAD 2 Lenguaje de Consultas SQL

1.3 Componentes del SQL SQL es un lenguaje estandarizado de base de datos, el cual nos permite realizar tablas y obtener datos de ella de manera muy sencilla. Para exponer más claramente los conceptos se realizaran ejemplo sobre relaciones que se crearan aquí para entender mejor como funciona SQL. Cuando aquí nos refiramos a relación estamos hablando más concretamente a la tabla de datos en sí, y sus atributos serán los campos de la tabla. Como ejemplo la siguiente relación (tabla) la llamaremos ALUMNO y sus atributos (campos) son nombre, apellido y cédula. ALUMNO ALUMNO

NOMBRE

APELLIDO

1

Martin

Martínez

5988

2

Pablo

Martínez

5699

3

Roberto

Sánchez

6401

4

Esteban

Guerrón

8064

5 6

Rubén

Alemán

8975

Sandro

Brito

3669

7

Medardo

Abril

6224

8

Saúl

Mogrovejo

9656

9

Bruno

Méndez

8765

Juan

Serrano

8845

10

CÓDIGO

SQL es un lenguaje que consta de varias partes



Lenguaje de definición de datos (DDL-Data Definition Language): Es el encargado de la definición de bases de datos, tablas, vistas e índices entre otros. Son comandos propios de éste lenguaje: CREATE TABLE, CREATE INDEX, CREATE VIEW, CREATE SYNONYM.



Lenguaje

de

manipulación

de

datos

interactivos

(DML-Data

Manipulation Language), cuya misión es la manipulación de datos. A través de él podemos seleccionar, insertar, eliminar y actualizar datos. Es la parte que más frecuentemente utilizaremos ya que con ellas se construyen las consultas. Son comandos propios de éste lenguaje: SELECT, UPDATE, INSERT, INSERT INTO, DELETE FROM.



Lenguaje

de

Control

de

datos

(DDL-Data

Control

Language):

encargado de la seguridad de la base de datos, en todo lo referente Colegio Técnico Salesiano Sistemas Gestores de bases de datos Tercero de Bachillerato – Aplicaciones Informáticas

53

UNIDAD 2 Lenguaje de Consultas SQL al control de accesos y privilegios entre los usuarios. Son comandos propios de éste lenguaje: GRANT, REVOKE.

2. Estructura básica La estructura básica de una expresión para consulta SQL consta de tres cláusulas: SELECT FROM WHERE

La cláusula SELECT se usa para listar los atributos que se desean en el resultado de una consulta. La cláusula FROM lista las relaciones que se van a examinar en la evaluación de la expresión La cláusula WHERE consta de un predicado23 que implica atributos de las relaciones que aparecen en la cláusula FROM. Una consulta básica en SQL tiene la forma: SELECT A1, A2... An FROM r1, r2... rn WHERE P

Donde: Ai = atributo (Campo de la tabla) ri = relación (Tabla ) P = predicado (condición) Ejemplo: Seleccionar todos los nombres de los alumnos que tengan el apellido MARTÍNEZ de la tabla ALUMNOS. SELECT nombre FROM alumno WHERE apellido = “Martínez”

El resultado es:

23

Predicado: Es la condición que debe cumplir la cláusula WHERE. Colegio Técnico Salesiano Sistemas Gestores de bases de datos Tercero de Bachillerato – Aplicaciones Informáticas

54

UNIDAD 2 Lenguaje de Consultas SQL NOMBRE Martin Pablo

El resultado de una consulta es por supuesto otra relación. Si se omite la cláusula WHERE, el predicado P es verdadero. La lista A1, A2,..., An puede sustituirse por un asterisco (*) para seleccionar todos los atributos de todas las relaciones que aparecen en la cláusula FROM, aunque no es conveniente elegir esta última opción salvo que sea necesario pues desperdiciamos mucho tiempo en obtenerlo

3. Alias Es

posible

renombrar

los

atributos

y

las

relaciones,

a

veces

por

conveniencia y otras veces por ser necesario, para esto usamos la clausula AS como en el siguiente ejemplo. SELECT P.nombre AS [PRIMER NOMBRE] FROM alumno P WHERE apellido = “Martínez” PRIMER NOMBRE Martin Pablo

En este ejemplo cabe destacar un par de cosas. Cuando nos referimos a un atributo como es el caso de nombre, podemos referirnos a este usando la relación (o el alias en este ejemplo) a la que pertenece el atributo seguido de un punto seguido del atributo , a veces esta notación será necesaria para eliminar ambigüedades. Los corchetes los usamos cuando usamos espacios en blancos o el caratér (-) en el nombre de atributo o alias. Usar alias en los atributos nos permite cambiar el nombre de los atributos de la respuesta a la consulta. Cuando asociamos un alias con una relación decimos que creamos una variable de tupla. Estas variables de tuplas se definen en la cláusula FROM después del nombre de la relación. En las consultas que contienen subconsultas, se aplica una regla de ámbito a las variables de tupla. En una subconsulta está permitido usar solo Colegio Técnico Salesiano Sistemas Gestores de bases de datos Tercero de Bachillerato – Aplicaciones Informáticas

55

UNIDAD 2 Lenguaje de Consultas SQL variables de tupla definidas en la misma subconsulta o en cualquier consulta que tenga la subconsulta.

4. Tipos de datos SQL admite una variada gama de tipos de datos para el tratamiento de la información contenida en las tablas, los tipos de datos pueden ser numéricos (con o sin decimales), alfanuméricos, de fecha o booleanos(si o no).Según el gestor de base de datos que estemos utilizando los tipos de datos

varían,

pero

se

reducen

básicamente

a

los

expuestos

inmediatamente, aunque en la actualidad casi todos los gestores de bases de datos soportan un nuevo tipo, el BLOB (Binary Large Object), que es un tipo de datos especial destinado a almacenar archivos, imágenes ... Dependiendo de cada gestor de bases de datos el nombre que se da a cada uno de estos tipos puede variar. Básicamente tenemos los siguientes tipos de datos. NUMÉRICOS

ALFANUMÉRICOS

FECHA

LÓGICO

BLOB

Integer

char(n)

Date

Bit

Image

Numeric(n.m)

varchar(n,m)

DateTime

-

Text

Decimal(n,m)

-

-

-

-

Float

-

-

-

-

5. Predicados y conectores Los conectores lógicos en SQL son:



AND



OR



NOT

La lógica de estos conectores es igual que en cualquier lenguaje de programación y sirven para unir predicados. Las operaciones aritméticas en SQL son:



+ (Suma)



- (Resta)



* (Multiplicación)



/ (División) Colegio Técnico Salesiano Sistemas Gestores de bases de datos Tercero de Bachillerato – Aplicaciones Informáticas

56

UNIDAD 2 Lenguaje de Consultas SQL También incluye el operador de comparación BETWEEN, que se utiliza para valores comprendidos. Ejemplo: Encontrar todos los nombres y códigos de los alumnos cuyos códigos sean mayor que 6 mil y menor a 9 mil. Una solución sería utilizando el conector lógico AND SELECT nombre, código FROM alumno WHERE (código > 6000) AND (código se representa en SQL por (>SOME), también podría entenderse esto como >, su sintaxis es igual que la del conector IN. SQL también permite las comparaciones (>SOME), (=SOME) (>=SOME), (ALL), que corresponde a la frase >. Al igual que el operador SOME, puede escribirse (>ALL), (=ALL), (>=ALL), ( 10000

CLUB

JUGADOR_MAS_CARO

DEPORTIVO CUENCA

1200000,00

Si en la misma consulta aparece una cláusula WHERE y una cláusula HAVING, primero se aplica el predicado de la cláusula WHERE, las tupla que satisfacen el predicado WHERE son colocadas en grupos por la cláusula GROUP BY. Después se aplica la cláusula HAVING a cada grupo.

11.

Modificación de la base de datos

11.1 Eliminación Una solicitud de eliminación se expresa casi de igual forma que una consulta. Podemos suprimir solamente tuplas completas, no podemos suprimir valores solo de atributos. DELETE FROM r WHERE P

Donde P presenta un predicado y r representa una relación. Las tuplas t en r para las cuales P(t) es verdadero, son eliminadas de r. Si omitimos la cláusula WHERE se eliminan todas las tuplas de la relación r (un buen sistema debería buscar confirmación del usuario antes de ejecutar una acción tan devastadora) Ejemplo: Eliminar todas las tuplas de la relación alumno en donde apellido sea igual a “Brito”

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64

UNIDAD 2 Lenguaje de Consultas SQL DELETE FROM alumno WHERE apellido = "Brito" DELETED

NOMBRE

APELLIDO

CÓDIGO

1

Sandro

Brito

3669

11.2 Inserción Para insertar datos en una relación, especificamos una tupla que se va a insertar o escribimos una consulta cuyo resultado es un conjunto de tuplas que se van a insertar. La inserción de tuplas la realizamos mediante las sentencias: INSERT INTO r1 VALUES (v1, v2,..., v)

Ejemplo: Insertar una tupla con los mismos valores de la tupla eliminada en el ejemplo anterior en la relación alumno. INSERT INTO alumno VALUES ("Sandro","Brito",3669)

11.3 Actualizaciones En ciertas ocasiones podemos desear cambiar los valores de una tupla sin cambiar todos los valores en dicha tupla. Para este propósito usamos la sentencia: UPDATE r1 SET A1 = V1, A2 = V2,...,An = Vn WHERE P

Donde r1 es la relación Ai el atributo a modificar Vi el valor que se le asignara a Ai y P es el predicado. Ejemplo: En la relación jugador actualizar la posición de los jugadores que posean la camiseta número 5 y asignarles la camiseta número 7. UPDATE jugador SET número_camiseta = 7 WHERE número_camiseta = 5

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65

UNIDAD 2 Lenguaje de Consultas SQL

11.4 Valores nulos Es posible que para las tuplas insertadas se den valores únicamente a algunos atributos del esquema. El resto de los atributos son asignados a valores nulos representados por NULL. Para esto colocamos la palabra reservada NULL como valor del atributo. Ejemplo: Insertar en la relación jugadores un jugador con cédula = 0122335631, puesto = defensor, y al cual aun no le han asignado un número_camiseta. INSERT INTO jugador VALUES(0122335631,"Defensor", NULL)

12.

Definición de datos

12.1 Creación Una relación en SQL se define usando la orden CREATE TABLE r(A1 D1, A2 D3,...,An Dn) Donde r es el nombre de la relación, cada Ai es el nombre de un atributo del esquema de la relación r y Di es el tipo de dato de Ai. Una relación recién creada está vacía. La orden INSERT puede usarse para cargar la relación Ejemplo: crear la relación lesionado con los atributos nombre, apellido ambos de tipo char y tiempo_inhabilit de tipo entero CREATE TABLE lesionado ( nombre CHAR(20), apellido CHAR(20), tiempo_inhabilt INTEGER )

12.2 Eliminación Para eliminar una relación usamos la orden DROP TABLE r, esta orden elimina toda la información sobre la relación sacada de la base de datos, esta orden es más fuerte que DELET FROM r ya que esta ultima elimina todas las tuplas pero no destruye la relación, mientras que la primera sí. Ejemplo: eliminar la relación alumno Colegio Técnico Salesiano Sistemas Gestores de bases de datos Tercero de Bachillerato – Aplicaciones Informáticas

66

UNIDAD 2 Lenguaje de Consultas SQL DROP TABLE alumno

12.3 Actualización La orden ALTER TABLE se usa para añadir atributos a una relación existente. A todas las tuplas en la relación se les asigna NULL como valor de atributo. La sintaxis de ALTER TABLE es la siguiente: ALTER TABLE r1 ADD A1 D1

Ejemplo: agregar los atributos de tipo char nombre y apellido a la relación jugadores ALTER TABLE jugador ADD nombre CHAR(20) ALTER TABLE jugador ADD apellido CHAR(20)

13.

Ejercicios Propuestos

Los ejercicios de ésta tarea se refieren a una sola base de datos, que se compone de tres tablas: la tabla S, que representa a los proveedores; la tabla P, que representa a las partes, y la tabla SP, que representa los envíos de partes hechos por los proveedores. La clave primaria de la tabla proveedor es S#, la clave primaria de la tabla partes es P#. Además, supondremos que no pueden existir al mismo tiempo dos envíos del mismo proveedor y de la misma parte, de modo que cada envío tiene una combinación única de número de proveedor/número de parte (es decir es la clave primaria combinada de la tabla SP).

S S#

SNOMBRE

SITUACION

CIUDAD

S1

Salazar

20

Londres

S2

Jaimes

10

París

S3

Bernal

30

París

S4

Corona

20

Londres

S5

Aldana

30

Atenas

Colegio Técnico Salesiano Sistemas Gestores de bases de datos Tercero de Bachillerato – Aplicaciones Informáticas

67

UNIDAD 2 Lenguaje de Consultas SQL

P P#

PNOMBRE

COLOR

PESO

CIUDAD

P1

Tuerca

Rojo

12

Londres

P2

Perno

Verde

17

París

P3

Birlo

Azul

17

Roma

P4

Birlo

Rojo

14

Londres

P5

Leva

Azul

12

París

P6

Engrane

Rojo

19

Londres

SP S#

P#

CANT

S1

P1

300

S1

P2

200

S1

P3

400

S1

P4

200

S1

P5

100

S1

P6

100

S2

P1

300

S2

P2

400

S3

P3

200

S4

P2

200

S4

P4

300

S4

P5

400

Estos ejercicios serán realizados inicialmente en el aula y luego terminado en las casas: 1. Obtener el número y la situación de todos los proveedores de Paris. 2. Obtener los números de parte de todas las partes suministradas. 3. Obtener los números de parte de todas las partes suministradas (sin

valores repetidos).

4. Obtener, para todas las partes, el número de parte y su peso en

gramos (los pesos de parte se dan el libras en la tabla P)

5. Obtener los datos completos de todos los proveedores. 6. Obtener los números de proveedores radicados en

Paris cuya

situación sea mayor que 20.

7. Obtener los números de proveedor y situación de los proveedores

radicados en Paris, en orden descendente por situación.

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UNIDAD 2 Lenguaje de Consultas SQL 8. Organizar el resultado de la pregunta 4 en orden ascendente por

número de parte dentro de un orden ascendente por peso en gramos. 9. Obtener todas las combinaciones de información de proveedores y partes tales que el proveedor y la parte en cuestión estén situados en la misma ciudad (es decir, estén cosituados; valga utilizar un término antiestético pero cómodo) 10.Obtener todas las combinaciones de información de proveedor y parte donde la ciudad del proveedor siga a la ciudad de la parte en el orden alfabético. 11.Obtener todas las combinaciones de información de proveedor y parte donde el proveedor y la parte en cuestión estén cosituadas, pero omitiendo a los proveedores cuya situación sea 20. 12.Obtener todas las combinaciones de número de proveedor/número de parte tales que el proveedor y la parte estén cosituados. 13.Obtener todas las parejas de nombres de ciudad (sin parejas repetidas) tales que un proveedor situado en la primera ciudad suministre una parte almacenada en la segunda ciudad. Por ejemplo, el proveedor S1 suministra la parte P1; el proveedor S1 está situado en Londres, y la parte P1 se almacena en Londres; por tanto, (Londres, Londres) es una pareja de ciudades que debería aparecer en el resultado. 14.Obtener todas las parejas de números de proveedor tales que los dos proveedores estén cosituados. 15.Obtener el número total de proveedores. 16.Obtener el número total de proveedores que suministran partes en la actualidad. 17.Obtener el número de envíos de la parte P2. 18.Obtener la cantidad total suministrada de la parte P2. 19.Obtener para cada parte suministrada, el número de parte y la cantidad total enviada de esa parte. 20.Obtener los números de todas las partes suministradas por más de un proveedor. 21.Obtener todas las partes cuyos nombres comiencen con la letra B. 22.Obtener los nombres de los proveedores que suministran la parte P2. 23.Obtener los nombres de los proveedores que suministre por lo menos una parte roja. 24.Obtener los números de los proveedores situados en la misma ciudad que el proveedor S1. 25.Obtener los números de los proveedores cuya situación sea menor que el valor máximo actual de situación en la tabla S. 26.Obtener los nombres de proveedores que no suministren la parte P2. 27.Obtener los nombres de proveedores que suministren todas las partes. 28.Obtener los números de los proveedores que suministran por lo menos todas las partes suministradas por el proveedor S2. 29.Obtener los números de las partes que pesen mas de 16 libras, o sean suministradas por el proveedor S2 (o las dos cosas) 30.Cambiar a color amarillo el color de la parte P2, aumente su peso en 5 e indicar que su ciudad es desconocida (NULL). Colegio Técnico Salesiano Sistemas Gestores de bases de datos Tercero de Bachillerato – Aplicaciones Informáticas

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UNIDAD 2 Lenguaje de Consultas SQL 31.Duplicar la situación de todos los proveedores situados en Londres. 32.Cambiar el número de proveedor S2 a S9. 33.Eliminar el proveedor S5. 34.Eliminar todos los envíos cuya cantidad sea mayor que 300. 35.Eliminar todos los embarques. 36.Eliminar todos los envíos de los proveedores situados en Londres. 37.Añadir la parte P7 (ciudad: Atenas, peso:24, nombre y color

desconocido por ahora) a la tabla P. 38.Añadir la parte P8( nombre: cadena, color: rosa, peso:14, ciudad: Niza) a la tabla P. 39.Insertar un nuevo envio con número de proveedor S20, número de parte P20 y cantidad 100. 40.Para cada parte suministrada, obtener el número de parte y la cantidad total suministrada, y guardar el resultado en una nueva tabla de la base de datos (puede llamarle TEMP). 41.Para todas las parte rojas y azules tales que la cantidad total suministrada sea mayor o igual a 350 (excluyendo del total todos los envíos cuyas cantidades sean menores o iguales a 200), obtener el número de parte, el peso en gramos, el color, y la cantidad máxima suministrada de esa parte; y clasificar el resultado en orden descendente por número de parte dentro de un orden ascendente según esa cantidad máxima.

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UNIDAD 3 Access 2007

SGBD Colegio Técnico Salesiano Sistemas Gestores de bases de datos Tercero de Bachillerato – Aplicaciones Informáticas

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UNIDAD 3 Microsoft Access 2007

U UN NIID DA AD D3 3 Tema: Access 2007 1. Introducción Microsoft Access es un programa para la gestión de información. Permite diseñar las estructuras para almacenar la información y nos proporciona los medios para su introducción y explotación. La versión de Access que se va a presentar en ésta unidad es la versión 2007 para Windows, en español. Microsoft Access 2007 es un sistema gestor de bases de datos relacionales (SGBDR). Microsoft Office Access 2007 incluye un conjunto de eficaces herramientas que permiten compartir información, realizar su seguimiento y elaborar informes en un entorno administrable. Con las nuevas funciones de diseño interactivo, la biblioteca de plantillas de seguimiento y la capacidad de trabajar con numerosos orígenes de datos, incluido Microsoft SQL Server, Office Access 2007 permite crear aplicaciones interesantes y funcionales sin que sean necesarios profundos conocimientos de bases de datos. Es posible crear y adaptar las aplicaciones y los informes a las necesidades profesionales cambiantes y, gracias a una nueva y mejorada integración con Microsoft Windows SharePoint Services 3.0, Office Access 2007 le ayuda a compartir, administrar, auditar y realizar copias de seguridad de la información.

1.1 Estructura de ficheros de Access Como se explica más adelante en este documento, una base de datos consta de distintos objetos: tablas, índices, consultas, relaciones, informes, formularios, etc. Todos los objetos de una base de datos se almacenan físicamente en un sólo fichero. Por ello en Access, se identifica una base de datos con el fichero en el que se almacena. Este fichero tiene la terminación .accdb.

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UNIDAD 3 Microsoft Access 2007

2. Elementos básicos de Access 2007 2.1 La pantalla inicial

Gráfico 19 Pantalla Inicial de Access 2007

Cuando inicie Office Access 2007, la primera pantalla que aparece es la página de Introducción a Microsoft Office Access, a menos que inicie Access haciendo doble clic en un archivo de base de datos específico de Access, en cuyo caso se abre esa base de datos. La página Introducción a Microsoft Office Access es el punto de partida a partir del cual se puede crear una nueva base de datos, abrir una base de datos existente o ver contenido destacado de Microsoft Office Online.

2.2 La interfaz La nueva interfaz de usuario de Office Access 2007 incluye varios elementos que definen cómo se interactúa con el producto. Estos nuevos elementos se eligieron para ayudar al usuario a controlar Access y encontrar más rápidamente los comandos necesarios.

Gráfico 20 Cinta de Opciones Colegio Técnico Salesiano Sistemas Gestores de bases de datos Tercero de Bachillerato – Aplicaciones Informáticas

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UNIDAD 3 Microsoft Access 2007 El elemento más significativo de la nueva interfaz de usuario se denomina cinta de opciones, que es la cinta a la largo de la parte superior de la ventana del programa que contiene grupos de comandos. La cinta de opciones proporciona una ubicación única para los comandos y reemplaza fundamentalmente los menús y barras de herramientas. La cinta de opciones consta de fichas que combinan los comandos de manera significativa. En Office Access 2007, las principales fichas de la cinta de opciones son: Inicio, Crear, Datos externos y Herramientas de base de datos. Cada ficha contiene grupos de comandos relacionados y estos grupos incluyen algunos de los demás elementos de la nueva interfaz de usuario, como la galería, que es un nuevo tipo de control que presenta visualmente las opciones. Los principales elementos de la nueva interfaz de usuario de Office Access 2007 son: 1. Introducción a Microsoft Office Access: La página que se muestra cuando se inicia Access desde el botón Inicio o un acceso directo de escritorio. 2. Cinta de opciones: Es el área situada en la parte superior de la ventana del programa donde se pueden elegir los comandos. 3. Ficha

de

comandos:

Comandos

combinados

de

manera

significativa. 4. Ficha de comandos contextual: Es una ficha de comandos que aparece según el contexto, es decir, según el objeto con el que se trabaje o la tarea que se esté llevando a cabo. 5. Galería: Es un control que muestra visualmente una opción de modo que se ven los resultados que se van a obtener. 6. Barra de herramientas de acceso rápido: Es una sola barra de herramientas estándar que aparece en la cinta de opciones y permite obtener acceso con un solo clic a los comandos más usados, como Guardar y Deshacer. 7. Panel de exploración: Es el área situada a la izquierda de la ventana donde se muestran los objetos de la base de datos. El panel

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UNIDAD 3 Microsoft Access 2007 de exploración reemplaza la ventana Base de datos de las versiones anteriores de Access. 8. Documentos

con

fichas:

Los

formularios,

tablas,

consultas,

informes, páginas y macros se muestran como documentos con fichas. 9. Barra de estado: Es la barra situada en la parte inferior de la ventana del programa en la que se muestra la información de estado y que incluye botones que permiten cambiar la vista. 10.

Minibarra de herramientas: Es un elemento que aparece de

manera transparente encima del texto seleccionado para que se pueda aplicar fácilmente formato al texto.

Gráfico 21 Entorno de Access 2007

3. Crear, cerrar y abrir una base de datos 3.1 Crear una base de datos mediante una plantilla Access incluye una gran variedad de plantillas que se pueden usar para acelerar el proceso de creación de bases de datos. Una plantilla es una base de datos lista para usar que contiene todas las tablas, consultas24, formularios e informes necesarios para llevar a cabo una tarea específica. 24

Consulta: pregunta sobre los datos almacenados en las tablas o solicitud para llevar a cabo una acción en los datos. Una consulta puede unir datos de varias tablas para servir como origen de datos de un formulario, informe o página de acceso a dato Colegio Técnico Salesiano Sistemas Gestores de bases de datos Tercero de Bachillerato – Aplicaciones Informáticas

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UNIDAD 3 Microsoft Access 2007 Por ejemplo, hay plantillas que se pueden usar para realizar un seguimiento de problemas, administrar contactos o gastos. Algunas plantillas contienen varios registros de ejemplo que ayudan a mostrar su uso. Las plantillas de base de datos pueden usarse tal cual o pueden personalizarse de modo que se ajusten a las necesidades específicas del usuario.

3.2 Crear una base de datos en blanco 1. Inicie Access. En la página Introducción a Microsoft Office Access, haga clic en Base de datos en blanco.

Gráfico 22 Opción Nueva base de datos en blanco

En el panel Base de datos en blanco, escriba un nombre de archivo [registro de notas] en el cuadro Nombre de archivo. Para cambiar la ubicación del archivo, haga clic en Examinar

,

situado junto al cuadro Nombre de archivo, busque la nueva ubicación y, a continuación, haga clic en Aceptar. 2. Haga clic en Crear. Access crea la base de datos con extensión ACCDB y, a continuación, abre una tabla vacía (denominada Tabla1), para que puedas empezar a rellenar sus datos.

Gráfico 23 Tabla inicial de la base de datos

Como recordarás una tabla es el elemento principal de cualquier base de datos ya que todos los demás objetos se crean a partir de éstas. Si observas esta ventana, a la izquierda aparece el Panel de Exploración, desde donde podremos seleccionar todos los objetos que sean creados dentro de la base de datos. Colegio Técnico Salesiano Sistemas Gestores de bases de datos Tercero de Bachillerato – Aplicaciones Informáticas

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UNIDAD 3 Microsoft Access 2007 En principio sólo encontraremos el de Tabla1 pues es el que Access creará por defecto. Puedes ocultarlo haciendo clic en el botón Ocultar

.

Desplegando la cabecera del panel puedes seleccionar qué objetos mostrar y de qué forma.

4. Crear tablas 4.1 Agregar una tabla Puede agregar una nueva tabla a una base de datos existente mediante las herramientas del grupo Tablas en la ficha Crear.

Gráfico 24 Grupo Tablas de la ficha Crear

Haga clic en Tabla para crear una tabla en blanco en la vista Hoja de datos. Puede usar la vista Hoja de datos para comenzar a escribir datos inmediatamente y para que Access cree la estructura de tabla, o bien, puede usar la Vista Diseño para crear primero la estructura de tabla y, a continuación, cambiar a la vista Hoja de datos para escribir los datos. Independientemente de la vista en la que comience a trabajar, siempre puede cambiar a la otra vista mediante los botones Ver en la barra de estado de la ventana Access.

4.2 Insertar una tabla, empezando en la vista Hoja de datos En la vista Hoja de datos, puede escribir los datos inmediatamente y dejar que Access cree la estructura de tabla en segundo plano. Los nombres de los campos se asignan por números (Campo1, Campo2, etc.) y Access define el tipo de datos basándose en el tipo de los datos que se escriben. 1. En la ficha Crear, en el grupo Tablas, haga clic en Tabla. 2. Access crea la tabla y coloca el cursor en la primera celda vacía de la columna Agregar nuevo campo. 3. En la ficha Hoja de datos, en el grupo Campos y columnas, haga clic en Nuevo campo. 4. Access muestra el panel Plantillas de campos, que contiene una lista de los tipos de campos más comunes. Si arrastra uno de estos Colegio Técnico Salesiano Sistemas Gestores de bases de datos Tercero de Bachillerato – Aplicaciones Informáticas

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UNIDAD 3 Microsoft Access 2007 campos hasta la hoja de datos, Access agregará un campo con ese nombre y establecerá sus propiedades en un valor apropiado para ese tipo de campo. Las propiedades se pueden cambiar más adelante. Debe arrastrar el campo hasta el área de la hoja de datos que contiene datos. Aparece una barra de inserción vertical, que muestra dónde se va a ubicar el campo. 5. Para agregar datos, comience a escribir en la primera celda vacía, o bien, pegue datos de otro origen tal y como se describe más adelante.



Para cambiar el nombre de una columna (o campo), haga doble clic en su encabezado y escriba el nuevo nombre. Se recomienda asignar a cada campo un nombre significativo de modo que sepa lo que contiene cuando lo vea en el panel Lista de campos.



Para

mover

una

columna,

selecciónela

haciendo

clic

en

su

encabezado y, a continuación, arrástrela hasta la ubicación que desee. También puede seleccionar varias columnas contiguas y arrastrarlas juntas hasta una nueva ubicación.

4.3 Insertar una tabla, empezando en la vista Diseño En la vista Diseño, cree primero la estructura de la nueva tabla. A continuación, cambie a la vista Hoja de datos para escribir los datos, o bien, introduzca los datos con algún otro método, como una operación de pegar o anexar datos. En la ficha Crear, en el grupo Tablas, haga clic en Diseño de tabla. Este método consiste en definir la estructura de la tabla, es decir, definir las distintas columnas que esta tendrá y otras consideraciones como claves, etc... Otra forma rápida de llegar a la vista Diseño es seleccionando la vista desde la pestaña Hoja de datos, o haciendo clic en el botón de Vista de Diseño en la barra de estado:

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UNIDAD 3 Microsoft Access 2007

Gráfico 25 Como cambiar a la Vista Diseño

Aparecerá la vista de Diseño de la tabla:

Gráfico 26 Vista Diseño

En la pestaña tenemos el nombre de la tabla (como todavía no hemos asignado un nombre a la tabla, Access le ha asignado un nombre por defecto Tabla1). A continuación tenemos la rejilla donde definiremos las columnas que componen la tabla, se utiliza una línea para cada columna, así en la primera línea (fila) de la rejilla definiremos la primera columna de la tabla y así sucesivamente. En la parte inferior tenemos a la izquierda dos pestañas (General y Búsqueda) para definir propiedades del campo es decir características adicionales de la columna que estamos definiendo. Colegio Técnico Salesiano Sistemas Gestores de bases de datos Tercero de Bachillerato – Aplicaciones Informáticas

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UNIDAD 3 Microsoft Access 2007 Y a la derecha tenemos un recuadro con un texto que nos da algún tipo de ayuda sobre lo que tenemos que hacer, por ejemplo en este momento el cursor se encuentra en la primera fila de la rejilla en la columna Nombre del campo y en el recuadro inferior derecho Access nos indica que el nombre de un campo puede tener hasta 64 caracteres. Vamos rellenando la rejilla definiendo cada una de las columnas que compondrá la tabla:

Gráfico 27 Campos de la tabla Profesores

En la primera fila escribir el nombre del primer campo, al pulsar la tecla ENTER pasamos al tipo de datos, por defecto nos pone Texto como tipo de dato. Si queremos cambiar de tipo de datos, hacer clic sobre la flecha de la lista desplegable de la derecha y elegir otro tipo.

Gráfico 28 Tipos de datos de los campos

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UNIDAD 3 Microsoft Access 2007 Observa cómo una vez tengamos algún tipo de dato en la segunda columna, la parte inferior de la ventana, la correspondiente a Propiedades del campo se activa para poder indicar más características del campo. A continuación pulsar la tecla ENTER para ir a la tercera columna de la rejilla. Esta tercera columna no es obligatorio utilizarla ya que únicamente sirve para introducir un comentario, normalmente una descripción del campo de forma que la persona que tenga que introducir datos en la tabla sepa qué debe escribir ya que este cometario aparecerá en la barra de estado de la hoja de datos. Repetir el proceso hasta completar la definición de todos los campos (columnas) de la tabla.

4.4 La clave principal o clave primaria Antes de guardar la tabla tendremos que asignar una clave principal. Recuerda que la clave principal proporciona un valor único para cada fila de la tabla y nos sirve de identificador de registros de forma que con esta clave podamos saber sin ningún tipo de equivocación el registro al cual identifica. No podemos definir más de una clave principal, pero podemos tener una clave principal compuesta por más de un campo. Para asignar una clave principal a un campo, seguir los siguientes pasos: Hacer clic sobre el nombre del campo que será clave principal. Hacer clic sobre el botón Clave principal en el marco Herramientas de la pestaña Diseño.

Gráfico 29 Botón para agregar la clave principal

A la izquierda del nombre del campo aparecerá una llave indicándonos que dicho campo es la clave principal de la tabla. Si queremos definir una clave principal compuesta (basada en varios campos), seleccionar los campos pulsando simultáneamente la tecla CTRL y el campo a seleccionar y una vez seleccionados todos los campos hacer clic en el botón Clave principal. Importante: Recordar que un campo o combinación de campos que forman la clave principal de una tabla no puede contener valores nulos y no Colegio Técnico Salesiano Sistemas Gestores de bases de datos Tercero de Bachillerato – Aplicaciones Informáticas

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UNIDAD 3 Microsoft Access 2007 pueden haber dos filas en la tabla con el mismo valor en el campo/s clave principal. Cuando intentemos insertar una nueva fila con valores que infrinjan estas dos reglas, el sistema no nos deja crear la nueva fila y nos devuelve un error de este tipo:

Gráfico 30 Error de clave

Tras agregar todos los campos, guarde la tabla: Puede comenzar a escribir datos en la tabla en cualquier momento. Para ello, cambie a la vista Hoja de datos, haga clic en la primera celda vacía y comience a escribir. Asimismo, puede pegar datos de otro origen tal y como se describe en la siguiente sección. Si, tras escribir algunos datos, desea agregar uno o varios campos a la tabla, comience a escribir en la columna Agregar nuevo campo en la vista Hoja de datos, o bien, agregue los nuevos campos mediante los comandos del grupo Campos y columnas en la ficha Hoja de datos.

4.5 Importar datos de otro origen Puede que haya recopilado datos en otro programa y desee importarlos a Access. O bien, puede que trabaje con personas que almacenan sus datos en otros programas y desee usar esos datos en Access. En ambos casos, Access permite importar con facilidad datos de otros programas. Se pueden importar datos desde una hoja de Excel, una tabla de otra base de datos de Access, una lista de SharePoint o diversos otros orígenes. El proceso varía ligeramente en función del origen, pero las siguientes instrucciones le sirven de punto de partida: 1. En la ficha Datos Externos, en el grupo Importar, haga clic en el comando correspondiente al tipo de archivo que va a importar.

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UNIDAD 3 Microsoft Access 2007

Gráfico 31 Grupo Importar de la Ficha Datos Externos

En nuestro caso vamos a importar datos de una hoja de cálculo de Excel haga clic en Excel. Si no aparece el tipo de programa correcto, haga clic en Más. 2. En el cuadro de diálogo Obtener datos externos, haga clic en Examinar

para

ir

al

archivo

de

datos

de

origen

[alumnos

técnico.xlsx], o bien, escriba la ruta de acceso completa al archivo de datos de origen en el cuadro Nombre de archivo. 3. Haga clic en la opción deseada bajo Especifique cómo y dónde desea almacenar los datos en la base de datos actual. Puede crear una nueva tabla usando los datos importados, anexando los datos a una tabla existente o creando una tabla vinculada que mantenga un vínculo al origen de datos. 4. Haga clic en Aceptar. Access inicia el Asistente para importación. Siga las instrucciones del Asistente para importación. El procedimiento exacto depende de la opción de importación o vinculación que haya elegido. En la última página del asistente, haga clic en Finalizar. Access preguntará si desea guardar los detalles de la operación de importación que acaba de finalizar.

5. Propiedades de los campos 5.1 Introducción Cada campo de una tabla dispone de una serie de características que proporcionan un control adicional sobre la forma de funcionar del campo. Las propiedades aparecen en la parte inferior izquierda de la vista Diseño de tabla cuando tenemos un campo seleccionado.

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83

UNIDAD 3 Microsoft Access 2007

Gráfico 32 Propiedades de los campos

Las propiedades se agrupan en dos pestañas, la pestaña General donde indicamos las características generales del campo y la pestaña Búsqueda en la que podemos definir una lista de valores válidos para el campo. Las propiedades de la pestaña General pueden cambiar para un tipo de dato u otro mientras que las propiedades de la pestaña Búsqueda cambian según el tipo de control asociado al campo. Hay que tener en cuenta que si se modifican las propiedades de un campo después de haber introducido datos en él se pueden perder estos datos introducidos. A continuación explicaremos las propiedades de que disponemos según los diferentes tipos de datos.

5.2 Tamaño del campo



Para los campos Texto, esta propiedad determina el número máximo de caracteres que se pueden introducir en el campo. Siendo por defecto de 50 caracteres y valor máximo de 255.



Para los campos Numérico, las opciones son: Byte (equivalente a un carácter) para almacenar valores enteros entre 0 y 255. Entero para valores enteros comprendidos entre -32.768 y 32.767. Entero

largo

para

valores

enteros

comprendidos

entre

-

2.147.483.648 y 2.147.483.647. Simple para la introducción de valores comprendidos entre 3,402823E38 y -1,401298E-45 para valores negativos, y entre 1,401298E-45 y 3,402823E38 para valores positivos.

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84

UNIDAD 3 Microsoft Access 2007 Doble para valores comprendidos entre -1,79769313486231E308 y 4,94065645841247E-324

para

valores

negativos,

y

entre

1,79769313486231E308 y 4,94065645841247E-324 para valores positivos. Id. de réplica se utiliza para claves autonuméricas en bases réplicas. Decimal para almacenar valores comprendidos entre -10^38-1 y 10^38-1 (si estamos en una base de datos .adp) y números entre 10^28-1 y 10^28-1 (si estamos en una base de datos .accdb) Los campos Autonumérico son Entero largo. A los demás tipos de datos no se les puede especificar tamaño.

5.3 Formato del campo Esta propiedad se utiliza para personalizar la forma de presentar los datos en pantalla o en un informe. Se puede establecer para todos los tipos de datos excepto el Objeto OLE y Autonumérico.



Para los campos Numérico y Moneda, las opciones son: Número

general:

presenta

los

números

tal

como

fueron

introducidos. Moneda: presenta los valores introducidos con el separador de millares y el símbolo monetario asignado en Windows como puede ser €. Euro: utiliza el formato de moneda, con el símbolo del euro. Fijo: presenta los valores sin separador de millares. Estándar: presenta los valores con separador de millares. Porcentaje: multiplica el valor por 100 y añade el signo de porcentaje (%). Científico: presenta el número con notación científica.



Los campos Fecha/Hora tienen los siguientes formatos: Fecha general: si el valor es sólo una fecha, no se muestra ninguna hora; si el valor es sólo una hora, no se muestra ninguna fecha. Este valor es una combinación de los valores de Fecha corta y Hora larga. Ejemplos: 3/4/93, 05:34:00 PM y 3/4/93 05:34:00 PM.

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UNIDAD 3 Microsoft Access 2007 Fecha larga: se visualiza la fecha con el día de la semana y el mes completo. Ejemplo: Lunes 21 de agosto de 2000. Fecha mediana: presenta el mes con los tres primeros caracteres. Ejemplo: 21-Ago-2000. Fecha corta: se presenta la fecha con dos dígitos para el día, mes y año. Ejemplo: 01/08/00. El formato Fecha corta asume que las fechas comprendidas entre el 1/1/00 y el 31/12/29 son fechas comprendidas entre los años 2000 y el 2029 y las fechas comprendidas entre el 1/1/30 y el 31/12/99 pertenecen al intervalo de años entre 1930 y 1999. Hora larga: presenta la hora con el formato normal. Ejemplo: 17:35:20. Hora mediana: presenta la hora con formato PM o AM. Ejemplo: 5:35 PM. Hora corta presenta la hora sin los segundos. Ejemplo: 17:35.



Los campos Sí/No disponen de los formatos predefinidos Sí/No, Verdadero/Falso y Activado/Desactivado. Sí, Verdadero y Activado son equivalentes entre sí, al igual que lo son No, Falso y Desactivado.



Los campos Texto y Memo no disponen de formatos predefinidos, para

los

campos

Texto

se

tendrían

que

crear

formatos

personalizados.

5.4 Lugares decimales Esta propiedad nos permite indicar el número de decimales que queremos asignar a un tipo de dato Número o Moneda.

5.5 Máscara de entrada Se utiliza la máscara de entrada para facilitar la entrada de datos y para controlar los valores que los usuarios pueden introducir. Por ejemplo, puedes crear una máscara de entrada para un campo Número de teléfono que muestre exactamente cómo debe introducirse un número nuevo: (___) ___-____. Access dispone de un Asistente para máscaras de entradas que nos facilita el establecer esta propiedad, y al cual accederemos al hacer clic sobre el

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86

UNIDAD 3 Microsoft Access 2007 botón que aparece a la derecha de la propiedad a modificar una vez activada dicha propiedad.

5.6 Título Se utiliza esta propiedad para indicar cómo queremos que se visualice la cabecera del campo. Por ejemplo, si un campo se llama Fnac e indicamos Fecha de nacimiento como valor en la propiedad Título, en la cabecera del campo Fnac veremos Fecha de nacimiento.

5.7 Valor predeterminado El valor predeterminado es el valor que se almacenará automáticamente en el campo si no introducimos ningún valor. Se suele emplear cuando se sabe que un determinado campo va a tener la mayoría de las veces el mismo valor, se utiliza esta propiedad para indicar o especificar cuál va a ser ese valor y así que se introduzca automáticamente en el campo a la hora de introducir los datos de la tabla. Por ejemplo si tenemos la tabla Alumnos con el campo Provincia y la mayoría de clientes son de la provincia del Azuay, se puede introducir ese valor en la propiedad Valor predeterminado del campo Provincia y así a la hora de introducir los diferentes clientes, automáticamente aparecerá el valor Azuay y no lo tendremos que teclear. Se puede utilizar esta propiedad para todos los tipos de datos excepto el Objeto OLE y el Autonumérico.

5.8 Regla de validación Esta propiedad nos permite controlar la entrada de datos según el criterio que se especifique. Hay que escribir el criterio que debe cumplir el valor introducido en el campo para que sea introducido correctamente. Por ejemplo si queremos que un valor introducido esté comprendido entre 100 y 2000, se puede especificar en esta propiedad >=100 Y 100 y precio < 1200, aparecen los registros cuyo precio está comprendido entre 101 y 1199. En un criterio de búsqueda en el que las condiciones están unidas por el operador O, el registro aparecerá en el resultado de la consulta si cumple al menos una de las condiciones.

Gráfico 48 Varias condiciones en una consulta

Todas las condiciones establecidas en la misma fila de la cuadrícula quedan unidas por el operador Y. En el ejemplo siguiente serían alumnos de Azuay cuya fecha de nacimiento esté comprendida entre el 1/1/60 y el 31/12/69. Del mismo modo pasa con cada una de las filas o: Si queremos que las condiciones queden unidas por el operador O tenemos que colocarlas en filas distintas (utilizando las filas O: y siguientes). Por ejemplo, si en la cuadrícula QBE tenemos especificado los siguientes criterios:

Gráfico 49 Condiciones en diferentes filas

Visualizaremos de la tabla Alumnado los campos Apellidos, Nombre, Población y Fecha nacimiento, los alumnos aparecerán ordenados por Apellidos pero únicamente aparecerán aquellos que sean de Valencia y hayan nacido entre el 1/1/60 y el 31/12/69, o bien aquellos de Alicante sea cual sea su fecha de nacimiento. Access no diferencia entre mayúsculas y minúsculas a la hora de realizar la búsqueda de registros. Colegio Técnico Salesiano Sistemas Gestores de bases de datos Tercero de Bachillerato – Aplicaciones Informáticas

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UNIDAD 3 Microsoft Access 2007

7.9 Consultas con parámetros A menudo, en una consulta necesitamos utilizar un valor que no es conocido en ese momento sino que queremos que lo introduzca el usuario cuando se ejecute la consulta. Por ejemplo, queremos hacer una consulta para obtener los alumnos de una determinada Población, la población la introducirá el usuario cuando Access se lo pida. En este caso necesitamos utilizar en nuestra consulta un parámetro. Un parámetro funciona de forma parecida a un campo de tabla, pero el valor que almacena lo introduce el usuario cuando se ejecuta la consulta. En una consulta cuando utilizamos un nombre de campo que no está en el origen de datos, Access considera este campo como un parámetro y cuando se ejecuta la consulta nos pide Introducir el valor del parámetro mediante un cuadro de diálogo como este:

Gráfico 50 Cuadro de diálogo para introducir valores

7.10 Las consultas multitabla Una consulta multitabla es una consulta que obtiene datos de varias tablas por lo que deberá contener en la zona de tablas de la ventana Diseño las distintas tablas de donde obtiene esos datos. Para añadir una tabla a la zona de tablas (una vez en la ventana Diseño de consulta) haremos clic en el botón Mostrar tabla de la pestaña Diseño:

Gráfico 51 Botón Mostrar Tabla

Si las tablas no están relacionadas o no tienen campos con el mismo nombre, la consulta obtiene la concatenación de todas las filas de la primera tabla con todas las filas de la segunda tabla, si tenemos una tercera tabla concatenará cada una de las filas obtenidas en el primer paso con cada una Colegio Técnico Salesiano Sistemas Gestores de bases de datos Tercero de Bachillerato – Aplicaciones Informáticas

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UNIDAD 3 Microsoft Access 2007 de las filas de la tercera tabla, y así sucesivamente. Vemos que no interesa basar la consulta en muchas tablas ya que el resultado de la concatenación puede alcanzar dimensiones gigantescas. Además, normalmente la mayoría de las concatenaciones obtenidas no nos sirven y entonces tenemos que añadir algún criterio de búsqueda para seleccionar las filas que al final nos interesan. Por ejemplo me puede interesar datos de la tabla Alumnado y de la tabla Cursos porque quiero sacar una lista con los datos de cada alumno y nombre del curso al que pertenece, en este caso no me interesa unir el alumno con cada uno de los cursos sino unirlo al curso que tiene asignado; en este caso tenemos que combinar las dos tablas.

Gráfico 52 Combinar tablas

Combinamos dos tablas por un campo (o varios) de unión de la misma forma que relacionamos tablas en la ventana Relaciones arrastrando el campo de unión de una de las tablas sobre el campo de unión de la otra tabla. De hecho si añadimos a la zona de tablas relacionadas, estas aparecerán automáticamente combinadas en la zona de tablas de la ventana Diseño de Consulta. También se combinan automáticamente tablas que tengan un campo con el mismo nombre en las dos tablas aunque no exista una relación definidad entre ellas. Cuando dos tablas están combinadas en una consulta, para cada fila de una de las tablas Access busca directamente en la otra tabla las filas que tienen el mismo valor en el campo de unión, con lo cual se emparejan sólo las filas que luego aparecen en el resultado y la consulta es más eficiente.

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UNIDAD 3 Microsoft Access 2007 Cuando las tablas están combinadas aparecen en la ventana diseño de la consulta como podemos apreciar en el gráfico 51.

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UNIDAD 4 MySQL

SGBD Colegio Técnico Salesiano Sistemas Gestores de bases de datos Tercero de Bachillerato – Aplicaciones Informáticas

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UNIDAD 4 MySQL

U UN NIID DA AD D4 4 Tema: MySQL 1. Introducción El software MySQL proporciona un servidor de base de datos SQL (Structured Query Language) muy rápido, multi-threaded, multiusuario y robusto. El servidor MySQL está diseñado para entornos de producción críticos, con alta carga de trabajo así como para integrarse en software para ser distribuido. Además el software MySQL tiene una doble licencia: los usuarios pueden elegir entre usar el software MySQL como un producto Open Source bajo los términos de la licencia GNU General Public License o pueden adquirir una licencia comercial estándar de MySQL.

2. Características MySQL es un sistema de gestión de bases de datos. MySQL es un sistema de gestión de bases de datos relacionales. MySQL software es Open Source. El servidor de base de datos MySQL es muy rápido, fiable y fácil de usar. MySQL Server trabaja en entornos cliente/servidor o incrustados Una gran cantidad de software de contribuciones está disponible para MySQL.

3. Historia Se empezó

a utilizar con la intención de usar mSQL (el nombre original)

para conectar a nuestras tablas utilizando nuestras propias rutinas rápidas de bajo nivel (ISAM). Sin embargo y tras algunas pruebas, llegamos a la conclusión que mSQL no era lo suficientemente rápido o flexible para nuestras necesidades. Esto provocó la creación de una nueva interfaz SQL para nuestra base de datos pero casi con la misma interfaz API que mSQL. Esta API fue diseñada para permitir código de terceras partes que fue escrito para poder usarse con mSQL para ser fácilmente portado para el uso con MySQL. La derivación del nombre MySQL no está clara. Nuestro directorio base y un gran número de nuestras bibliotecas y herramientas han tenido el prefijo "my" por más de 10 años. Sin embargo, la hija del co-fundador Monty Colegio Técnico Salesiano Sistemas Gestores de bases de datos Tercero de Bachillerato – Aplicaciones Informáticas

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UNIDAD 4 MySQL Widenius también se llama My. Cuál de los dos dió su nombre a MySQL todavía es un misterio, incluso para nosotros. El nombre del delfín de MySQL (nuestro logo) es "Sakila", que fue elegido por los fundadores de MySQL AB de una gran lista de nombres sugerida por los usuarios en el concurso "Name the Dolphin" (ponle nombre al delfín). El nombre ganador fue enviado por Ambrose Twebaze, un desarrollador de software Open Source de Swaziland, África. Según Ambrose, el nombre femenino de Sakila tiene sus raíces en SiSwate, el idioma local de Swaziland. Sakila también es el nombre de una ciudad en Arusha, Tanzania.

4. Esquema de denominaciones El esquema de denominaciones de MySQL emplea para las entregas nombres consistentes en tres números y un sufijo; por ejemplo, mysql5.0.9-beta. Los números dentro del nombre de la entrega se interpretan como sigue: • El primer número (5) es la versión principal y describe el formato de fichero. Todas las entregas de la versión 5 comparten el mismo formato para sus ficheros. • El segundo número (0) es el nivel de entrega. En conjunto, la versión principal y el nivel de entrega constituyen el número de la serie. • El tercer número (9) es el número de versión dentro de la serie. Se incrementa para cada nueva entrega. Usualmente es deseable poseer la última versión dentro de la serie que se está usando. Para los cambios menores, el que se incrementa es el último número en la denominación de la versión. Cuando se adicionan características de importancia

o

aparecen

incompatibilidades

menores

con

versiones

precedentes, se incrementa el segundo número. Cuando cambia el formato de los ficheros, se incrementa el primer número. Las denominaciones de las entregas también incluyen un sufijo para indicar el grado de estabilidad. Una entrega progresa a través de un conjunto de sufijos a medida que mejora su estabilidad. Los posibles sufijos son: • alpha indica que la entrega contiene características nuevas que no han sido plenamente probadas. Asimismo, en la sección "Novedades" deberían estar documentados los errores conocidos, aunque usualmente no los hay.

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UNIDAD 4 MySQL Por lo general, en cada entrega alpha se implementan nuevos comandos y extensiones, y es la etapa donde puede producirse la mayor cantidad de cambios en el código. Sin embargo, debido a las pruebas realizadas, no deberían existir errores conocidos. • beta significa que la entrega está destinada a poseer sus características completas y que se probó todo el código nuevo. No se agregan características de importancia, y no deberían existir errores críticos. Una versión cambia de alpha a beta cuando no se han descubierto errores fatales durante al menos un mes, y no hay planes de agregar características que pudieran comprometer la fiabilidad del código existente. Todas las APIs, las estructuras visibles externamente y las columnas para comandos SQL no se modificarán en las futuras entregas, sean beta, candidatas, o de producción. • rc es una entrega candidata; o sea, una beta que ha estado funcionando un intervalo de tiempo y parece hacerlo bien. Solamente podrían ser necesarias correcciones menores. (Una entrega candidata es formalmente conocida como una entrega gamma.) • Si no hay un sufijo, significa que la versión se ha estado utilizando por un tiempo

en

diferentes

sitios

sin

que

se

informaran

errores

críticos

reproducibles, más allá de los específicos de una plataforma. Esto es lo que se llama una entrega de producción (estable) o “General Availability” (GA).

5. Conformación de la instalación Esta sección describe la conformación por defecto de los directorios creados por el instalador binario y por las distribuciones de código fuente provistas por MySQL AB. En MySQL 5.0 para Windows, el directorio de instalación por defecto es C:\Program Files\MySQL\MySQL Server 5.0. El directorio de instalación contiene los siguientes subdirectorios: DIRECTORIO

CONTENIDO

Bin

Programas cliente y el servidor mysqld

data

Ficheros de registro (logs), bases de datos

docs

Documentación

examples

Programas y scripts de ejemplo

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UNIDAD 4 MySQL include

Ficheros de inclusión

lib

Bibliotecas

scripts

Scripts de utilidades.

share

Ficheros con mensajes de err

6. Comandos básicos Un comando normalmente consiste en una sentencia SQL seguida de punto y coma. (Hay excepciones donde el punto y coma puede omitirse. QUIT, mencionado anteriormente, es una de ellas. Luego conocerá otras.) Cuando ingresa un comando, MySQL lo envía al servidor para ser ejecutado e imprime los resultados. A continuación muestra de nuevo el prompt mysql> para informarle que está listo para otro comando.

Gráfico 53 Prompt de MySQL

Mysql imprime los resultados de la consulta en forma tabulada (filas y columnas). La primera fila contiene etiquetas para las columnas. Las filas siguientes son los resultados de la consulta. Generalmente, el nombre de cada columna es el nombre del campo que trae desde la base de datos. Si está trayendo el valor de una expresión, en lugar del contenido de un campo o columna de una tabla (como en el ejemplo anterior), mysql etiqueta la columna usando el texto de la expresión. Mysql informa cuántas filas fueron devueltas y cuánto tiempo le tomó ejecutarse a la consulta, lo cual da una idea aproximada del rendimiento del servidor. Estos valores son imprecisos porque representan tiempo de reloj corriente (no tiempo de CPU), y además porque están afectados por factores como la carga del servidor o la latencia de red. (Para simplificar los ejemplos de este capítulo, a partir de ahora no se mostrará la línea “rows in set”.) Aquí tiene otra consulta que demuestra que mysql puede usarse como calculadora: Colegio Técnico Salesiano Sistemas Gestores de bases de datos Tercero de Bachillerato – Aplicaciones Informáticas

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UNIDAD 4 MySQL

Gráfico 54 Instrucción SELECT con operaciones matemáticas básicas en MySQL

No es necesario que un comando sea ingresado en una sola línea, de ese modo, comandos extensos que requieren varias líneas no son un problema. mysql determina cuando una sentencia ha llegado a l final observando si termina en un punto y coma, no si se llegó al final de la línea física. (En otras palabras, mysql acepta un formato libre para las entradas: recolecta líneas pero no las ejecuta hasta que encuentra el punto y coma.) Aquí tiene una sentencia de múltiples líneas:

Gráfico 55 Sentencias con múltiples líneas

Observe en este ejemplo que el prompt cambia de mysql> a -> después que se ha ingresado la primera línea de una consulta de múltiples líneas. Esta es la forma en que mysql advierte que no se ha completado la sentencia y aún espera por el resto. El prompt es un aliado, puesto que suministra información valiosa. Si se emplea, siempre se sabrá lo que mysql está esperando. Si durante el ingreso de un comando decide que no quiere ejecutarlo, cancélelo tipeando \c:

Gráfico 56 Para cancelar un comando utilice /c

La siguiente tabla muestra cada uno de los indicadores que podrá ver y sintetiza lo que dicen acerca del estado en que se encuentra mysql: Colegio Técnico Salesiano Sistemas Gestores de bases de datos Tercero de Bachillerato – Aplicaciones Informáticas

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UNIDAD 4 MySQL PROMPT

SIGNIFICADO

mysql>

Listo para un nuevo comando.

->

Esperando la siguiente línea en un comando de múltiples líneas.

'>

Esperando la siguiente línea, se encuentra abierta una cadena que comienza con apostrofo (''').

">

Esperando la siguiente línea, se encuentra abierta una cadena que comienza con comillas dobles ('"').

`>

Esperando la siguiente línea, se encuentra abierta una cadena que comienza con tilde ('`').

/*>

Esperando la siguiente línea, se encuentra abierto un comentario que comienza con /*.

El prompt /*> fue introducido en la serie 5.0 a partir de MySQL 5.0.6.

7. Crear y utilizar una base de datos Una vez que se sabe la forma de ingresar comandos, es el momento de acceder a una base de datos. Mediante la sentencia SHOW se encuentran las bases de datos que existen actualmente en el servidor:

Gráfico 57 Sentencia SHOW DATABASES

Probablemente la lista obtenida sea distinta en su ordenador, pero es casi seguro que tendrá las bases de datos mysql y test. La base de datos mysql es necesaria porque es la que describe los privilegios de acceso de los usuarios. La base de datos test se provee para que los usuarios hagan pruebas. Si la base de datos test existe, intente acceder a ella:

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UNIDAD 4 MySQL

Gráfico 58 Sentencia USE

Advierta que, al igual que QUIT, USE no necesita que ponga un punto y coma al final (aunque puede hacerlo si lo desea). La sentencia USE tiene otra particularidad: debe escribirse en una sola línea.

8. Crear y seleccionar una base de datos Si el administrador crea su base de datos en el mismo momento que le otorga privilegios, puede comenzar a utilizarla, de lo contrario necesitará crearla:

Gráfico 59 sentencia CREATE DATABASE

En ambientes Unix, los nombres de las bases de datos son case sensitive (al contrario que las palabras clave), de modo que siempre debe referirse a su base de datos como colegio, y no Colegio, COLEGIO, o una variante similar. Esto también se aplica a los nombres de tablas. Esta restricción no existe en Windows, aunque puede utilizar el mismo esquema de mayúsculas cuando se refiera a bases de datos y tablas en una consulta dada. Al crear una base de datos, ésta no se selecciona para su uso, debe hacerlo explícitamente. Para convertir a colegio en la base de datos actual, use este comando:

Gráfico 60 Cambio de una base de datos

Las bases de datos sólo necesitan ser creadas una sola vez, pero deben ser seleccionadas cada vez que se inicia una sesión de mysql. Puede hacerse a través del comando USE como se muestra en el ejemplo.

9. Creación de tablas La creación de la base de datos ha sido una tarea sencilla, pero hasta ahora permanece vacía, como le muestra SHOW TABLES: Colegio Técnico Salesiano Sistemas Gestores de bases de datos Tercero de Bachillerato – Aplicaciones Informáticas

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UNIDAD 4 MySQL

Gráfico 61 Sentencia SHOW TABLES

La parte difícil es decidir cómo debería ser la estructura de su base de datos: qué tablas necesitará, y qué columnas habrá en cada tabla. Esto se soluciona con un buen análisis y diseño de su base de datos, para lo cual debe realizar el análisis de requisitos, el diagrama entidad relación, la normalización y finalmente los diccionarios de datos. Querrá una tabla para contener un registro por cada estudiante. Esta tabla puede llamarse alumnos, y debería contener, como mínimo, los nombres de cada alumno. Dado que el nombre no es muy relevante por sí mismo, tendría que tener más información. Por ejemplo: el código, la dirección, el curso, el paralelo y la fecha de nacimiento; tenga en cuenta que la clave primaria de ésta tabla será el campo CodigoAlumno.

Gráfico 62 Sentencia CREATE TABLE

Si se desea visualizar la estructura de una tabla creada se puede utilizar la sentencia DESCRIBE:

Gráfico 63 Sentencia DESCRIBE

Para crear una tabla la sintaxis sería:

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UNIDAD 4 MySQL CREATE TABLE [IF NOT EXISTS] nombre de la tabla ( Nombre_Campo_1 Tipo de dato del campo 1, Nombre_Campo_2 Tipo de dato del campo 2, …………………………….. [PRIMARY KEY (Nombre campo clave)], [ FOREIGN KEY (Nombre campo clave foráneo) REFERENCES Nombre de la tabla padre (Nombre campo clave) [ON DELETE [RESTRICT | CASCADE | SET NULL | NO ACTION]] [ON UPDATE [RESTRICT | CASCADE | SET NULL | NO ACTION]] ] ) [Opciones de la tabla]

Para definir un campo la sintaxis completa es: Nombre del campo Tipo de dato del campo [NOT NULL|NULL] [DEFAULT valor predeterminado]

[AUTO_INCREMENT]

[PRIMARY

KEY]

[COMMENT

‘comentarios’]

Los tipos de los campos pueden ser los siguientes:

Entre

las

principales

opciones

de

la

tabla

tenemos

el

tipo

de

almacenamiento {ENGINE|TYPE}. Un tipo es InnoDB, que dota a MySQL de un motor de almacenamiento transaccional

con

capacidades

de

commit(confirmación),

rollback

(cancelación) y recuperación de fallas. Estas características incrementan el rendimiento y la capacidad de gestionar múltiples usuarios simultáneos. InnoDB también soporta restricciones FOREIGN KEY. InnoDB se diseñó para obtener el máximo rendimiento al procesar grandes volúmenes de datos. Colegio Técnico Salesiano Sistemas Gestores de bases de datos Tercero de Bachillerato – Aplicaciones Informáticas

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UNIDAD 4 MySQL InnoDB rechaza cualquier operación INSERT o UPDATE que intente crear un valor de clave foránea en una tabla hija sin un valor de clave candidata coincidente en la tabla padre. La acción que InnoDB lleva a cabo para cualquier operación UPDATE o DELETE que intente actualizar o borrar un valor de clave candidata en la tabla padre que tenga filas coincidentes en la tabla hija depende de la accion referencial especificada utilizando las subcláusulas ON UPDATE y ON DETETE en la cláusula FOREIGN KEY. Cuando el usuario intenta borrar o actualizar una fila de una tabla padre, InnoDB soporta cinco acciones respecto a la acción a tomar: •

CASCADE:

Borra

o

actualiza

el

registro

en

la

tabla

padre

y

automáticamente borra o actualiza los registros coincidentes en la tabla hija. Tanto ON DELETE CASCADE como ON UPDATE CASCADE están disponibles en MySQL 5.0. Entre dos tablas, no se deberían definir varias cláusulas ON UPDATE CASCADE que actúen en la misma columna en la tabla padre o hija. • SET NULL: Borra o actualiza el registro en la tabla padre y establece en NULL la o las columnas de clave foránea en la tabla hija. Esto solamente es válido si las columnas de clave foránea no han sido definidas como NOT NULL. MySQL 5.0 soporta tanto ON DELETE SET NULL como ON UPDATE SET NULL. • NO ACTION: Significa ninguna acción en el sentido de que un intento de borrar o actualizar un valor de clave primaria no será permitido si en la tabla referenciada hay una valor de clave foránea relacionado. En MySQL 5.0, InnoDB rechaza la operación de eliminación o actualización en la tabla padre. • RESTRICT: Rechaza la operación de eliminación o actualización en la tabla padre. NO ACTION y RESTRICT son similares en tanto omiten la cláusula ON DELETE u ON UPDATE. (Algunos sistemas de bases de datos tienen verificaciones diferidas o retrasadas, una de las cuales es NO ACTION. En MySQL, las restricciones de claves foráneas se verifican inmediatamente, por eso, NO ACTION y RESTRICT son equivalentes.) Un ejemplo sencillo que relaciona tablas materias y profesores a través de una clave foránea de una sola columna:

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UNIDAD 4 MySQL

Gráfico 64 Crear una tabla con una clave primaria

Gráfico 65 Crear una tabla con una clave primaria y una clave foránea

Aquí, un ejemplo más complejo, en el cual una tabla notas tiene claves foráneas hacia otras dos tablas. Una de las claves foráneas hace referencia a un índice de la tabla materias. La otra hace referencia a un índice de la tabla alumnos:

Gráfico 66 Uso de claves combinadas en llaves foráneas

10.

Cargando datos en una tabla

Después de haber creado la tabla, ahora podemos incorporar algunos datos en ella, para lo cual haremos uso de las sentencias INSERT y LOAD DATA. Supongamos que los registros de nuestros estudiantes pueden ser descritos por los datos mostrados en la siguiente tabla.

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UNIDAD 4 MySQL CÓDIGO

NOMBRES

DIRECCIÓN

CURSO

PARALELO

FECHA

DE

NACIMIENTO

1

Pedro Pedraza

Las Alcabalas

Octavo

A

1996-01-01

2

Marlon Martinez

Los Alamos

Decimo

B

1998-01-02

3

Ludovico Lujano

Luis Cordero

Noveno

C

1996-04-04

Debemos observar que MySQL espera recibir fechas en el formato YYYYMM-DD, que puede ser diferente a lo que nosotros estamos acostumbrados. Ya que estamos iniciando con una tabla vacía, la manera más fácil de poblarla es crear un archivo de texto que contenga un registro por línea para cada uno de nuestros estudiantes para que posteriormente carguemos el contenido del archivo en la tabla únicamente con una sentencia. Por tanto, debemos de crear un archivo de texto "DatosEstudiantes.txt" que contenga un registro por línea con valores separados por tabuladores, cuidando que el orden de las columnas sea el mismo que utilizamos en la sentencia CREATE TABLE. Para valores que no conozcamos podemos usar valores nulos (NULL). Para representar estos valores en nuestro archivo debemos usar \N.

Gráfico 67 Ingreso de datos utilizando el bloc de notas

Para cargar el contenido del archivo en la tabla mascotas, usaremos el siguiente comando:

Gráfico 68 Sentencia LOAD DATA

La sentencia LOAD DATA nos permite especificar cuál es el separador de columnas, y el separador de registros, por default el tabulador es el

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120

UNIDAD 4 MySQL separador de columnas (campos), y el salto de línea es el separador de registros, que en este caso son suficientes para que la sentencia LOAD DATA lea correctamente el archivo "DatosEstudiantes.txt". Si lo que deseamos es añadir un registro a la vez, entonces debemos hacer uso de la sentencia INSERT. En la manera más simple, debemos proporcionar un valor para cada columna en el orden en el cual fueron listados en la sentencia CREATE TABLE. Supongamos que se matricula un nuevo estudiante de nombre David Dávalos en el Noveno G, su dirección es Totoracocha y su fecha de nacimiento es desconocida. Podemos usar la sentencia INSERT para agregar su registro en nuestra base de datos.

Gráfico 69 Sentencia INSERT INTO

Podemos comprobar realizando consultas SELECT.

Gráfico 70 Sentencia SELECT

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Bibliografía

B BIIB BLLIIO OG GR RA AFFÍÍA A Referencias bibliográficas [1] C. Batini, S. Ceri, S.B. Navathe (1994) Diseño Conceptual de Bases de Datos. Un enfoque de entidades-interrelaciones Addison-Wesley / Díaz de Santos [2] T. Connolly, C. Begg, A. Strachan (2000) Database Systems. A Practical Approach to Design, Implementation and Management Addison-Wesley Segunda Edición en 1998. [3] C.J. Date (2001) Introducción a los Sistemas de Bases de Datos Volumen I, Séptima Edición Addison-Wesley Iberoamericana Sexta Edición en 2001. [4] R. Elmasri, S.B. Navathe (2002) Sistemas de Bases de Datos. Conceptos fundamentales Segunda Edición Addison-Wesley Iberoamericana. Tercera Edición en 1999 (en inglés, por Addison-Wesley) [5] M.J. Folk, B. Zoellick (1992) File Structures. Segunda Edición AddisonWesley [6] G.W. Hansen, J.V. Hansen (1999) Diseño y Administración de Bases de Datos Segunda Edición Prentice Hall [7] M.J. Hernández (1997) Database Design for Mere Mortals AddisonWesley Developers Press [8] Elmasri y Navathe (2002) Fundamentos de Sistemas de Bases de Datos, 3ª edición, 2002 (Capítulo 7). [9] Garcia-Molina, Ullman y Widom: “Database systems: the complete book”. Prentice-Hall (Capítulo 3). [10] A. de Miguel, P. Martínez, E. Castro, J.M. Cavero, D. Cuadra, A. Iglesias y C. Nieto(1999) Diseño de Bases de Datos: Problemas Resueltos. Capítulo 1. Referencias URL www.maestrosdelweb.com www.tripod.lycos.com www.mysql-hispano.org www.programacion.com Colegio Técnico Salesiano Sistemas Gestores de bases de datos Tercero de Bachillerato – Aplicaciones Informáticas

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Bibliografía www.desarrolloweb.com www.quegrande.org www.sql.org www.aulaclic.com www.msdn2.microsoft.com.es www.unsl.edu.er www.fciencias.unam.mx www.fdi.ucm.edu.mx www.uazuay.edu.ec www.cepeu.edu.py www.wikypedia.com Otras Referencias Archivo Base de datos.pdf proporcionado por el Ing. Freddy Ávila del área de Informática del CTS.

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