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Fundamentos de Bases de Datos: Terminología, Modelos y SGBD
Introducción a Bases de Datos
Una base de datos es un conjunto de datos pertenecientes a un mismo contexto y almacenados para su posterior uso en diferentes tablas.
Terminología Fundamental
En la terminología de bases de datos, son muy importantes las siguientes definiciones:
Un campo es cada uno de los tipos de datos que se van a usar. Se hace referencia a los campos por su nombre.
Un registro está formado por el conjunto de información en particular.
Un dato es la intersección entre un campo y un registro. Por sí solo no significa nada; necesita del contexto para tener valor.
Un archivo es un conjunto de tablas que están relacionadas entre sí, y pertenecen a un mismo contexto. Una base de datos está formada por varios archivos.
Llaves en Bases de Datos
A su vez, en cada tabla se pueden identificar distintas llaves:
Llave principal: Es un campo que contiene un valor único para cada registro, y por lo tanto puede utilizarse para identificarlos (por ejemplo, un campo de ID).
Llave foránea o secundaria: Es un campo que es traído de otra tabla, en la cual es llave principal (por ejemplo, un campo de ID de curso en una tabla de alumnos).
Llave candidata: Es un campo que puede funcionar como llave principal, pero no está siendo utilizado como tal (por ejemplo, el número de DNI, cuando hay un campo de ID considerado como llave principal).
Modelos de Bases de Datos
Un modelo de base de datos es un tipo de modelo de datos que determina la estructura lógica de una base de datos y, de manera fundamental, determina el modo de almacenar, organizar y manipular los datos.
Una base de datos puede implementar uno o varios modelos. La estructura depende de la organización de los datos de la aplicación y de los requisitos de esta. La mayor parte de los sistemas de gestión de bases de datos están construidos sobre un modelo de datos concreto, aunque es posible que soporten más de uno.
Modelo Relacional
Su idea fundamental es el uso de relaciones. Estas relaciones podrían considerarse en forma lógica como conjuntos de datos llamados tuplas. La mayoría de las veces se utiliza para ser una manera más fácil de imaginar, pensando en cada relación como si fuese una tabla que está compuesta por registros y columnas (también llamadas “campos”).
En este modelo, todos los datos son almacenados en relaciones, y como cada relación es un conjunto de datos, el orden en el que estos se almacenen no tiene relevancia. Esto tiene la considerable ventaja de que es más fácil de entender y de utilizar por un usuario no experto. La información puede ser recuperada o almacenada por medio de consultas que ofrecen una amplia flexibilidad y poder para administrar la información. Este modelo considera la base de datos como una colección de relaciones.
Bases de Datos Relacionales
Conceptos Clave: Normalización, Redundancia y Transacción
¿Qué son las Bases de Datos Relacionales?
Las bases de datos relacionales son bases de datos que tienen varias tablas denominadas relaciones. Usualmente, estas cumplen con ciertas normas, como que no pueden existir dos tablas con el mismo nombre ni registro. La relación entre una tabla padre y un hijo se lleva a cabo por medio de las claves primarias y claves foráneas.
Normalización
El proceso de normalización de una base de datos relacional consiste en aplicar una serie de reglas para evitar a futuro realizar queries o consultas innecesariamente complejas. En otras palabras, están enfocadas en eliminar redundancias e inconsistencias de dependencia en el diseño de las tablas.
Objetivos de la Normalización
- Evitar la redundancia de datos.
- Proteger la integridad de los datos.
- Evitar problemas de actualización de los datos en las tablas.
Formas Normales
Existen 3 formas de normalización:
1ª Forma Normal: La normalización básica. Se eliminan grupos repetitivos y datos iguales en más de una tabla. No es necesario ningún orden visual de las filas y columnas (arriba-abajo, derecha-izquierda). Debe tener clave primaria. Toda intersección de grupo y registro debe contener un único valor (no nulo).
2ª Forma Normal: Una tabla en la primera forma normal llega a estar en la segunda cuando todos los valores de los registros dependen de la clave primaria. Cada clave candidata, además, contiene un dato atómico.
3ª Forma Normal: Una tabla en la segunda forma normal en la que todos los valores de los registros dependen DIRECTAMENTE de la clave primaria, y no de ninguna otra.
Redundancia
Consiste en la repetición de los mismos datos. Una tabla normalizada no tiene redundancia de datos.
Transacciones
En bases de datos, una transacción es una secuencia ordenada de acciones para modificar los datos. Las transacciones correctas deben cumplir con las cuatro propiedades:
Atomicidad: Se realizan todas las modificaciones dentro de una transacción, o ninguna de las modificaciones se realiza.
Consistencia: Asegura que solo se empieza aquello que se puede acabar. Por lo tanto, se ejecutan aquellas operaciones que no van a romper las reglas de la base de datos.
Aislamiento: Las modificaciones deben ser realizadas simultáneamente y no deben ser afectadas entre ellas.
Permanencia: Las modificaciones realizadas son permanentes, de manera que persisten en el sistema incluso si ocurren errores posteriores.
Gestores de Bases de Datos (SGBD)
Un sistema gestor de base de datos es un conjunto de programas que permiten el almacenamiento, modificación y extracción de la información en una base de datos. Los usuarios pueden acceder a la información usando herramientas específicas de consulta y de generación de informes, o bien mediante aplicaciones al efecto. Ejemplos:
Oracle Database: Sistema de gestión de base de datos objeto-relacional desarrollado por Oracle Corporation.
Microsoft SQL Server: Sistema de manejo de bases de datos del modelo relacional desarrollado por Microsoft.
PostgreSQL.
MySQL.
Básicamente, el gestor de datos controla cualquier operación ejecutada por el usuario contra la base de datos. Para ello, se utilizan herramientas específicas, como sistemas de búsqueda y de generación de informes, además de distintas aplicaciones.
Funciones Principales de un SGBD
Entre sus funciones principales destacan:
Contribuir a la creación de bases de datos más eficaces y consistentes.
Determinar las estructuras de almacenamiento del sistema.
Facilitar las búsquedas de datos a los usuarios de negocio.
Ayudar a preservar la integridad de los activos informacionales de la empresa.
Introducir cambios en la información, cuando así es requerido.
Simplificar los procesos de consulta.
Controlar los movimientos que se observan en la base de datos.
Análisis de Datos y Creación de Estructuras
Análisis de Datos
El análisis de datos es la transformación de datos que nos sirve para resaltar información útil, sugerir conclusiones y ayudar a tomar decisiones.
Creación de Tablas en Microsoft Access
¿Cómo crear una tabla en Access?
Haga clic en Archivo > Nuevo y, después, en Base de datos de escritorio en blanco.
En el cuadro Nombre de archivo, escriba un nombre de archivo para la nueva base de datos.
Para ir a una ubicación diferente y guardar la base de datos, haga clic en el icono de carpeta.
Haga clic en Crear.
Se abre la nueva base de datos, se crea una tabla con el nombre Tabla1 y se abre en la vista Hoja de datos.
Microsoft Access como SGBD
Access es un programa de Microsoft Office lanzado en 1988. Antes de este programa, el mercado de bases de datos estaba dominado por Borland. Access fue el primer programa creado para bases de datos de Windows; se convirtió rápidamente en líder, eliminando la competencia.
Anteriormente, el nombre “Access” fue utilizado para un programa de comunicaciones de Microsoft. Como competía con otros programas, este se retiró del mercado. El nombre fue reutilizado más adelante para su software de base de datos.
Es una base de datos muy utilizada que gestiona datos utilizando los conceptos de bases de datos relacionales y pueden manejarse por medio de consultas e informes, ya que su función es recopilar y organizar información a través de diversos mecanismos propiamente nombrados, por ejemplo: campo, registro, tabla, etc.
Otras funciones que ayudan a mejorar al momento de colocar/agregar/buscar datos pueden ser: formularios, tabla de consulta, relaciones, etc.
Características de Microsoft Access
Algunas características:
Los usuarios pueden crear tablas, consultas, formularios e informes y conectarlos con macros.
Opción de importar y exportar los datos a muchos formatos, incluyendo Excel, Outlook, ASCII, dBase, Paradox, FoxPro, SQL Server, Oracle, ODBC, etc.
También está el formato de base de datos Jet (MDB o ACCDB en Access 2007), que puede contener la aplicación y los datos en un archivo. Esto hace muy conveniente distribuir la aplicación completa a otro usuario, que puede ejecutarla en entornos desconectados.
Microsoft Access ofrece consultas parametrizadas. Estas consultas y tablas de Access se pueden referenciar desde otros programas como VB6 y .NET a través de DAO o ADO.
Las ediciones de escritorio de Microsoft SQL Server se pueden utilizar con Access como alternativa al motor de base de datos de Jet.
Microsoft Access es una base de datos basada en un servidor de archivos. A diferencia de los sistemas de administración de bases de datos relacionales cliente-servidor (RDBMS), Microsoft Access no implementa desencadenadores de base de datos, procedimientos almacenados o registro de transacciones.
Propiedades Avanzadas de Campo
Uso de Técnicas de Consulta
Las técnicas de consulta permiten:
Buscar y recopilar información de una o más tablas para conseguir información detallada de una base de datos.
Obtener información específica que se necesita.
Devolver una tabla lógica.
Creación de Bases de Datos Relacionales
Las bases de datos relacionales son un tipo de base de datos que utiliza, en sus tablas, elementos que se repiten, formando relaciones entre ellas.
Este tipo de bases son útiles ya que, a la hora de analizarlas, nos permiten ver fácilmente entre qué elementos hay una relación.
Los Formularios en Bases de Datos
Un formulario de Access es un objeto de base de datos que puede usar para crear una interfaz de usuario para una aplicación de base de datos. Un formulario “dependiente” es aquel conectado directamente a un origen de datos como una tabla o consulta y que puede usarse para especificar, editar o mostrar los datos de ese origen de datos. Como alternativa, puede crear un formulario “independiente” que no esté conectado directamente a un origen de datos, pero que todavía contenga botones de comando, etiquetas u otros controles que necesita para ejecutar la aplicación.
Considere los formularios dependientes como ventanas a través de las cuales los usuarios pueden ver y obtener acceso a la base de datos. Un formulario eficaz acelera el uso de la base de datos porque los usuarios no tienen que buscar lo que necesitan.
Tipos de Formularios en Access
Tipos de formularios:
Columna simple: El formulario obtenido muestra todos los campos de un registro en una única columna.
Tabular: El formulario tiene la estructura de tabla: registros en fila y campos en columnas.
Gráfico: Se abre el asistente para gráficos.
Principal/subformulario: Asistente para usar varias tablas o consultas en un mismo formulario.
Automático: Crea un formulario de columna simple sin preguntar nada al usuario.
Creación de Formularios en Access
Usar la herramienta Formulario
1º En el panel de navegación, haga clic en la tabla o consulta que contiene los datos que desee ver en el formulario.
2º En el grupo Formularios de la pestaña Crear, haga clic en Formulario.
Crear un formulario mediante el Asistente
1º En el grupo Formularios de la pestaña Crear, haga clic en Asistente para formularios.
2º Siga las instrucciones incluidas en las páginas del Asistente para formularios.
Crear un formulario dividido
1º Haga clic en la tabla o consulta que contiene los datos.
2º En la pestaña Crear, haga clic en Más formularios y en Formulario dividido.