Bases de Datos (I). Fases de diseo Es ms que probable que cada vez que accedemos a una pgina en Internet estemos realizando unaconsulta a una base de datos. Resulta difcil encontrar ya pginas web en Internet que no conecten con una base de datos para recuperar la informacin, procesarla convenientemente para finalmente presentarla al usuario en el navegador. Podramos asegurar que todos los servicios de Internet que utilizamos a diario estn construidos mediante pginas web dinmicas, con lenguajes de programacin web como PHP, ASP.NET o JSP, diseados para acceder y consultar con facilidad a una o varias bases de datos.Cuando visitamosIMD b The Internet Movie Database- estamos accediendo a una base de datos. Cuando navegamos por las secciones deSpotify, reproduciendo las canciones de nuestro cantante favorito, tambin estamos consultando una base de datos. O cuando buscamos un obra en laBiblioteca Virtual Miguel de Cervantes, tambin hay una base de datos que recibe una peticin.Existen bases de datos en todas partes y de todo tipo.De hecho, podemos imaginar (y disear) unabase de datos que refleje la actividad de cualquier aspecto de la sociedad: informacin sobre obras en una galera de arte, relaciones entre contactos de una red social, fichas de recetas de cocina, informacin de los vuelos en un aeropuerto, el inventario en un almacn, etc.

Como en cualquier sistema software, las bases de datos tambin se disean. Y no nos referimos al aspecto visual, sino al diseo como elproceso de planificar y crear un modelo de un producto final; en este caso, un sistema para almacenar y organizar los datos. Ese modelo o esquema tendr finalmente una implementacin concreta en unSistema de Gestin de Base de Datos (SGBD), como M y SQL, SQL Server u Oracle.Si nos ceimos a los procesos tpicos de la ingeniera del software, las fases de diseo de un sistema de bases de datos no seran exactamente los que propongo en estos apuntes. En estos materiales, a modo de fichas, se plantea la creacin, en distintas etapas, de una base de datos de un modo ms simplificado y mucho ms prctico; con los pasos fundamentales para que un alumno secundaria pueda realizar un proyecto completo de BD.

Los pasos para la creacin de una BD de la propuesta son:1. Anlisis. En esta fase tiene lugar la comunicacin con el cliente para conocer el sistema de informacin e identificar las necesidades (requerimientos) de diseo de la BD.2. Esquema. En esta fase se realiza el diseo conceptual o esquema de la base de datos. Para ello se utiliza el modelo Entidad-Relacin con el que se identifican y detallan las entidades del sistema y las relaciones entre ellas.3. Tablas. Conocida como diseo lgico, en esta fase se definen con un SGBD las tablas y campos de la BD.4. Datos. En esta fase se introducen los datos en los registros de las tablas de la BD.5. Consultas. En esta etapa, se disean los formularios de acceso a los datos y los informes, para realizar consultas concretas a la BD.En esta primera entregapublico las dos primeras fichas sobre Bases de Datos. En la primera se incluye alguna definicin y se resumen lospasos para la creacin de una BD. En la segunda ficha hay unapropuesta de 5 proyectos distintos de creacin de bases de datos, sobre cine, msica, deportes y libros, con un breve anlisis de requerimientos para detallar y/o ampliar.Las siguiente entrega,Bases de Datos (II), tratar el diseo conceptual: el esquema de la BD, introduciendo aspectos muy bsicos delmodelo ER.

Bases de Datos (II). Esquema con el Modelo Entidad-Relacin En laprimera parte de esta serie de apuntesdedicados a las Bases de Datos, introduje algunos conceptos y definiciones y propona la realizacin de un proyecto completo, resumiendo cada una de las fases que lo componen: anlisis, esquema, tablas, datos y consultas.Empezamos ahora la Fase 2 del diseo de la Base de Datos, y en este punto del proyecto vamos aelaborar un esquema de la BD utilizando el Modelo Entidad-Relacin. Una vez terminado y validado el diagrama, podremos ya iniciar la Fase 3, en la que iniciamos el diseo de la BD con el ordenador, utilizando un Sistema de Gestin de Base de Datos. Para este proyecto: LibreOffice Base.

Un diagrama entidad-relacin es una herramienta de diseo que permite representar las entidades importantes de un sistema de informacin as como la relaciones entre ellas y las propiedades que las describen. El modelo de datos entidad-relacin es unarepresentacin del mundo realque consta de una coleccin de objetos bsicos, llamadosentidades, y derelacionesentre esos objetos.

Para desarrollar esta fase del diseo de bases de datos, he reunido en esta tercera ficha la explicacin de los conceptos deentidad, atributo y relacin. Los apuntes muestran un ejemplo de diagrama entidad relacin que pretende representar una parte de un sistema de informacin de un colegio, en el que 4 entidades: alumnos, grupos, asignaturas y profesores estn interrelacionadas.

Bases de Datos (III). Diseo lgico

En la serie demateriales sobre Bases de Datos, present algunos conceptos y definiciones, adems de la realizacin de unproyecto completo,resumiendo cada una de las fases que lo componen: anlisis, esquema, tablas, datos y consultas. En laFase 2 del diseo de la Base de Datos, propuse la elaboracin de unesquema de la BD utilizando el Modelo Entidad-Relacin.Una vez terminado y validado el diagrama, ya estamos en disposicin de comenzar laFase 3, en la que nos enfrentamos aldiseo de la BD con el ordenador, utilizando un Sistema de Gestin de Base de Datos.

Esta fase se conoce comodiseo lgico. En este punto del proyecto ,transformamos el esquemade la base de datos (diseo conceptual),en una serie de estructuras lgicas(tablas, campos, claves primarias y ajenas, etc.), que permitirn almacenar los datos de una forma ptima, sinredundanciade datos (que no haya duplicidad de informacin; que no se repita el mismo dato) y garantizando laintegridad referencial: que no se pueda relacionar un dato A con otro dato B, si este ltimo no existe todava en la base de datos.El objetivo esdefinir correctamente los campos y claves de las tablas, y las relaciones entre ellas, para que el sistema gestor de base de datos pueda avisar con un mensaje de error si el usuario est intentando realizar una operacin incorrecta sobre la base de datos, y que no corresponde con el diseo del esquema inicial.He resumido en estos apunteslos pasos necesarios para definir las distintas relaciones entre entidades que se pueden dar en la fase de diseo lgico.

Fases para el diseo de un SBDEl desarrollo de una Base de Datos Relacional puede resultar ser una tarea muy compleja y larga, por lo cual, se es necesario usar procedimientos ordenados que faciliten su desarrollo, ya que esto tiene una incidencia en cuanto a costos y plazos de entrega, adems de la calidad y mantenimiento del producto.Segn Sommerville (1988) " un buen diseo es la clave de una eficiente ingeniera del software. Un software bien diseado es fcil de aplicar y mantener, adems de ser comprensible y fiable. Los sistemas mal diseados, aunque puedan funcionar, sern costosos de mantener, difciles de probar y poco fiables".Muchas veces, el diseo de una base de datos se limita aplicar la teora de normalizacin, cuando est, a su vez, debe abarcar muchas otras fases, que van desde la concepcin hasta la instrumentacin.Segn Rolland y Benci (1988), una metodologa es un conjunto de modelos y herramientas que nos permiten pasar de una etapa a la siguiente en el proceso de diseo de la base de datos.En la determinacin de las fases de la metodologa debemos definir una jerarqua de niveles de abstraccin que resulte apropiada, en el sentido de ser lo suficientemente amplia para que a cada nivel le correspondan decisiones de diseo bien definidas, pero, a la vez, no proponer demasiados niveles, ya que sera muy sensible a la interpretacin del diseador.No existe una metodologa consagrada, sin embargo, ciertas fases son distinguibles: Diseo Conceptual,cuyo objetivo es obtener una buena representacin de los recursos de informacin de la empresa, con independencia de usuarios o aplicaciones en particular y fuera de consideraciones de eficiencia del computador. Diseo Lgico,cuyo objetivo es transformar el esquema conceptual obtenido en la etapa anterior, adaptndolo al modelo de datos en el que se apoya el SGBD que se va a utilizar (modelo relacional). Diseo Fsico,cuyo objetivo es conseguir una instrumentacin lo mas eficiente posible del esquema lgico.Fase 1: Diseo ConceptualBsicamente, en esta fase se encuentra 2 etapas: Etapa de anlisis de requisitos. debe responder a la pregunta: que representar? Para ello hay que estudiar las reglas de la empresa (del negocio) a los diferentes niveles de la organizacin, para elaborar una descripcin de la organizacin (Esquema percibido). Etapa de conceptualizacin. Debe responder a la pregunta: Como representar?. Aqu se utilizan los modelos conceptuales (Esquema conceptual).La fase de modelacin conceptual cumple los siguientes objetivos: Captar y almacenar el universo del discurso mediante una descripcin rigurosa, representando la informacin que describe a la organizacin y que es necesaria para su funcionamiento. Aislar la representacin de la informacin de los requisitos de la mquina y exigencias de cada usuario en particular. Independizar la definicin de la informacin de los SGBD en concreto.Los esquemas conceptuales se caracterizan por: Claridad, la significacin es no ambigua. Coherencia, sin contradicciones o confusiones Plenitud, representa lo esencial sin ser exhaustivo. Fidelidad, la representacin del universo del discurso ha de hacerse sin desviaciones ni deformaciones. Simplicidad, mxima sencillez (nmero reducido de componentes, conceptos separados, redundancia controlada).Fase 2: Diseo LgicoEn esta etapa se transforma el esquema conceptual obtenido en la fase anterior a un esquema relacional. Este esquema sigue siendo independiente del SGBD que se utilizar en la siguiente etapa.El paso del esquema E/R al relacional se basa en los siguientes principios: Todo tipo de entidad se convierte en una relacin Todo tipo de interrelacin N:M se transforma en una relacin Todo tipo de interrelacin 1:N se traduce en el fenmeno de propagacin de la clave o bien se crea una nueva relacin.Fase 3: Diseo FsicoEsta etapa depende del SGBD comercial que se utilizar para implementar la base de datos.Algunos elementos de diseo fsico son: Indices,Son lgicamente y fsicamente independientes de los datos. Se crean o eliminan sin que produzca efectos en la base de datos. Se mantienen en forma automtica por los SGBD. Se utiliza el comando CREATE UNIQUE INDEX. Se estructuran en rboles B*-tree. Secuencias,Son generadores de nmeros secuenciales utilizados como valor nico para un determinado atributo de una relacin. Sin secuencias, el proceso normal de generacin de estos enteros conlleva un bloqueo manual en acceso para actualizacin de la tabla que los contiene. Con este mecanismo, las estructuras se bloquean justo en el momento de la actualizacin. Se utiliza el comando CREATE SEQUENCE. Cluster o agrupaciones,Es una estructura formada por una o varias tablas. Las filas de stas que comparten el mismo valor de clave se almacenan fsicamente juntas. Vistas,Son visiones lgicas de tablas, que permiten entregar a los usuarios slo la informacin que a stos les interesa. Facilitan el control de la seguridad de la base de datos Sinnimos,Proporcionan un nombre alternativo para referenciar tablas, vistas o secuencias. Links,Son enlaces definidos desde la base de datos local a una base de datos remota.Webgrafa:

Metodologa para el diseo con Bases de Datos. [En lnea]http://www.prometeo.unicauca.edu.co/manzamb/Bases%20de%20Datos/Archivos/Materiales/Bases%20de%20Datos/capitulo4.html