Presentación El módulo Objetos de Base de Datos ha sido creado con el fin de dar a conocer las diferentes sentencias de SQL, que le permiten realizar un manejo de los objetos y datos de la base de datos de forma óptima.
En el Lenguaje de Consulta Estructurado (SQL), cada sentencia tiene una función específica por realizar, la integridad de los datos y la agilidad en la consultas de información en la Base de Datos, dependerá en gran parte de las sentencias seleccionadas y la forma como se utiliza dicha instrucción. Es por ello, que conocer y dominar las sentencias de SQL para la creación de objetos y manipulación de datos, se convierte en un factor importante dentro la gestión de Base de Datos.
En este módulo el estudiante afianzará sus conocimientos en la gestión de una Base de Datos desde su lenguaje SQL, igualmente aumentará sus habilidades para analizar las bases de datos y optimizar los procesos de consulta en la misma.
Este módulo está dividido en cuatro (4) unidades que le permitirá profundizar y dominar el lenguaje SQL en la manipulación de datos, utilizando de manera óptima los recursos físicos de la Base de Datos. Las unidades a trabajar son:
• Sentencias de definición de datos • Sentencias de manipulación de datos • Trabajando con subconsultas • Optimización de procesos en el SGBD La primera unidad le permitirá manejar las sentencias de definición de los objetos de la base de datos, así como modificar eficientemente la estructura de la base de datos. La segunda y tercera unidad, se enfocan en el ingreso de datos de diferentes maneras, permitiendo realizar cargas masivas y realizar consulta de los datos bajo varias opciones de sentencias existentes en SQL. En la última unidad, les permitirá verificar que las sentencias anteriormente creadas sean eficientes al manejar grandes volúmenes de información. En caso de no ser eficientes, sabrán optimizar los procesos e instrucciones planteadas.
Es importante resaltar que el módulo está diseñado para un proceso de autoformación y para aprovechar al máximo el espacio de interrelación con el docente en las teleclases, el estudiante deberá estudiar previamente las unidades y participar activamente en los ejercicios planteados en este espacio. Así mismo, es primordial el ingreso frecuente al aula virtual, allí se encuentra tanto la teleclase como el material complementario y las actividades que les permitirán afianzar los conocimientos.
Una adecuada administración del tiempo y una constante dedicación serán necesarias para la culminación satisfactoria de este módulo.
¡Bienvenidos!
GENERALIDADES DEL MÓDULO
FICHA TÉCNICA Número de créditos: 4 Duración: 17 semanas Total sesiones:12 CONTENIDO PROGRAMÁTICO
COMPETENCIA
COMPETENCIA Interpretar y aplicar las sentencias para el manejo de base de datos, adecuadas para la manipulación y organización de los mismos, siguiendo los criterios de sintaxis definidos en el lenguaje de consulta de base de datos y estándares de la optimización de consultas.
ELEMENTOS DE COMPETENCIA • Desarrollar alternativas y seleccionar la más adecuada, al momento de plantear soluciones de manipulación de datos a solicitudes específicas.
• Manejar adecuadamente las sentencias de definición de datos que le permita definir y describir los objetos de la base de datos, su estructura, relaciones y restricciones.
• Aplicar optimización de consultas (SQL Tuning) que permita mejorar los tiempos de procesamiento y ejecución de sentencias en un DBMS.
• Conocer comandos básicos de bases de datos NoSQL que permitan comprender el funcionamiento de esta nueva tecnología.
TABLA DE SABERES
CONTEXTUALIZACIÓN SESIÓN CONTEXTUALIZACIÓN Usualmente, los diseñadores de bases de datos realizan la creación de una base de datos teniendo en cuenta las fases definidas para el diseño. Esto facilita la identificación de las necesidades del cliente y el diseño adecuado de la base de datos. En esta sesión recordaremos las etapas del diseño de una base de datos y el modelo que se realiza en cada una de estas.
¿QUÉ SABES SOBRE…? 1. Identifique los Gestores de Base de Datos más utilizados y clasifíquelos si tiene licencia libre o comercial.
2. Identifique el nombre de los siguientes diagramas de bases de datos.
Tipo de diagrama:
1. GESTORES DE BASE DE DATOS Los Sistemas Gestores de Base de Datos (SGBD) o tambien llamados DBMS (Data Base Management System) son un con conjunto de aplicaciones que sirven para definir, construir y manipular una base de datos. Estos SGBD prestan los siguientes servicios:
• Creacion y definicion de Ia Base de Datos • Manipulacion de los datos • Acceso controlado a los datos de Ia Base de Datos • Mantener seguridad e integridad de los datos • Acceso compartido a Ia base de datos • Mecanismos de respaldo y recuperacion Estos paquetes de software son complejos y deben proporcionar una serie de servicios que permiten almacenar y exportar los datos de forma eficiente. Los componentes principales de los SGBD son:
• Lenguajes de los SGBD: Todos los SGBD, manejan el Lenguaje de Consulta Estructurado (SQL), el cual se divide en varios grupos para ofrecer las sentencias apropiadas a cada tipo de usuario: administradores, disenadores, programadores y usuarios finales.
• El diccionario de datos: es ellugar donde se guarda informacion acerca de todos los datos que forman Ia BD. Este contiene todas las caracteristicas logicas de Ia BD, se incluye nombre, descripcion, alias, definicion de las tablas y atributos.
• Seguridad e integridad de datos: debe garantizar Ia proteccion de los datos, realizar copias de seguridad y restauracion en caso de ser necesario.
• El Administrador de Ia Base de Datos (DBA): Su funcion es precisamente administrar Ia base de datos, por lo tanto es el usuario con una gran responsabilidad ya que posee el maximo nivel de privilegios para desempenar correctamente su funcion.
, Entre los SGBD mas conocidos y utilizados en el desarrollo de aplicaciones tenemos los siguientes:
2. FASES DEL DISENO DE BASE DE DATOS SQL En el area del desarrollo de software, el desarrollo de Sistemas de Informacion se realiza bajo metodologias de desarrollo de software. Estas permiten estructurar, planificar y controlar el proceso de desarrollo de los aplicativos.
Para el desarrollo de Interfaces Graficas, una determinada metodologia no es necesariamente aplicable a todo tipo de proyecto. Cuando se habla de bases de datos, tambien se aplica una metodologia que contiene cuatro (4) fases principales, tal como se muestra en Ia figura No 1.
Esquema No. 1. Fases del diserio de base de datos.
Universidad Tecnol6gica de Bolivar eObjetos de Base de Datos
La fase de ana/isis de requisitos, implica un estudio del negocio o actividad del cliente. Esto permite definir con el usuario final, los requisitos exactos que debera poseer Ia base de datos. Se pueden aplicar diferentes tecnicas de para Ia determinacion de requerimientos. Entre estos se encuentra: Ia observacion, entrevistas y cuestionarios, revision de documentos.
Durante Ia fase de diseno conceptual, Ia informacion recopilada se transforma en un modelo conceptual. Esto es independientes del SGBD seleccionado y el lenguaje de programacion a utilizar. Aqui se determinan las entidades, con su propio conjunto de atributos, y como se conectan las entidades. Estas relaciones proporcionan una representacion grafica de alto nivel, el cual es conocido como Modelo Entidad Relacion (MER). En el grafico N°2, se puede identificar un MER.
Grafico No.2. Modelo Entidad Relaci6n.
El proposito de Ia fase de diseno /6gico, es validar las relaciones en Ia base de datos utilizando una tecnica conocida como normalizacion. La normalizacion es el proceso de organizacion de datos en una base de datos, en donde se elimina Ia redundancia de datos y permite corregir los errores en el diseno. Este modelo es dependiente del SGBD que se vaya a utilizar. La entrada a Ia fase de diseno logico es el Modelo Entidad Relacion y Ia salida es el conjunto relaciones normalizadas, a este modelo se le conoce como Modelo Relacional. Ver grafico N°3.
La fase de diseflo fisico consiste en especificar el SGBD relacional a utilizar, tal como MySQL, Oracle, SQL Server, entre otros, en el cual se implementara el diseno 16gico base de datos. De igual manera, se define las restricciones de integridad, Indices y polfticas de seguridad del sistema.
3. STRUCTURED QUERY LANGUAGE – SQL El Lenguaje de Consulta Estructurado (SQL), es un lenguaje de base de datos normalizado, utilizado por los diferentes SGBD para realizar determinadas operaciones sobre los datos o sobre Ia estructura de los mismos. Hay que tener en cuenta que cada SGBD tiene sus particularidades y lo hace diferente de otro motor.
En SQL existen bastantes sentencias que se pueden utilizar para realizar diversas tareas. Dependiendo de Ia tarea, estas sentencias se pueden clasificar en tres grupos principales: Lenguaje de Definicion de Datos (DOL), Lenguaje de Manipulaci6n de Datos (DML) y Lenguaje de Control de Datos (DCL), aunque existe otro grupo de sentencias que no esta dentro del lenguaje SQL sino del PLISQL (Lenguaje de Programaci6n I Lenguaje de Consulta Estructurado). Ademas de estas sentencias o clausulas, el lenguaje SQL esta compuesto por clausulas, operadores y funciones de agregado. Estos elementos se combinan en las instrucciones para crear, actualizar y manipular las bases de datos.
Lenguaje de Definicion de Datos (DOL) Las sentencias DOL se utilizan para crear y modificar Ia estructura de las tablas y otros objetos de Ia base de datos. Las sentencias que se encuentran en este grupo son las siguientes:
Lenguaje de Manipulaci6n de Datos (DML) En este grupo estan las sentencias que requieren de confirmaci6n para hacer definitivos los cambios hechos a traves de este tipo de sentencias, es decir, no tienen commit implfcito. Las sentencias que se encuentran en este grupo son:
Lenguaje de Control de Datos (DCL) En este grupo estan las sentencias que permiten configurar controles de seguridad sobre objetos de Ia base de datos. Estos a su vez se subdividen en las sentencias de Control de Acceso y Control de Transacciones. Las sentencias que se encuentran en este grupo son:
Clausulas Las clausulas son las condiciones que modifican nuestras consultas y son utilizadas para definir los datos que desea seleccionar o manipular.
ACTIVIDAD DE APRENDIZA.JE
Prop6sito: Manejar adecuadamente las fases del diseno de una Base de Datos. Descripci6n:
Construir el Modelo Entidad Relacion y Modelo Relacional que refleje toda Ia informacion necesaria para Ia gestion de libros manejados en una imprenta. Tenga en cuenta los siguientes requerimientos:
a. Se necesita almacenar informacion sobre los libros que imprime una imprenta. b. Cada libro es identificado unicamente por su ISBN. Elresto de informacion sobre un libro incluye Ia fecha del titulo y Ia de publicacion.
c. Ademas de Ia informacion del libro, hay tambien informacion guardada sobre el editor del libro. Esto incluye un identificador unico del editor, el nombre del editor, y Ia direccion. Un libro solo se puede publicar por un editor.
d. La informacion sobre los autores de un libro tambien se guarda. Esta informacion incluye el codigo, el nombre, y el numero de identificacion del autor.
e. Cualquier libro se puede escribir por uno o varios autores.
f. Cuando se imprime el libro, se envia a una imprenta. La informacion sobre Ia imprenta incluye el identificador unico, el nombre y Ia direccion. Se escribe un contrato que indica que el numero de libros que imprimira Ia imprenta y el plazo de impresion.
g. Ocasionalmente, un mismo libro se puede contratar a varias imprentas si Ia
cantidad requerida excede Ia produccion de Ia imprenta.
Construya los diagramas en las aplicaciones que se trabajan para el desarrollo del modulo. Participe en el foro de Ia sesion con Ia solucion de Ia actividad.
Criterios de autoevaluaci6n • Realizar los modelos de base de datos para el caso de Ia imprenta. Tenga en cuenta que el Modele Relacional debe estar normalizado.
• Participar activamente en el foro con Ia soluci6n de Ia actividad y realiza aportes a los trabajos de sus comparieros.
WEBGRAFiA
• Sentencias de definicion de datos (Data Definition Statements). Documentaci6n MySQL. Recuperado el 02 de octubre de 2014 de: http://goo.gi/1EqAnZ
• Sentencias de manipulaci6n de datos (Data Manipulation Statements).
Documentaci6n MySQL. Recuperado el 02 de octubre de 2014 de: http://goo. gl/5psVVB
ANOTACIONES
UNIDAD 1 SENTENCIAS DE DEFINICIÓN DE DATOS SESIÓN 1 DEFINICIÓN DE OBJETOS EN LA BASE DE DATOS El lenguaje SQL es el lenguaje universal en los sistemas de base de datos. Este lenguaje nos permite realizar crear todos los elementos o componentes de la base de datos, así como crear consultas a nuestras bases de datos para mostrar, insertar, actualizar y borrar datos. En esta sesión trabajaremos la creación de la base de datos, tablas y sus relaciones.
¿QUÉ SABES SOBRE…? 1. Escriba el orden en que se deben crear las tablas de la siguiente base de datos.
Gráfico No. 4. Modelo Relacional – Caso Banco.
2. lndique que tipos de relaciones entre entidades pueden existir en una base de datos. De un ejemplo de cada una de elias.
1. CREANDO BASE DE DATOS Para crea una base de datos con el nombre dado se utiliza Ia sentencia CREATE DATABASE. Para utilizar esta sentencia, se necesita que el usuario en el que esta trabajando tenga el privilegio para CREAR Ia base de datos. CREATE SCHEMA otra sentencia que es sin6nimo de CREATE DATABASE.
CREATE DATABASE La sintaxis para Ia creaci6n de Ia Base de Datos es Ia siguiente:
Expliquemos codigo que se encuentra en Ia figura No.2: Codigo de creacion de Ia base de datos.
RECOMENDACIONES PARA NOMBRES DE LOS OBJETOS DE LA BD Los nombres de bases de datos, tablas, Indices, columnas y alias son identificadores. La sintaxis permitida para los identificadores se describe a continuacion:
Adicionalmente, hay otras recomendaciones al momenta de definir un identificador. Estos son:
• Ningun identificador puede contener un caracter ASCII 0 o un byte con un valor de 255.
• Los nombres de bases de datos, tablas y columnas no deberfan terminar con caracteres de espacio.
• Se permite el uso de comillas en identificadores, aunque es mejor evitarlos.
2. CREANDO TABLAS Las tablas son Ia estructura basica donde se almacena Ia informacion en Ia base de datos. Existen herramientas de base de datos que le permiten crear tablas sin ingresar codigo SQL, pero debido a que las tablas son los contenedores de toda Ia informacion, es importante conocer Ia sintaxis CREATE TABLE.
Las tablas se dividen en filas y columnas. Cada fila representa una parte de los datos yes conocida como registro o tupla, y cada columna es una parte que compone Ia informacion del registro. Entonces, por ejemplo, si tenemos una tabla para registrar Ia informacion del cliente, las columnas pueden ser Nombres, Apellidos, Direccion, Ciudad, Email, Celular, Fecha de Nacimiento, entre otros. Como resultado, cuando se crea una tabla, incluimos los tftulos de columna y los tipos de datos para esta columna en particular.
CREATE TABLE La sintaxis para Ia creacion de Ia tabla es Ia siguiente:
Las restricciones que puede tener una columna de Ia tabla son los siguientes:
Ahara vamos a ver Ia implementaci6n de Ia sintaxis de Ia sentencia CREATE TABLE. Recuerde que trabajaremos el Modelo Relacional del caso del banco que se encuentra en el gratico No. 5.
Antes de empezar a codificar, se define el arden de creaci6n de las tablas. El arden recomendado es el siguiente: Clientes, TipoServicio, Dptos, Ciudades, Sucursales y Servicios.
Ahara revisemos Ia sintaxis de creaci6n de cada una de estas tablas.
Expliquemos codigo que se encuentra en Ia figura No. 4:
Codigo de creacion de Ia tabla CIENTES. Esta es una entidad que solo tiene llave primaria.
• 1: Sentencia para Ia creacion de Ia tabla CLIENTES. Se incluye IF NOT EXIST, Ia cual permite verificar si existe Ia tabla, en caso de no existir Ia crea. Si existe, omite el codigo.
• 2 – 4: Los atributos tiene Ia restriccion NOT NULL, lo cual implica que se debe incluir informacion obligatoria para estos campos.
• 5 – 7: Los atributos tiene Ia restriccion DEFAULT, lo cual indica que se esta definiendo un valor por defecto para los atributos cuando no se incluya informacion en un INSERT. El valor por defecto es NULL. • 8: Se define que el atributo idC/iente sera Ia llave primaria de Ia tabla.
• 9: CHARSET hace referenda a como MySQL guarda internamente el dato y ENGINE define un motor de almacenamiento transaccional con capacidades realizar COMMIT (confirmacion), ROLLBACK (cancelacion) y recuperacion de falias.
Ahora vamos a revisar el codigo de Ia tabla SERVICIOS, del modelo del caso Banco. Esta entidad contiene varias llaves foraneas, lo que indica que se relaciona con varias entidades en el modelo.
Expliquemos codigo que se encuentra en Ia figura No.5:
• 1: Sentencia para Ia creacion de Ia tabla SERVICIOS. Se incluye IF NOT EXIST, Ia cual permite verificar si existe Ia tabla, en caso de no existir Ia crea. Si existe, omite el codigo.
• 2: Se define el atributo idServicio con propiedad de AUTO_INCREMENT, lo cual permite que se incremente automaticamente el valor del atributo cada vez que se inserte un registro.
• 2 – 5: Los atributos tiene Ia restriccion NOT NULL, lo cual implica que se debe incluir informacion obligatoria para estos campos.
• 6 – 7: Los atributos tiene Ia restriccion DEFAULT, lo cual indica que se esta definiendo un valor por defecto para los atributos cuando no se incluya informacion en un INSERT. El valor por defecto es NULL.
• 8: Se define que el atributo idServicio sera Ia llave primaria de Ia tabla.
• 9: Se define Ia llave foranea o relacion con Ia tabla CLIENTES a traves del atributo idC/iente.
• 10: Se define Ia llave foranea o relacion con Ia tabla SUCURSALES a traves del atributo idSucursal.
• 11: Se define Ia llave foranea o relacion con Ia tabla TIPOSERVICIO a traves del atributo ldTipoServ.
• 12: CHARSET hace referencia a como MySQL guarda internamente el dato y ENGINE define un motor de almacenamiento transaccional con capacidades realizar COMMIT (confirmacion), ROLLBACK (cancelacion) y recuperacion de fallas. Tambh§n se define el valor inicial de 1 del atributo con propiedad AUTO_ INCREMENT.
ACTIVIDAD DE APRENDIZA.JE Prop6sito: Utilizar correctamente las sentencias SQL del grupo DOL y define correctamente las restricciones apropiadas y necesarias a cada atributo del modele.
Descripción:
Codifica en el Gestor de Base de Datos seleccionado, el siguiente Modele Relacional para el caso del Banco, donde se almacena Ia informacion de los clientes y los servicios que tiene cada uno de ellos.
Construya el codigo donde crea toda Ia BD del banco y defina a cada atributo la(s) restriccion(es) adecuada(s). Participe en el foro de Ia sesion con Ia solucion de Ia actividad.
Criterios de autoevaluación:
• Utilizar las sentencias apropiadas para crear Ia Base de Datos y definir las restricciones apropiadas a cada atributo.
• Participar activamente en el foro con Ia solucion de Ia actividad y realiza aportes a los trabajos de sus companeros.
WEBGRAFiA • Manual de referencia MySQL. Sintaxis de CREATE DATABASE. Recuperado el 03 de octubre de 2014 de: http://goo.gllnlwOdM • Manual de referencia MySQL. Sintaxis de CRATE TABLE. Recuperado el 03 de octubre de 2014 de: http://goo.gl!vdyqBC
ANOTACIONES UNIDAD 1 SENTENCIAS DE DEFINICIÓN DE DATOS SESIÓN 2
MODIFICAR LA ESTRUCTURA DE UNA TABLA El lenguaje SQL es el lenguaje universal en los sistemas de base de datos. Este lenguaje nos permite realizar crear todos los elementos o componentes de la base de datos, así como crear consultas a nuestras bases de datos para mostrar, insertar, actualizar y borrar datos. En esta sesión trabajaremos la creación de la base de datos, tablas y sus relaciones.
¿QUÉ SABES SOBRE…? 1 ¿Cuál es la sentencia para realizar modificaciones a la estructura de una tabla? Defina su sintaxis.
2. Indique que tipos de relaciones entre entidades pueden existir en una base de datos. De un ejemplo de cada una de ellas.
1. MODIFICANDO DEFINICIÓN DE LAS TABLAS Para modificar la estructura de objetos ya creados en una base de datos, se utiliza la sentencia ALTER. Este comando pertenece a la categoría DDL (Data Definition Language). Entonces, para modificar la estructura de una tabla, se utiliza la sentencia
ALTER TABLE, el cual le permite anadir o borrar columnas, agregar o eliminar Indices, cambiar el tipo de columnas existentes, o renombrar columnas o Ia misma tabla, asf como su comentario.
ALTER TABLE La sintaxis para Ia modificar Ia definicion de una tabla es Ia siguiente:
A continuación encontraras ejemplos de los procesos mas utilizados con Ia sentencia ALTER TABLE.
Operaciones con ADD Permite agregar una columna en una tabla.
Se tiene el nuevo campo de Ia fecha de nacimiento en Ia tabla CLIENTES.
EL PRESENTE TEXTO ES SOLO UNA SELECCION DEL TRABAJO ORIGINAL.
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