Modelos de datos.
¿Qué es modelo de datos?
Es una colección de herramientas conceptuales para describir los datos, las relaciones que existen entre ellos, semántica asociada a los datos y restricciones de consistencia.
Los modelos de datos se dividen en tres grupos:
Modelos lógicos basados en objetos. Modelos lógicos basados en registros. Modelos físicos de datos.
Modelos lógicos basados en objetos.Se usan para describir datos en los niveles conceptual y de visión, es decir, con este modelo representamos los datos de tal forma como nosotros los captamos en el mundo real, tienen una capacidad de estructuración bastante flexible y permiten especificar restricciones de datos explícitamente. Existen diferentes modelos de este tipo, pero el más utilizado por su sencillez y eficiencia es el modelo Entidad-Relación.
* Modelo Entidad-Relación.
Denominado por sus siglas como: E-R; Este modelo representa a la realidad a través de entidades, que son objetos que existen y que se distinguen de otros por sus características, por ejemplo: un alumno se distingue de otro por sus características particulares como lo es el nombre, o el numero de control asignado al entrar a una institución educativa, así mismo, un empleado, una materia, etc. Las entidades pueden ser de dos tipos:
Tangibles :Son todos aquellos objetos físicos que podemos ver,
tocar o sentir.
Intangibles:Todos aquellos eventos u objetos conceptuales que no
podemos ver, aun sabiendo que existen, por ejemplo:
la entidad materia, sabemos que existe, sin embargo, no la
podemos visualizar o tocar.
Las características de las entidades en base de datos se llaman atributos, por ejemplo el nombre, dirección teléfono, grado, grupo, etc. son atributos de la entidad alumno; Clave, número de seguro social, departamento, etc., son atributos de la entidad empleado. A su vez una entidad se puede asociar o relacionar con más entidades a través de relaciones.
Pero para entender mejor esto, veamos un ejemplo:
Consideremos una empresa que requiere controlar a los vendedores y las ventas que ellos realizan; de este problema determinamos que los objetos o entidades principales a estudiar son el empleado (vendedor) y el artículo (que es el producto en venta), y las características que los identifican son:
Empleado: Artículo:
Nombre Descripción
Puesto Costo
Salario Clave
R.F.C.
La relación entre ambas entidades la podemos establecer como Venta.
Bueno, ahora nos falta describir como se representa un modelo E-R gráficamente, la representación es muy sencilla, se emplean símbolos, los cuales son:
Así nuestro ejemplo anterior quedaría representado de la siguiente forma:Símbolo Representa
Modelos lógicos basados en registros.Se utilizan para describir datos en los niveles conceptual y físico.
Estos modelos utilizan registros e instancias para representar la realidad, así como las relaciones que existen entre estos registros (ligas) o apuntadores. A diferencia de los modelos de datos basados en objetos, se usan para especificar la estructura lógica global de la base de datos y para proporcionar una descripción a nivel más alto de la implementación.
Los tres modelos de datos más ampliamente aceptados son:
Modelo Relacional Modelo de Red Modelo Jerárquico* Modelo relacional.
En este modelo se representan los datos y las relaciones entre estos, a través de una colección de tablas, en las cuales los renglones (tuplas) equivalen a los cada uno de los registros que contendrá la base de datos y las columnas corresponden a las características(atributos) de cada registro localizado en la tupla;
Considerando nuestro ejemplo del empleado y el artículo:
Tabla del empleado
Existen dos formas de representarla; pero para ello necesitamos definir que es una llave primaria: Es un atributo el cual definimos como atributo principal, es una forma única de identificar a una entidad. Por ejemplo, el RFC de un empleado se distingue de otro por que los RFC no pueden ser iguales.
Ahora si, las formas de representar las relaciones en este modelo son:
1. Haciendo una tabla que contenga cada una de las llaves primarias de las entidades involucradas en la relación. Tomando en cuenta que la llave primaria del empleado es su RFC, y la llave primaria del articulo es la Clave.
y sus relaciones se representan por medio de ligas o enlaces,
los cuales pueden verse como punteros. Los registros se organizan
en un conjunto de gráficas arbitrarias.
Ejemplo:
Para profundizar en este tema visitemos: Modelo de datos de red.
* Modelo jerárquico.
Es similar al modelo de red en cuanto a las relaciones y datos, ya que estos se representan por medio de registros y sus ligas. La diferencia radica en que están organizados por conjuntos de arboles en lugar de gráficas arbitrarias.
Para profundizar más en el tema visita: Modelo de datos jerárquico.
Modelos físicos de datos.Se usan para describir a los datos en el nivel más bajo, aunque existen muy pocos modelos de este tipo, básicamente capturan aspectos de la implementación de los sistemas de base de datos. Existen dos clasificaciones de este tipo que son:
Modelo unificador Memoria de elementos.Los Sistemas Gestores de Bases de Datos son un tipo de software muy específico, dedicado a servir de interfaz entre las bases de datos y las aplicaciones que la utilizan. Se compone de un lenguaje de definición de datos, de un lenguaje de manipulación de datos y de un lenguaje de consulta. En los textos que tratan este tema, o temas relacionados, se mencionan los términos SGBD y DBMS, siendo ambos equivalentes, y acrónimos, respectivamente, de Sistema Gestor de Bases de Datos y DataBase Management System, su expresión inglesa.
Subsistema de un DBMS
Motor ò Núcleo DBMS: recibe los requerimientos lògicos de E/S y los convierte en operaciones de lectura y escritura.
Lògicos: son cualquier tipo de consulta requerimiento de lectura con ingreso de datos (requerimiento de estructura) es ayudado por el Sistema Operativo para convertir estos requerimientos lògicos en fìsicos que actuàn sobre dispositivos de almacenamiento.Herramientas de definición: permite definir y modificar la estructura de la Base de Datos, a este nivel definimos lo que se conoce como "Esquema " que es la definición total de Base de Datos, es que definimos la estructura de la tabla, los tipos de campos, las restricciones para los campos.
- Subesquema: manejo de vistas de datos, de niveles externos.
- Esquema: manejo de niveles conceptuales.
Desarrollo de Aplicaciones: me permite generar una aplicación por Ej: generadores de formas, pantalla, còdigo, herramientas case, etc.
Diccionario de Datos: este es el componente al subsistema con el que interactuàn directamente el DBA, le proporciona niveles de consulta y reportes útiles para su trabajo de administración. Es la descripción de la estructura de Base de Datos y relaciones entre datos, y programas.
DBMS
Caracterìsticas y Objetos:
- Independencia de Datos: el DBMS me provee una independencia de mis datos vs. las aplicaciones.
- Cambio en datos no implica cambio en programas y viceversa (Menor coste de mantenimiento).
- Minimizar Redundancia (Datos repetidos): desperdicio de Espacio de Almacenamiento.
- Independencia Física: es protección a los programas de aplicación debido a cambios en la estructura de archivos, con cambios en las características de los campos. Ej: cambio de clave primaria a secundaria.
- Independencia Lógica: protección a los programas de aplicación cuando se modifica el esquema.
Esta se presenta cuando se repiten innecesariamente datos en los archivos que conforman la base de datos.
- Inconsistencia de Datos: dato que esta en lugar con un valor y encuentra en otro lugar con otro valor. Ej: se actualiza el archivo cliente pero no se actualiza el archivo de transacciones.
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