Resumen de Organización de Datos y Bases de Datos
Organización de Datos y Bases de Datos: Guía Completa
Introducción
Las bases de datos son sistemas que almacenan información de forma estructurada para permitir búsqueda, recuperación y actualización eficiente. En este material veremos modelos comunes (jerárquico y relacional), conceptos clave como llaves primarias y foráneas, y ejemplos prácticos de uso en la vida real y en empresas.
Definición: Una Base de Datos es un almacén de información digital estructurada que permite buscar, recuperar y actualizar datos de forma eficiente.
1. Conceptos básicos
1.1 ¿Para qué sirven?
- Mantener datos organizados y relacionados para facilitar consultas rápidas.
- Garantizar integridad y evitar redundancia.
- Soportar operaciones concurrentes y seguras.
Objetivo: Integridad, redundancia mínima, disponibilidad y seguridad.
1.2 Componentes principales
- Registros: filas que representan entidades (ej. un alumno).
- Atributos/columnas: características de cada registro (ej. nombre, matrícula).
- SGBD (Sistema Gestor de Bases de Datos): software que administra la base de datos (ej. MySQL, SQL Server, Oracle).
2. Modelos de datos relevantes
2.1 Modelo Relacional
Definición: Estructura de datos en tablas de dos dimensiones (filas y columnas) que se relacionan mediante claves.
- Cada tabla contiene registros únicos.
- Las tablas se enlazan mediante llaves para evitar duplicación.
Ejemplo práctico: Sistema de biblioteca
- Tabla Alumnos: matrícula, nombre, dirección.
- Tabla Libros: id_libro, título, autor.
- Tabla Préstamos: id_prestamo, matrícula (llave foránea), id_libro (llave foránea), fecha.
Llaves
- Llave primaria (Primary Key): identificador único de cada registro (ej. matrícula). > Definición: Identificador único e irrepetible de cada registro.
- Llave foránea (Foreign Key): referencia al identificador de otra tabla para vincular registros. > Definición: Campo que contiene la llave primaria de otra tabla para crear un vínculo.
2.2 Modelo Jerárquico
Definición: Modelo donde la información se organiza en una estructura de árbol con relaciones padre-hijo (1:N).
Características
- Nodo padre puede tener muchos hijos; cada hijo tiene un solo padre.
- No hay conexiones laterales entre ramas independientes.
- Navegación descendente desde la raíz hacia las hojas.
Ejemplo: Sistema de archivos
- Carpeta raíz: "Escuela".
- Subcarpetas: "Matemáticas", "Historia".
- Dentro de "Matemáticas": "Tareas", "Exámenes".
Limitaciones
- Un archivo (registro) no puede pertenecer a dos carpetas a la vez.
- Si se borra un nodo padre, sus hijos desaparecen.
- Inflexible para relaciones complejas muchos-a-muchos.
3. Comparación: Jerárquico vs Relacional
| Característica | Jerárquico | Relacional |
|---|---|---|
| Estructura | Árbol invertido (padre-hijo) | Tablas filas/columnas |
| Relaciones | 1:N rígida | 1:1, 1:N, N:M mediante tablas intermedias |
| Flexibilidad | Baja | Alta |
| Ejemplos de uso | Sistemas de archivos, XML, LDAP | Bancos, comercio electrónico, bibliotecas |
| Acceso | Navegación desde la raíz | Consultas SQL (select, join) |
| Limitante | No soporta bien N:M | Requiere diseño de llaves y normalización |
4. Acceso y consultas
4.1 SQL: el idioma de las consultas
Definición: SQL (Structured Query Language) es el lenguaje estándar para consultar y manipular bases de datos relacionales.
Ejemplo de consulta: buscar préstamos de mayo de segundo año (concepto)
- "Trae de la tabla Préstamos donde año = '2025' y nivel = 'segundo' y categoría = 'Ciencias'".
4.2 Búsqueda e índices
- Las bases de datos usan índices para acelerar búsquedas.
- Sin índices, se requiere un
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Bases de Datos Esenciales
Klíčové pojmy: Base de datos: almacén estructurado para búsqueda y actualización eficiente, SGBD (ej. MySQL, Oracle) administra y ejecuta consultas SQL, Llave primaria: identificador único de un registro, Llave foránea: vincula tablas sin duplicar datos, Modelo relacional: datos en tablas y relaciones mediante llaves, Modelo jerárquico: estructura en árbol padre-hijo, relación 1:N, Índices aceleran búsquedas pero requieren espacio extra, SQL es el lenguaje estándar para consultas y manipulación, Eliminar un nodo jerárquico borra sus hijos asociados, Normalizar evita redundancia y mejora integridad, Casos de uso: bancos, inventarios, sistemas de archivos, bibliotecas, Control de concurrencia protege la integridad en transacciones