Introducción a las Bases de Datos

¿Qué es una Base de Datos?

Una Base de Datos es un conjunto organizado de información estructurada en tablas que se relacionan entre sí. Permite almacenar grandes volúmenes de datos de forma eficiente y acceder a ellos de manera rápida y sencilla.

Entidades y Atributos

Una entidad representa un objeto o concepto del mundo real que se desea modelar en la base de datos. Por ejemplo, en una base de datos de estudiantes, una entidad podría ser «Estudiante».

Cada entidad posee atributos que describen sus características. Siguiendo el ejemplo anterior, los atributos de la entidad «Estudiante» podrían ser: nombre, apellido, rut, fecha de nacimiento, etc.

Ejemplo:

Entidad: Alumnos

Atributos: Nombre, Rut, Fecha de Nacimiento, Edad, Sexo

Información vs. Datos

• Información: se refiere al conocimiento que se puede obtener a partir de los datos.
• Datos: son los valores específicos que se almacenan en los atributos de una entidad.

Tipos de Datos

Cada atributo debe tener un tipo de dato específico que define el tipo de información que puede almacenar. Algunos tipos de datos comunes son:

Tipo de Dato de Carácter (Texto):

• Carácter de largo fijo (CHAR): almacena una cantidad fija de caracteres. Ejemplo: CHAR(6)
• Carácter de largo variable (VARCHAR): almacena una cantidad variable de caracteres hasta un máximo definido. Ejemplo: VARCHAR(255)

Tipo de Dato Numérico:

• Enteros (INTEGER): almacenan números enteros. Ejemplo: INTEGER(8) para un RUT
• Reales (FLOAT, DOUBLE): almacenan números con decimales. Ejemplo: REAL(3,2) para un porcentaje

Tipo de Dato Fecha:

• Fecha (DATE): almacena una fecha en formato yyyy-mm-dd.
• Fecha y Hora (DATETIME): almacena una fecha y hora en formato yyyy-mm-dd hh:mm:ss.

DER: Diagrama Entidad-Relación

El Diagrama Entidad-Relación (DER) es una herramienta gráfica que se utiliza para modelar las entidades, sus atributos y las relaciones entre ellas en una base de datos.

Convenciones de Nomenclatura:

• Cada entidad tiene un nombre singular.
• No se utilizan caracteres especiales ni espacios en blanco en los nombres de entidades o atributos.

Tuplas y Claves

• Tupla: es un conjunto de atributos que representan una instancia específica de una entidad. También se conoce como fila o registro.
• Clave Candidata: es un atributo o conjunto de atributos que permite identificar de forma única una tupla dentro de una entidad. Puede haber varias claves candidatas en una entidad.
• Clave Principal (PK): es la clave candidata que se elige para identificar de forma única cada tupla en una entidad. Debe ser única y no puede ser nula. Se recomienda que sea numérica para un mejor rendimiento.

Redundancia y Dominio de Información

• Redundancia: se refiere a la repetición innecesaria de datos en una base de datos.
• Dominio de Información: es el conjunto de valores permitidos para un atributo.

Relaciones y Cardinalidad

Las relaciones establecen vínculos entre las entidades en un modelo de base de datos. Permiten definir reglas de negocio y asegurar la integridad referencial.

La cardinalidad indica el número de tuplas de una entidad que se pueden relacionar con las tuplas de otra entidad. Existen tres tipos de cardinalidad:

• 1 a 1 (uno a uno): cada tupla de una entidad se relaciona con una única tupla de otra entidad.
• 1 a n (uno a muchos): una tupla de una entidad se puede relacionar con varias tuplas de otra entidad, pero cada tupla de la segunda entidad solo se puede relacionar con una tupla de la primera.
• n a m (muchos a muchos): varias tuplas de una entidad se pueden relacionar con varias tuplas de otra entidad.

Obligatoriedad

Una relación es obligatoria cuando el atributo que recibe la relación no puede ser nulo. Esto significa que la entidad hijo debe estar relacionada con una entidad padre.

Integridad Referencial

La integridad referencial se refiere a las reglas que aseguran que las relaciones entre las entidades sean válidas. Por ejemplo, si una entidad hijo tiene una clave foránea que hace referencia a la clave principal de una entidad padre, la integridad referencial asegura que el valor de la clave foránea exista en la tabla padre.

Relación de Dependencia

Una relación de dependencia implica que la existencia de la entidad hijo depende de la existencia de la entidad padre. La clave principal de la entidad padre se hereda como parte de la clave principal de la entidad hijo.

Null (Nulo)

Null representa la ausencia de un valor en un atributo. No es lo mismo que un espacio en blanco o un cero.

Autonumeración

La autonumeración es una característica que permite que la base de datos asigne automáticamente un valor numérico único a un atributo, generalmente la clave principal, cada vez que se inserta una nueva tupla.

Clave Foránea (FK)

La clave foránea (FK) es un atributo o conjunto de atributos en una entidad hijo que hace referencia a la clave principal de una entidad padre. Permite establecer la relación entre las dos entidades.

Clave Única (UK)

Una clave única (UK) es un atributo o conjunto de atributos que garantiza que los valores sean únicos dentro de una tabla. A diferencia de la clave principal, puede haber varias claves únicas en una tabla y pueden ser nulas.

Índices

Los índices son estructuras que permiten acelerar las búsquedas en una base de datos. Se pueden crear índices en uno o más atributos de una tabla para mejorar el rendimiento de las consultas.