Manual Sql 2000

Desarrollo de software El texto está diseñado para programadores, analistas o técnicos de sistemas que deseen conocer la mecánica de trabajo de las bases de datos a través del uso de una de ellas en concreto: Microsoft SQL Server 2000. Aspectos que se revisan: 1- Conceptos teóricos sobre Bases de Datos. 2- Diseño y modelización de datos tomando como base el modelo Entidad/Relación 3- Generalidades de SQL Server 2000 4- Lenguaje SQL a través de la implementación del mismo en SQL Server 2000 (Transact SQL) 5- Ejemplos de diseño utilizando una herramienta CASE: Power Designor Se requiere como mínimo tener conocimientos del sistema operativo Windows a nivel de usuario. No es imprescindible, aunque si recomendable, conocer fundamentos de programación.

BASES DE DATOS CON SQL SERVER 2000. TRANSACT SQL JORGE MORATALLA

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Bases de datos con SQL Server 2000. Transact SQL Jorge Moratalla Responsable editorial Paco Marín ([email protected]) Autoedición Magdalena Marín ([email protected]) Jorge Moratalla ([email protected]) Grupo EIDOS C/ Téllez 30 Oficina 2 28007-Madrid (España) Tel: 91 5013234 Fax: 91 (34) 5017824 www.grupoeidos.com/www.eidos.es www.LaLibreriaDigital.com

Coordinación de la edición Antonio Quirós ([email protected])

Índice ÍNDICE................................................................................................................................................... 5 INTRODUCCIÓN ................................................................................................................................. 9 DEFINICIÓN DE BASE DE DATOS ........................................................................................................... 9 CONCEPTOS BÁSICOS ......................................................................................................................... 10 DEL ENFOQUE TRADICIONAL A LOS SISTEMAS DE BASES DE DATOS ................................................. 10 ARQUITECTURA ANSI/X3/SPARC ................................................................................................... 12 EL MODELO RELACIONAL .................................................................................................................. 12 VISIÓN GENERAL SOBRE EL DISEÑO DE BASES DE DATOS.............................................. 15 FASES DEL DISEÑO ............................................................................................................................. 15 DISEÑO CONCEPTUAL ........................................................................................................................ 17 DISEÑO LÓGICO.................................................................................................................................. 17 DISEÑO FÍSICO.................................................................................................................................... 21 DISEÑO CONCEPTUAL ................................................................................................................... 23 INTRODUCCIÓN .................................................................................................................................. 23 ETAPAS DEL DISEÑO CONCEPTUAL .................................................................................................... 24 EL MODELO ENTIDAD / RELACIÓN ..................................................................................................... 24 EJEMPLOS PRÁCTICOS DE DISEÑO CONCEPTUAL................................................................................ 29 DISEÑO LÓGICO............................................................................................................................... 35 INTRODUCCIÓN .................................................................................................................................. 35 PASO DEL ESQUEMA CONCEPTUAL AL ESQUEMA LÓGICO ESTÁNDAR ............................................... 36 ETAPAS EN EL DISEÑO LÓGICO........................................................................................................... 37 PARTICIONAMIENTO HORIZONTAL DE RELACIONES .......................................................................... 38

PARTICIONAMIENTO VERTICAL DE RELACIONES ............................................................................... 41 PARTICIONAMIENTO MIXTO ............................................................................................................... 44 TEORÍA DE LA NORMALIZACIÓN ........................................................................................................ 45 EJEMPLOS PRÁCTICOS DE NORMALIZACIÓN ...................................................................................... 49 PROCESO DE DESNORMALIZACIÓN .................................................................................................... 55 DISEÑO FÍSICO ................................................................................................................................. 57 INTRODUCCIÓN .................................................................................................................................. 57 ESTRATEGIAS EN EL DISEÑO FÍSICO ................................................................................................... 58 CONCEPTOS BÁSICOS SOBRE GESTIÓN DE FICHEROS ......................................................................... 58 ORGANIZACIÓN DE FICHEROS ............................................................................................................ 59 TÉCNICAS PARA EL AUMENTO DE EFICIENCIA ................................................................................... 59 INTRODUCCIÓN A SQL SERVER ................................................................................................. 63 ¿QUÉ ES SQL SERVER?...................................................................................................................... 63 ORÍGENES........................................................................................................................................... 64 SQL SERVER E INTERNET .................................................................................................................. 64 LO NUEVO EN SQL-SERVER 2000 ................................................................................................ 65 INTRODUCCIÓN .................................................................................................................................. 65 NUEVAS CARACTERÍSTICAS ............................................................................................................... 65 SOPORTE PARA XML ......................................................................................................................... 66 PARTICIONAMIENTO HORIZONTAL DE RELACIONES Y GESTIÓN DE VISTAS DISTRIBUIDAS ............... 67 SOPORTE PARA VIRTUAL INTERFACE ARCHITECTURE (VIA) ........................................................... 67 FUNCIONES DE USUARIO .................................................................................................................... 67 INDEXACIÓN DE VISTAS ..................................................................................................................... 67 NUEVOS TIPOS DE DATOS ................................................................................................................... 67 NUEVOS TRIGGERS ............................................................................................................................. 68 REGLAS DE INTEGRIDAD REFERENCIAL EN CASCADA ....................................................................... 68 NUEVAS CARACTERÍSTICAS DE INDEXACIÓN .................................................................................... 68 SOPORTE PARA CONSULTAS DISTRIBUIDAS ....................................................................................... 68 CARACTERÍSTICAS DE SEGURIDAD Y CIFRADO DE DATOS ................................................................. 68 INSTALACIÓN DE SQL SERVER 2000 ......................................................................................... 69 EL MODELO E/R EN SQL-SERVER 2000 ..................................................................................... 75 INTRODUCCIÓN .................................................................................................................................. 75 CREAR UN NUEVO DIAGRAMA ........................................................................................................... 77 RESTRICCIONES E INTEGRIDAD REFERENCIAL ................................................................................... 79 MODIFICACIÓN DEL ESQUEMA ........................................................................................................... 81 CREAR UNA NUEVA RELACIÓN .......................................................................................................... 82 EL ANALIZADOR DE CONSULTAS.............................................................................................. 85 INTRODUCCIÓN .................................................................................................................................. 85 LAS OPCIONES DE MENÚ .................................................................................................................... 85 LA BARRA DE HERRAMIENTAS ........................................................................................................... 91 EJECUTANDO UNA CONSULTA ........................................................................................................... 92 EL LENGUAJE DE DEFINICIÓN DE DATOS (DDL) .................................................................. 97 INTRODUCCIÓN .................................................................................................................................. 97 TIPOS DE DATOS ................................................................................................................................. 97 CREACIÓN DE TABLAS ....................................................................................................................... 99 MODIFICACIÓN DE TABLAS .............................................................................................................. 100 BORRADO DE TABLAS ...................................................................................................................... 101 CREACIÓN Y BORRADO DE ÍNDICES ................................................................................................. 101

EJEMPLOS PRÁCTICOS DE USO DEL DDL............................................................................. 103 INTRODUCCIÓN ................................................................................................................................ 103 LA SENTENCIA CREATE TABLE ................................................................................................... 103 LA SENTENCIA ALTER TABLE ...................................................................................................... 107 LA SENTENCIA DROP TABLE ........................................................................................................ 111 LA SENTENCIA CREATE INDEX.................................................................................................... 112 LA SENTENCIA DROP INDEX......................................................................................................... 112 EL LENGUAJE DE MANIPULACIÓN DE DATOS (DML) ....................................................... 115 INTRODUCCIÓN ................................................................................................................................ 115 LA SENTENCIA SELECT .................................................................................................................... 115 LA CLÁUSULA WHERE ..................................................................................................................... 117 LA CLÁUSULA GROUP BY ................................................................................................................ 118 LA CLÁUSULA HAVING .................................................................................................................... 119 LA CLÁUSULA ORDER BY ................................................................................................................ 119 FUNCIONES ESCALARES PARA SELECT ............................................................................................ 119 LA SENTENCIA INSERT ..................................................................................................................... 122 LA SENTENCIA UPDATE ................................................................................................................... 123 LA SENTENCIA DELETE .................................................................................................................... 123 OPERADORES BÁSICOS Y CONSIDERACIONES DEL LENGUAJE ................................... 125 INTRODUCCIÓN ................................................................................................................................ 125 OPERADOR PROYECCIÓN ................................................................................................................. 125 OPERADOR UNION ........................................................................................................................... 127 OPERADOR JOIN ............................................................................................................................... 128 OPERADORES PROPIOS DE TRANSACT SQL ..................................................................................... 132 VARIABLES GLOBALES..................................................................................................................... 135 SENTENCIAS CONDICIONALES.......................................................................................................... 137 SENTENCIAS ITERATIVAS ................................................................................................................. 138 LA SENTENCIA INSERT................................................................................................................ 139 INTRODUCCIÓN ................................................................................................................................ 139 SINTAXIS .......................................................................................................................................... 139 EJEMPLOS......................................................................................................................................... 140 CARGA DE LA BASE DE DATOS DE EJEMPLO ..................................................................................... 143 LA SENTENCIA SELECT............................................................................................................... 147 INTRODUCCIÓN ................................................................................................................................ 147 LA CLAÚSULA WHERE ................................................................................................................... 148 EL OPERADOR JOIN .......................................................................................................................... 149 LAS FUNCIONES DE AGREGADO ....................................................................................................... 151 LA CLAÚSULA GROUP BY ............................................................................................................. 154 LA SENTENCIA UPDATE .............................................................................................................. 157 INTRODUCCIÓN ................................................................................................................................ 157 EJEMPLOS......................................................................................................................................... 157 LA SENTENCIA DELETE .............................................................................................................. 163 INTRODUCCIÓN ................................................................................................................................ 163 LA INTEGRIDAD REFERENCIAL......................................................................................................... 164 LA SENTENCIA TRUNCATE TABLE.............................................................................................. 165 EJEMPLOS......................................................................................................................................... 166 PROCEDIMIENTOS ALMACENADOS Y TRIGGERS ............................................................. 169 INTRODUCCIÓN ................................................................................................................................ 169 7

PARÁMETROS POR REFERENCIA ....................................................................................................... 170 PROCEDIMIENTOS ALMACENADOS DE SISTEMA............................................................................... 172 EXTENDED STORED PROCEDURES .................................................................................................... 173 TRIGGERS ......................................................................................................................................... 174 EJEMPLOS PRÁCTICOS DE USO DE PROCEDIMIENTOS ALMACENADOS .................. 177 INTRODUCCIÓN ................................................................................................................................ 177 LA SENTENCIA IF ... ELSE............................................................................................................... 177 LA SENTENCIA CASE ...................................................................................................................... 179 EJECUCIÓN DINÁMICA DE SENTENCIAS: LA INSTRUCCIÓN EXEC ................................................... 180 CONVERSIÓN DE TIPOS..................................................................................................................... 181 LA SENTENCIA WHILE.................................................................................................................... 182 TRIGGERS EN SQL-SERVER 2000 .............................................................................................. 183 INTRODUCCIÓN ................................................................................................................................ 183 LAS TABLAS DELETED E INSERTED .................................................................................................. 184 TIPOS DE DESENCADENADORES ....................................................................................................... 184 LIMITACIONES DE LOS TRIGGERS ..................................................................................................... 184 RESOLUCIÓN DIFERIDA DE NOMBRES .............................................................................................. 185 EJEMPLOS......................................................................................................................................... 185 SEGURIDAD ..................................................................................................................................... 189 INTRODUCCIÓN ................................................................................................................................ 189 CONCESIÓN DE PRIVILEGIOS ............................................................................................................ 189 REVOCACIÓN DE PRIVILEGIOS ......................................................................................................... 191 DENEGACIÓN DE PERMISOS ............................................................................................................. 193 MANTENIMIENTO DE VISTAS ........................................................................................................... 193 RECOMENDACIONES ........................................................................................................................ 194 EJEMPLO PRÁCTICO DE IMPLEMENTACIÓN...................................................................... 195 INTRODUCCIÓN ................................................................................................................................ 195 LENGUAJE DE DEFINICIÓN DE DATOS............................................................................................... 196 LENGUAJE DE MANIPULACIÓN DE DATOS ........................................................................................ 198 PRESENTE Y FUTURO DE LAS BASES DE DATOS ................................................................ 203 DISEÑO CONCEPTUAL CON POWER DESIGNOR................................................................. 207 INTRODUCCIÓN ................................................................................................................................ 207 CREACIÓN DE UNA ENTIDAD ............................................................................................................ 208 CREACIÓN DE RELACIONES .............................................................................................................. 213 LA RELACIÓN DE HERENCIA............................................................................................................. 215 DISEÑO FÍSICO CON POWER DESIGNOR ............................................................................... 217 PASO DEL ESQUEMA CONCEPTUAL AL ESQUEMA FÍSICO ................................................................. 217 MODIFICACIÓN DE LAS TABLAS ....................................................................................................... 218 COLUMNAS ...................................................................................................................................... 219 INDICES ............................................................................................................................................ 219 ATRIBUTOS EXTENDIDOS ................................................................................................................. 221 TRIGGERS ......................................................................................................................................... 221 RESTRICCIONES................................................................................................................................ 222 CREACIÓN DE VISTAS ....................................................................................................................... 222 EJEMPLO DE DISEÑO CON POWER DESIGNOR................................................................... 225

Introducción Definición de base de datos La primera pregunta que surge a la hora de comenzar este curso es la siguiente: ¿Qué es una Base de Datos?. Existen varias definiciones para responder a esta pregunta: •

"Colección de datos interrelacionados almacenados en conjunto sin redundancias perjudiciales o innecesarias; su finalidad es servir a una aplicación o más, de la mejor manera posible; los datos se almacenan de modo que resulten independientes de los programas que los usan; se emplean métodos bien determinados para incluir nuevos datos y para modificar o extraer los datos almacenados". (Martin, 1975).

•

"Colección o depósito de datos, donde los datos están lógicamente relacionados entre sí, tienen una definición y descripción comunes y están estructurados de una forma particular. Una base de datos es también un modelo del mundo real y, como tal, debe poder servir para toda una gama de usos y aplicaciones". (Conference des Statisticiens Européens, 1977).

•

"Conjunto de datos de la empresa memorizado en un ordenador, que es utilizado por numerosas personas y cuya organización está regida por un modelo de datos". (Flory, 1982).

•

"Conjunto estructurado de datos registrados sobre soportes accesibles por ordenador para satisfacer simultáneamente a varios usuarios de forma selectiva y en tiempo oportuno". (Delobel, 1982).

•

"Colección no redundante de datos que son compartidos por diferentes sistemas de aplicación". (Howe, 1983).

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•

"Colección integrada y generalizada de datos, estructurada atendiendo a las relaciones naturales de modo que suministre todos los caminos de acceso necesarios a cada unidad de datos con objeto de poder atender todas las necesidades de los diferentes usuarios". (Deen, 1985).

•

"Conjunto de ficheros maestros, organizados y administrados de una manera flexible de modo que los ficheros puedan ser fácilmente adaptados a nuevas tareas imprevisibles". (Frank, 1988).

•

"Colección de datos interrelacionados". (Elsmari y Navathe, 1989).

Como se ha visto, el concepto de base de datos ha ido cambiando a lo largo del tiempo. En la actualidad podemos establecer la definición de base de datos como sigue. "Colección o depósito de datos integrados, almacenados en soporte secundario (no volátil) y con redundancia controlada. Los datos, que han de ser compartidos por diferentes usuarios y aplicaciones, deben mantenerse independientes de ellos, y su definición (estructura de la base de datos) única y almacenada junto con los datos, se ha de apoyar en un modelo de datos, el cual ha de permitir captar las interrelaciones y restricciones existentes en el mundo real. Los procedimientos de actualización y recuperación, comunes y bien determinados, facilitarán la seguridad del conjunto de los datos".

Conceptos básicos •

Sistema de Gestión de Base de Datos (SGBD): Conjunto de programas que permiten la implantación, acceso y mantenimiento de la base de datos. El SGBD, junto con la base de datos y con los usuarios, constituyen el Sistema de Base de Datos.

•

Modelo de datos: Conjunto de conceptos que permiten describir, a distintos niveles de abstracción, la estructura de una base de datos, a la cual denominamos esquema.

•

Sistema de Información: Colección de personas, procedimientos y equipos diseñados, construidos, operados y mantenidos para recoger, registrar, procesar, almacenar y recuperar esa información.

•

Esquema de una Base de Datos: Estructura de la Base de Datos.

•

Ocurrencia del esquema: Conjunto de datos que se encuentran almacenados en el esquema en un momento determinado. El esquema no varía mientras no varíe el mundo real que éste describe, mientras que una ocurrencia del esquema es distinta en el transcurso del tiempo.

Del enfoque tradicional a los sistemas de bases de datos Para comprender mejor las diferencias entre los sistemas tradicionales basados en ficheros y los sistemas de bases de datos, pongamos un ejemplo. Supóngase que disponemos de un archivo maestro de clientes con la siguiente información: nombre, dirección, ciudad, provincia y teléfono. Si además de esto, añadimos dos ficheros, uno para la emisión de facturas, y otro para la emisión de informes, podemos encontrarnos con los siguientes problemas: •

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Producción de inconsistencias o incoherencias, debido a la replica de información (la misma información puede estar almacenada en distintos ficheros).

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1. Introducción.

•

Malgasto de memoria secundaria (por el mismo motivo).

•

Si en este momento se quiere añadir en número de fax, se hace necesario una completa reestructuración de dicho fichero, sin mencionar el rediseño del código de la aplicación, para dar cabida a este cambio.

En cambio, en un sistema de gestión de bases de datos, estos problemas no tienen cabida, ya que el control de la información es inherente al propio sistema. Algunas de las ventajas que ofrece utilizar un Sistema de Bases de Datos son las siguientes: 1. Independencia entre datos y tratamientos. El cambio en los programas no influye en la disponibilidad de los datos, así como la modificación de éstos no afecta a la reprogramación de las aplicaciones que los usan. 2. Coherencia de resultados: Debido a que los datos son almacenados una sola vez, se evitan los problemas que puede ocasionar la redundancia. Más adelante veremos cómo se permite una cierta duplicidad de datos, con el fin de conseguir una mayor eficiencia, controlada por el sistema y que no afecta a la redundancia lógica. 3. Mejor disponibilidad de datos para los usuarios: Los datos son compartidos por un conjunto de usuarios, que accede a ellos de forma concurrente, siempre que estén autorizados a ello. 4. Mayor valor informativo: El conjunto de los datos almacenados en la BD ofrece un mayor valor informativo, que la suma de ellos independientemente. 5. Mayor eficiencia en la recogida, validación e introducción de los datos en el sistema: Al no existir redundancia, los datos se recogen y validan una sola vez, aumentando así la eficiencia. 6. Reducción del espacio de almacenamiento: La desaparición (o disminución) de redundancias, unido a las técnicas de compactación, implica una menor ocupación de almacenamiento secundario. A pesar de todas estas ventajas, los Sistemas de Bases Datos no están exentos de inconvenientes. Aquí se detallan los más importantes: 1. Instalación costosa: La implantación de un sistema de base de datos puede implicar un coste elevado, tanto en el equipo físico (adquisición de nuevas instalaciones, o ampliaciones de las existentes) como en el lógico (sistemas operativos, programas, compiladores, etc.), así como el coste de adquisición o mantenimiento del SGBD. 2. Implantación larga y difícil: Debido a las causas mencionadas anteriormente, la implantación de un sistema de base de datos puede convertirse en una tarea larga y complicada. 3. Falta de rentabilidad a corto plazo: Los amplios costes que conlleva la implantación, implica una rentabilidad no a corto, sino a medio, o incluso largo plazo. 4. Escasa estandarización: Esto supone una dificultad añadida a los usuarios de la base de datos. 5. Desfase entre teoría y práctica: Los constantes avances teóricos en al ámbito de las bases de datos, que muchas veces no se ven traducidos en la práctica, hacen llevarse a engaño a muchos usuarios, creyendo que constituyen ya una realidad, cuando no han sido todavía plasmados.

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Arquitectura ANSI/X3/SPARC ANSI/X3/SPARC es un grupo de estudio del Standard Planning and Requirements Commitee (SPARC) del ANSI (American National Standars Institute), dentro del Comité X3 que se ocupa de ordenadores e informática. En sus estudios acerca de los SGBD, propugnaron una arquitectura basada en tres niveles de abstracción: 1. Nivel Externo: Es el nivel más cercano a los usuarios, y en el se definen los datos tal y como los va a ver este. Cada usuario puede tener su propio modelo externo, con aquellos datos e interrelaciones que dicho usuario necesite. En este nivel, también deberán definirse las restricciones de uso, como por ejemplo el derecho a insertar o borrar determinados datos, o poder acceder a ellos. 2. Nivel Conceptual: Proporciona una descripción global del esquema independiente de la estructura física de la base de datos, es decir, cuales son los datos, como están organizados, las relaciones entre ellos y las restricciones de integridad y confidencialidad. El modelo conceptual, que es único, establece el modelo teórico sobre el que están asentados los modelos externos. 3. Nivel Interno: Nivel más bajo en la abstracción. Describe la estructura almacenamiento físico de los datos, las estrategias de acceso a los datos, etc. Así mismo especifica todos los aspectos relacionados con el hardware, como por ejemplo dispositivos de memoria a usar (tamaño de páginas, número de éstas, tamaño de los buffers, etc.), técnicas de compresión de datos, criptografiado, etc. El modelo interno, que es único, corresponde a la implementación del modelo conceptual.

El modelo relacional El modelo más usado, y por lo tanto el que se estudiará en este curso, es el modelo relacional. El motivo de que sea éste el modelo más extendido, radica en la facilidad y en su amplia base matemática, lo que permitirá, como ya se verá más adelante, el poder estructurar o reestructurar las relaciones, para evitar cierto tipo de anomalías, o acelerar las consultas / actualizaciones. Dicho modelo se basa en la representación de la información por medio de estructuras tipo tabla, denominadas relaciones, y que almacenan información para una determinada entidad. Cada una de estas relaciones representa en sus columnas los valores significativos, es decir, de los que interesa conocer su valor, para cada entidad. Dichas columnas se denominan atributos, y para cada uno de ellos existirá un valor (cabe la posibilidad de que existan atributos en los que no aparezca ningún valor). Cada fila representa la información para cada ocurrencia de una determinada entidad. La información se descompondrá, como ya se ha dicho, en dar valores para cada uno de los atributos de la entidad. A dichas filas también se las denomina tuplas. Cada atributo o conjunto de atributos que identifica unívocamente a cada tupla de la relación se denomina clave. Las claves se representan subrayando el / los atributo/s que forman parte de ella. El siguiente ejemplo (Figura 1) representa una relación denominada empleado, que almacena información sobre los empleados de una empresa. La información que se desea saber de cada empleado es su código, su nombre y apellidos, su sueldo y su categoría. Por lo tanto, los atributos son cod_empleado, nombre, apellidos, sueldo y categoría. Además, el atributo cod_empleado es clave de la relación, ya que si se sabe el valor de dicho atributo, se puede saber a que empleado nos estamos refiriendo.

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1. Introducción.

Figura 1

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Visión general sobre el diseño de bases de datos Fases del diseño El diseño de una base de datos suele descomponerse en tres grandes fases (diseño conceptual, lógico y físico), lo que permite reducir la complejidad que entraña el diseño, a la vez que ayuda a alcanzar los dos principales objetivos que tienen las bases de datos: •

Ser una representación fidedigna del mundo real,

•

Ser un servidor operacional y eficiente de los datos.

El diseño conceptual parte de la especificación de requerimientos, y produce como resultado el esquema conceptual de la base de datos. Un esquema conceptual es una descripción a alto nivel de la estructura de la base de datos, independientemente de la elección del equipamiento y del Sistema Gestor de Base de Datos (en adelante referido como SGBD) que se usen para la implementación de la base de datos. El diseño lógico parte del esquema conceptual y genera el esquema lógico. Un esquema lógico es la descripción de la estructura de la base de datos que puede procesarse por un SGBD. Una vez elegido el modelo lógico, pueden existir un conjunto de esquemas lógicos equivalentes al mismo esquema conceptual. La meta del diseño lógico es producir el esquema lógico más eficiente con respecto a las operaciones de consulta y actualización.

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El diseño físico toma como punto de partida el esquema lógico y como resultado produce el esquema físico. Un esquema físico es una descripción de la implementación de la base de datos en memoria secundaria; describe las estructuras de almacenamiento y los métodos de acceso para acceder a los datos de una manera eficiente. Por ello, el diseño físico se genera para un SGBD y un entorno físico determinado.

Figura 2. Diseño de una base de datos

En la Figura 2 se resumen las tres grandes fases del diseño de una base de datos: primero se diseña el esquema conceptual (que se realiza con un modelo conceptual de datos), esquema que proporciona una descripción estable de la base de datos (independiente del SGBD) que se vaya a utilizar; posteriormente se pasa del esquema conceptual al modelo de datos propio de SGBD elegido (diseño lógico); por último se eligen las estructuras de almacenamiento, los caminos de acceso (índices), y todos los aspectos relacionados con el diseño físico.

Figura 3. Correspondencia entre el diseño y la arquitectura ANSI/X3/SPARC

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2. Visión general sobre el diseño de bases de datos.

La Figura 3 muestra la correspondencia existente entre las fases de diseño y los niveles de la arquitectura ANSI/X3/SPARC. El diseño conceptual es una etapa previa al diseño lógico. A su vez, el diseño lógico se corresponde con los niveles externo (donde se definen las vistas de usuario, es decir, conjunto de información que puede ser accedida por un usuario) y lógico (estructura de tablas y restricciones) de la arquitectura ANSI/X3/SPARC. El diseño físico se corresponde con el nivel físico de dicha arquitectura.

Diseño conceptual El objetivo del diseño conceptual, también denominado modelo conceptual, y que constituye la primera fase de diseño, es obtener una buena representación de los recursos de información de la empresa, con independencia de usuario o aplicaciones en particular y fuera de consideraciones sobre eficiencia del ordenador. Consta de dos fases: •

Análisis de requisitos: Es en esta etapa donde se debe responder a la pregunta: ¿qué representar?. Se pretende en esta etapa elaborar un esquema descriptivo del mundo real, mediante distintas técnicas, aunque la más usada es la de entrevistas a los usuarios, lo que implica una descripción de los datos mediante el uso del lenguaje natural. Los problemas que presenta esta primera especificación, se irán refinando hasta obtener el esquema conceptual.

•

Conceptualización: En esta etapa se intenta responder a la pregunta: ¿cómo representar?. Consiste en ir refinando sucesivamente el primer esquema descriptivo, para conseguir pasar del mundo real al esquema descriptivo y de éste al esquema conceptual, que deberá ser expresado sin tener en consideración cuestiones de implementación, es decir, debe ser independiente del SGBD a usar.

Diseño lógico El objetivo del diseño lógico es transformar el esquema conceptual obtenido en la fase anterior, adaptándolo al modelo de datos en el que se apoya el SGBD que se va a utilizar. El modelo relacional es el único modelo que ha permitido abordar la fase de diseño lógico aplicando una teoría formal: el proceso de normalización. Sin embargo, la normalización no cubre toda esta fase, mostrándose insuficiente para alcanzar todos los objetivos de la misma. En la práctica a veces es preciso proceder a una reestructuración de las relaciones. La Figura 4, resume la fase de diseño lógico, en la que una vez estructurado el esquema origen, analizando diferentes factores como las distintas dependencias o la posibilidad de existencia de valores nulos, se obtiene un esquema relacional, al que se añaden las claves ajenas y otras restricciones de integridad. Ahora bien, si se tiene en cuenta el segundo de los objetivos mencionados anteriormente, el de que la base de datos ha de ser un servidor operacional y eficiente de los datos, se hace necesaria una reestructuración de relaciones, con el fin de mejorar la eficiencia de la base de datos. Esta reestructuración toma como entrada el esquema relacional estructurado obtenido anteriormente, así como el análisis de los requisitos de determinadas vistas o aplicaciones críticas, obteniendo de esta manera un esquema relacional resultante, en el que priman las consideraciones de eficiencia. En la Figura 4, se detallan las dos etapas en las que se divide la fase de diseño lógico. La primera, consistente en la estructuración de las relaciones atendiendo a consideraciones de tipo lógico, incluye 17

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la normalización, así como el particionamiento horizontal de las mismas cuando sea necesario, mientras que en la segunda se reestructuran las relaciones teniendo en cuenta consideraciones de tipo físico que pueden llevar a la desnormalización, o al particionamiento horizontal, vertical o mixto. La razón de esta etapa de reestructuración se encuentra en la falta de flexibilidad de la estructura interna de los actuales SGBD, los cuales no ofrecen los adecuados instrumentos de diseño físico, obligando a trasladar a la fase de diseño lógico consideraciones de eficiencia que deberían ser ajenas a dicha fase.

Figura 4. Estructuración y reestructuración de relaciones

El objetivo de la estructuración de relaciones es obtener un esquema relacional estructurado, tomando como entrada un esquema relacional origen con todas sus dependencias, valores inaplicables, etc. En esta etapa de estructuración se conseguirá, por razones lógicas, un esquema normalizado, en el cual se han eliminado los valores nulos (inaplicables) mediante un particionamiento horizontal basado en la selección, seguido de la proyección. Las herramientas para llevar a cabo este objetivo son dos: 18

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2. Visión general sobre el diseño de bases de datos.

•

El proceso de normalización

•

El particionamiento horizontal de relaciones

El proceso de normalización consiste en sustituir una relación por un conjunto de esquemas equivalentes, que representan la misma información que la relación origen, pero que no presentan cierto tipo de anomalías a la hora de realizar operaciones sobre ella, como se muestra en la Figura 5, en la que una relación origen ha sido sustituida por otras dos, mediante un proceso de normalización.

Figura 5. Normalización de relaciones

El particionamiento horizontal de relaciones, permite eliminar valores nulos inaplicables que pueden aparecer en las relaciones mediante un proceso de selección, seguido de proyecciones sobre las relaciones resultantes. El resultado de este particionamiento horizontal será la división de una relación en la que existen o pueden existir valores nulos, en varias relaciones en las que los valores nulos inaplicables no tienen cabida.

Figura 6. Particionamiento horizontal de relaciones

El objetivo de la reestructuración es el de mejorar la eficiencia de la base de datos. En la primera etapa de estructuración de relaciones, se ha propugnado por razones lógicas, normalizar el esquema, así como eliminar los valores nulos mediante un proceso de particionamiento horizontal. Sin embargo, esto no quiere decir que las relaciones que se vayan a almacenar en la base de datos sean las resultantes de estos procesos, ya que se ha logrado el primero de los objetivos de las bases de datos (ser una representación fidedigna del mundo real), pero puede que no el segundo: el de que la base de 19

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datos ha de ser un servidor operacional y eficiente de los datos, por lo que se hace necesaria esta segunda etapa en el diseño lógico. Para lograr este objetivo existen diversos métodos o formas de organizar los datos, considerando esta idea de mejora de la eficiencia, que son: •

El proceso de desnormalización

•

El particionamiento de relaciones

El proceso de desnormalización es justamente el proceso inverso al de normalización. La Figura 7, muestra un ejemplo en el que dos tablas previamente normalizadas, dan origen a una tabla más grande (que es justamente la tabla que se tenía antes de realizar la normalización), mediante un proceso de desnormalización.

Figura 7. Desnormalización de relaciones

El particionamiento de relaciones es otra forma de conseguir una mayor eficiencia en la base de datos. El objetivo de este proceso es dada una relación, dividirla en otras relaciones de forma horizontal, o vertical, o mixta (incluye ambas). A cada una de estas formas de particionamiento se la denomina, respectivamente, particionamiento horizontal, particionamiento vertical y particionamiento mixto. El particionamiento horizontal de relaciones consiste en la división de las tuplas de una relación en subconjuntos. Esto es muy útil cuando existen consultas que acceden sólo a determinada parte de la información dependiendo del valor de algún atributo, o en bases de datos distribuidas, ya que cada subconjunto puede ubicarse en distintos nodos de la red, acercándose al lugar de su tratamiento. En el particionamiento vertical, los atributos de una relación R son distribuidos en grupos no solapados y la relación R se proyecta en relaciones fragmentarias de acuerdo a estos grupos de atributos. Estos fragmentos se colocan en diferentes localizaciones de la base de datos distribuida. Por ello, el objetivo del particionamiento vertical es crear fragmentos verticales de una relación de manera que minimice el coste de acceso a los elementos de datos durante el procesamiento de la transacción. Si los fragmentos se ajustan bien a los requisitos del conjunto de transacciones facilitado, entonces el coste de proceso de las transacciones podría ser minimizado. El particionamiento vertical también puede usarse en la partición de tablas individuales en bases de datos centralizadas, y en la división de datos entre diferentes niveles de jerarquías de memoria, etc. En el caso de bases de datos distribuidas, el coste de proceso de transacciones se minimiza incrementando el proceso local de las transacciones (en un "nodo") así como reduciendo el número de accesos a objetos de datos que no son locales.

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2. Visión general sobre el diseño de bases de datos.

Como su propio nombre indica, el particionamiento mixto engloba a ambos tipos de particionamiento (horizontal y vertical). Consiste en aplicar un particionamiento vertical a uno o más de los fragmentos obtenidos mediante un particionamiento horizontal, o viceversa.

Diseño físico El objetivo del diseño físico, que es la última fase del proceso de diseño, es conseguir una instrumentación lo más eficiente posible del esquema lógico. Aquí se tienen en cuenta aspectos del hardware, requisitos de procesos, características del SGBD, del SO y en general, cualquier factor cercano a la "maquina". Con ello se persigue: •

disminuir los tiempos de respuesta

•

minimizar espacio de almacenamiento

•

evitar las reorganizaciones

•

proporcionar la máxima seguridad

•

optimizar el consumo de recursos

El principal problema que se plantea en la fase de diseño físico es el debido a la poca flexibilidad de los actuales SGBD, los cuales obligan a trasladar a la fase de diseño lógico, aspectos de carácter físico, que deberían ser ajenos a dicha fase. Esto obliga a iterar desde la fase de diseño físico a la de diseño lógico, y viceversa, hasta obtener conseguir los objetivos anteriormente expuestos, lo que explica la obligación de la etapa de reestructuración en el diseño lógico. Como resultado del diseño físico se genera un esquema físico, que es una descripción de la implementación de la base de datos en memoria secundaria; describe las estructuras de almacenamiento y los métodos de acceso para acceder a los datos de una manera eficiente. Por ello el diseño físico se genera para un SGBD y un entorno físico determinado.

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Diseño conceptual Introducción Como ya se ha visto en el tema anterior, el diseño conceptual, que constituye la primera etapa en el diseño de una base de datos, consiste en obtener una buena representación de los recursos de información de la empresa, con independencia de usuario o aplicaciones en particular y fuera de consideraciones sobre eficiencia del ordenador. Puesto que no se corresponde con ningún nivel de la arquitectura ANSI/X3/SPARC, sino que es un paso previo, tiende a ser no tenido en cuenta a la hora de proceder al diseño de una base de datos. Esto no es aconsejable, ya que el diseño lógico parte del esquema conceptual y, si éste no es correcto, o no representa fielmente la información del mundo real, el esquema de la base de datos no será estable, viéndonos obligados a reajustarlo constantemente debido a las deficiencias arrastradas desde esta etapa de diseño. De ahí la importancia de realizar un buen esquema conceptual, que represente fielmente las características del mundo real. Otro error que se suele cometer en esta etapa de diseño es el de considerar aspectos tales como la eficiencia del equipo hardware en el que se vaya a montar la base de datos, o SGBD's concretos. Como ya se ha dicho, el esquema conceptual debe representar la información fuera de consideraciones sobre hardware y sobre el SGBD sobre el que se implementará. Por lo tanto, se pueden establecer las siguientes características que debe cumplir un buen esquema conceptual: Debe representar fielmente la información del mundo real •

Es independiente del SGBD

•

Es independiente del Hardware

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Conviene no olvidar, por lo tanto, que un buen diseño del esquema conceptual, influirá positivamente en el resto de etapas.

Etapas del diseño conceptual La fase de diseño conceptual, puede subdividirse a su vez en dos etapas: 1. Etapa de análisis de requisitos: En esta etapa se debe responder a la pregunta "¿Qué representar?". El objetivo es elaborar un esquema descriptivo de la realidad, en el que se provean detalles de los datos a representar. Dicho esquema se obtiene mediante el estudio u observación del mundo real (estudio de las reglas de la empresa, entrevista a los usuarios, etc.). Aunque existen muchas respuestas sobre el modo de recoger dicha información, la más utilizada es el lenguaje natural que, aunque carece del formalismo que pueden infligir otros métodos, permite una mejor y más fácil comprensión de la información por parte del usuario, y le permite especificar los requisitos sin la intervención de formalismos. Este primer esquema percibido bruto (como lo llaman Benci y Rolland), se ira refinando sucesivamente, hasta llegar al esquema conceptual. 2. Etapa de conceptualización: En esta etapa se debe responder a la pregunta "¿Cómo representar?". En ella se transforma el esquema obtenido en la primera, mediante refinaciones sucesivas. Se deberá obtener el esquema conceptual mediante una representación normalizada, que se apoye en un modelo de datos que cumpla determinadas propiedades (según Piattini y De Miguel): coherencia, plenitud, no redundancia, simplicidad, fidelidad, etc. El modelo que se estudiará es el Modelo Entidad / relación (en adelante referido como ME/R o modelo E/R), que es el más utilizado hoy en día.

El modelo entidad / relación El modelo E/R fue propuesto por Peter P. Chen en dos artículos que publicó en los años 1976 y 1977. En ellos define dicho modelo como una vista unificada de los datos, centrándose en la estructura lógica y abstracta de los datos, como representación del mundo real, con independencia de consideraciones de tipo físico. Posteriormente se fueron proponiendo nuevas aportaciones al modelo, lo cual explica que no exista uno sólo, sino distintos modelos según los autores. Los objetivos que debe cumplir un esquema conceptual son los siguientes (Piattini y De Miguel): 1. Captar y almacenar el universo del discurso mediante una descripción rigurosa. 2. Aislar la representación de la información de los requisitos de máquina y exigencias de cada usuario en particular 3. Independizar la definición de la información de los SGBD en concreto. A continuación se describirá el proceso de creación de un esquema conceptual, siguiendo el modelo E/R. Éste se basa en una representación gráfica de una serie de entidades relacionadas entre sí. Al utilizar una representación de este tipo, el modelo E/R permite distinguir fácilmente y a simple vista, las relaciones existentes entre las distintas entidades. Existen muchas formas de representarlo, como ya se ha comentado; la que se utilizará aquí no es, por supuesto, la única forma de hacerlo. Los elementos de los que se componen son los siguientes:

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3. Diseño conceptual

1. Entidades: Una entidad es "una persona, lugar, cosa, concepto o suceso, real o abstracto, de interés para la empresa" (ANSI 1977). En el modelo E/R, se representa por un rectángulo, con el nombre de dicha entidad escrito en la parte superior. Por ejemplo, la Figura 8 representa la entidad automóvil.

Figura 8

2. Atributos: Un atributo es cualquier característica que describe a una entidad. Los atributos de una entidad se colocan dentro del rectángulo que representa dicha entidad, justo debajo del nombre de ésta. Por ejemplo, se puede decir que un automóvil tiene las siguientes características: nº de matricula, marca, modelo y color, lo cual se muestra en la Figura 9.

Figura 9

3. Clave: La clave de una entidad es un atributo o conjunto de atributos de dicha entidad, que son capaces de identificar unívocamente una ocurrencia de una entidad. Es decir, si conocemos el valor de dichos atributos, seremos capaces de conocer a que ocurrencia de entidad, entre todas las posibles, hace referencia. Esto implica que los valores de los atributos clave no se pueden repetir para dos ocurrencias de la misma entidad. En nuestro ejemplo, seremos capaces de identificar de que automóvil estamos hablando, con sólo conocer el valor del atributo matrícula, ya que no existe una misma matrícula para dos automóviles distintos. Los atributos marca, modelo o color no identifican unívocamente una ocurrencia de la entidad, ya que pueden existir dos automóviles distintos de la misma marca, modelo o color. En el modelo E/R, un atributo clave se representa subrayando dicho atributo.

Figura 10

4. Relación: Una relación representa, como su propio nombre indica, una correspondencia entre dos entidades. Si tenemos dos entidades automóvil y persona, podemos tener una relación entre ellas. Dicha relación se puede establecer en ambos sentidos: una persona posee un automóvil, y Un automóvil pertenece a una persona.

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5. Cardinalidad de una relación: La cardinalidad de una relación representa el número de ocurrencias que se pueden dar de una relación. Puede ser de tres tipos: Cardinalidad 1-1: cada ocurrencia de una entidad se relaciona con una ocurrencia de otra entidad. Ej.: una persona posee un automóvil. Se representa como indica la Figura 11.

Figura 11

Cardinalidad 1-N: también llamada uno a muchos. Cada ocurrencia de una entidad puede relacionarse con varias ocurrencias de otra entidad. Ej.: una persona posee varios automóviles. Se representa como muestra la Figura 12.

Figura 12

Cardinalidad N-M: también llamada muchos a muchos. Cada ocurrencia de una entidad puede relacionarse con varias ocurrencias de otra entidad y viceversa. Ej.: una persona posee varios automóviles y un automóvil puede pertenecer a varias personas. Se representa como aparece en la Figura 13.

Figura 13

6. Cardinalidad máxima de una relación: representa el número máximo de ocurrencias de una entidad con las que se puede relacionarse otra entidad. Ej.: una persona puede tener como máximo tres automóviles. 7. Cardinalidad mínima de una relación: representa el número mínimo de ocurrencias de una entidad con las que se puede relacionarse otra entidad. Ej.: un automóvil debe pertenecer como mínimo a una persona. 8. Entidad débil: se dice que una entidad es débil, o es dependiente de otra, cuando no somos capaces de conocer a que ocurrencia de entidad nos estamos refiriendo, ni siquiera conociendo su clave, sino que debemos conocer el valor de algún otro atributo de otra 26

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3. Diseño conceptual

entidad. Por ejemplo, si tenemos las entidades edificio (con el atributo clave codigo_edificio) y planta (con el atributo codigo_planta), ésta última es una entidad débil, ya que no somos capaces de identificar una planta con sólo conocer el código de la planta, sino que además se necesita conocer el código del edificio al que se hace referencia, para determinar la planta dentro del edificio.

Figura 14

En general, en una relación se suele representar conjuntamente las cardinalidades máxima y mínima. En los anteriores casos no se han considerado las cardinalidades mínimas. Éstas vienen a representar la opcionalidad de la ocurrencia de una entidad en una relación, es decir, si dicha ocurrencia se debe dar obligatoriamente, o si por el contrario se puede obviar. Los tipos de cardinalidades son los que aparecen en la Figura 15, (nos fijaremos sólo en un sentido de la relación, el de la izquierda). Cardinalidad máxima 1, cardinalidad mínima 1. Cardinalidad máxima 1, cardinalidad mínima 1. Cardinalidad máxima N, cardinalidad mínima 0. Cardinalidad máxima N, cardinalidad mínima 1. Figura 15

Veamos a continuación unos ejemplos para comprender mejor las cardinalidades máxima y mínima. Como se podrá comprobar, las cardinalidades de una relación se ponen en la última relación a la que se hace referencia, por ejemplo, si se tienen las entidades alumno y asignatura, la cardinalidad de la relación un alumno cursa asignaturas, se pondrá al lado de la entidad asignatura. En el siguiente ejemplo(Figura 16), se tiene una relación 1-1 en la que un automóvil pertenece a una única persona (cardinalidad máxima 1), sin la posibilidad de que exista un automóvil que no tenga dueño (cardinalidad mínima 1). Esto significa que en el modelo no interesa tener información de aquellas personas que no tengan automóvil.

Figura 16

En la Figura 17, se tiene una relación 1-1 en la que una persona puede tener un automóvil como mucho (cardinalidad máxima 1), o puede no tener ninguno (cardinalidad mínima 0). Esto significa que el modelo interesa tener información de todas las personas, aunque no tengan automóvil.

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Figura 17

En el siguiente ejemplo (Figura 18), se tiene una relación 1-N, en la que un profesor puede dar clase a muchos alumnos (cardinalidad máxima N), pero como mínimo debe hacerlo a uno (cardinalidad mínima 1). Esto significa que en el modelo no interesa tener información de aquellos profesores que no dan clase.

Figura 18

En el siguiente ejemplo, se tiene una relación N-N, en la que una persona puede tener varios automóviles (cardinalidad máxima N), pero puede que no tenga ninguno (cardinalidad mínima 0). Esto significa que en el modelo interesa tener información de todas las personas, aunque no tengan automóvil.

Figura 19

Para concluir esta sección se verá un ejemplo completo que representará todos los conceptos vistos hasta ahora. Supongamos que se desea establecer un modelo conceptual para la gestión de una biblioteca. Se desean tener almacenados todos los libros que la componen. Para cada libro interesa conocer el ISBN, el título, el autor o autores, la editorial, el año de publicación y la materia. De cada autor se quiere conocer su nombre, apellidos y nacionalidad. Un autor podrá haber escrito varios libros, de la misma forma que en un libro pueden participar varios autores. De la editorial se desea conocer el nombre y la ciudad. A dicha biblioteca podrán estar suscritos varios usuarios. De ellos se quiere saber su DNI, número de socio, nombre, apellidos, dirección y teléfono. Por cuestiones directivas, se limita el número de ejemplares prestados a cada usuario a uno. Se dispone, a su vez, de un único ejemplar de cada libro, por lo que un libro prestado a un usuario, no podrá ser prestado a otro hasta que se devuelva. Deberá quedar constancia de la fecha de préstamo de cada ejemplar.

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3. Diseño conceptual

Figura 20

Lo más destacable del anterior ejemplo es la entidad préstamo. Es una entidad débil que depende de libro y de socio, ya que para diferenciar un préstamo de otro, se necesita saber no sólo el libro, sino el socio al cual se ha prestado. También se pueden observar que las cardinalidades mínimas son 1. Esto quiere decir que sólo se guardará información de las entidades cuando exista, al menos, una ocurrencia de la entidad. Las únicas relaciones que tienen cardinalidad opcional, son las que tienen como origen o destino a la entidad préstamo, lo cual es lógico, ya que tendremos información de todas las entidades, aunque todavía no se haya realizado ningún préstamo.

Ejemplos prácticos de diseño conceptual A continuación resolveremos unos problemas de diseño conceptual, para ir familiarizando al lector con los conceptos vistos hasta ahora. Para realizarlos se utilizará la S-Designor, que es una herramienta CASE que abarca gran parte del ciclo de vida de las aplicaciones, incluyendo el diseño de esquemas conceptuales. No se preocupe si no conoce la herramienta, ya que se verá en detalle en próximos temas, simplemente quédese con la idea general de la construcción del esquema. El problema que nos planteamos es el siguiente. Supóngase que se desea informatizar una tienda de discos. Para ello se desean tener almacenados los nombres de todos los discos disponibles, además de sus cantantes y canciones. Así mismo se desean almacenar los clientes que han comprado en dicha tienda. Pues bien, empezaremos identificando las entidades, entendiendo por entidad un grupo de características que tienen entidad propia. Como primera entidad, podemos establecer los discos que se venden, ya que se desea conocer información de ellos, como puede ser un código que lo identifique dentro de la estantería. Por otro lado se desea almacenar todos los artistas que intervienen en los discos de nuestra tienda, y para cada uno de ellos se desea conocer su nombre y apellidos, por lo tanto ya tenemos identificada una segunda entidad. Además, se desea conocer todas las canciones que están disponibles en los discos, identificada cada una de ellas por un código de canción, y que además tendrán sus propias letras. Pues ya tenemos la tercera entidad. La cuarta estará formada por los clientes, de los cuales se desea almacenar su nombre, apellidos, dirección y teléfono, y que podrán estar identificados internamente por un código de cliente.

Figura 21

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Una vez establecidas las entidades, sólo nos queda relacionarlas. Podemos observar las siguientes relaciones: 1. Entre disco y canción: en un disco pueden aparecer varias canciones, y cada canción puede estar en varios discos (N-M). 2. Entre cantante y canción: un cantante puede componer varias canciones, y una canción puede estar compuesta por varios cantantes (N-M). 3. Entre cliente y disco: un cliente puede comprar varios discos, pero un disco sólo puede ser comprado por un cliente 1-N. Por lo tanto, el esquema conceptual es que muestra la Figura 22

Figura 22

Vamos a plantearnos otro problema. Supongamos que se desea tener almacenados todos los datos de los profesores de una empresa dedicada a impartir cursos, así como una breve descripción de éstos, y los alumnos a los cuales se les ha impartido. Empezamos identificando entidades. De un profesor se desea conocer su nombre y apellidos, dirección y despacho, por lo tanto establece una entidad. Otra entidad podría ser el alumno, del cual se desea conocer su nombre, apellidos, dirección y teléfono. Ni que decir tiene que el curso describe otra entidad, de la cual se desea conocer su descripción. Sin embargo, podemos recurrir a un procedimiento muy usual, denominado tipificación de estados, muy usado en el diseño conceptual, y que consiste en tener una entidad que tipifique los posibles estados que puede tomar un atributo. La principal ventaja de este procedimiento radica en que muchas veces supone un ahorro de espacio de almacenamiento (por ejemplo al identificar nombres de ciudades largas con un solo número) además de una estandarización de los datos almacenados (el estado sólo se almacena una vez). Por ejemplo podemos tipificar las ciudades, para lo cual creamos una nueva entidad ciudad, donde se almacenará un código y la descripción de la ciudad. Cuando almacenemos la ciudad de un alumno, sólo deberemos especificar el código de la ciudad.

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3. Diseño conceptual

Figura 23

Una vez establecidas las entidades, vamos a definir las relaciones entre ellas. 1. Profesor y Curso: un profesor puede impartir varios cursos, pero un curso sólo puede ser impartido por un profesor (1-N). 2. Alumno y Curso: un alumno puede asistir a varios cursos, y a un curso pueden asistir varios alumnos (N-M). 3. Alumno y Ciudad: un alumno vive en una ciudad, y una ciudad puede tener varios alumnos (1-N). Por lo tanto, el esquema conceptual es el mostrado en la Figura 24.

Figura 24

Cabe destacar que el atributo calificación se da como consecuencia de la relación entre las entidades curso y alumno. Por lo que podrá ser introducido en la entidad intermedia que surja cuando se haga el paso a tablas (véase siguiente capítulo).

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Vamos a ver un último ejemplo. Supóngase un banco que desea almacenar todos sus clientes, además de los productos que puede ofrecer a éstos. Cada cliente podrá escoger entre todos estos productos el o los que más le plazcan (créditos, fondos de inversión, libretas de ahorro, etc.). De la misma forma, dicho banco tiene intereses en otras empresas, por lo que desea conocer en todo momento la situación de dichas empresas, para poder mejorar su política de inversiones. Puesto que dicho banco esta constituido como sociedad anónima, desea almacenar todos los componentes de su consejo de administración (actuales y ex-miembros) así como todas las actas de las reuniones ordinarias y extraordinarias. Las decisiones de inversión en estas empresas saldrán como resultado de dichas reuniones, así como la oferta de nuevos productos. Como habrá podido observar, este ejemplo es un poco más complejo, pero no desespere, el proceso es similar al de los demás ejemplos. Empezaremos definiendo entidades y las veremos representadas en la Figura 25. 1. Cliente: se desea conocer su nombre, apellidos, dirección y NIF, y estará identificado por un código interno cod_cliente. 2. Producto: del cual queremos saber su descripción y estará identificado por un código interno cod_producto. 3. Empresa: identifica las empresas en las cuales el banco ha invertido. De ellas se desea conocer su código, nombre y CIF. 4. Consejo: establece los componentes del consejo de administración. Para ello se almacenará el nombre, apellidos y código de cargo de cada uno de sus componentes, y si el cargo es vigente o no. Podremos utilizar una nueva entidad que tipifique los tipos de cargo. 5. Tipo_cargo: describe los posibles cargos que puede tomar una persona en el consejo de administración, y esta compuesto por un código de tipo de cargo, y una descripción del mismo (secretario, presidente, etc.). 6. Reunión: entidad encargada de describir la información de las actas de las reuniones. Sus atributos son cod_reunión, fecha, extraordinaria, que especifica si la reunión ha sido ordinaria o extraordinaria y una descripción.

Figura 25

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3. Diseño conceptual

Identifiquemos ahora las relaciones. Su representación gráfica aparece en la Figura 23. 1. Cliente y producto: cada cliente puede escoger varios productos, y cada producto puede ser ofrecido a varios clientes. 2. Consejo y cargo: un miembro del consejo sólo tiene un cargo, y cada cargo puede pertenecer a más de un miembro. 3. Reunión y consejo: a cada reunión pueden asistir varios miembros del consejo de administración, y cada miembro puede asistir a más de una reunión. 4. Reunión y producto: de cada reunión puede salir la oferta de mas de un nuevo producto pero cada producto nuevo sólo puede salir de una reunión. 5. Reunión y empresa: de cada reunión pueden salir decisiones de invertir en más de una empresa, y cada decisión de inversión sólo sale de una reunión.

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Diseño lógico Introducción Como ya se ha señalado, el diseño lógico de una base de datos consta de dos etapas: el diseño lógico estándar y el diseño lógico específico. En el diseño lógico estándar, se toma el esquema conceptual resultante de la fase de diseño conceptual, y teniendo en cuenta los requisitos de proceso, de construye un esquema lógico estándar (ELS), que se apoya en un modelo lógico estándar (MLS), que será el mismo modelo de datos soportado por el SGBD a utilizar (relacional, jerárquico, etc.), pero sin las restricciones de ningún producto comercial en concreto. En nuestro caso se utilizará el MLS relacional. Una buena forma de describir el ELS es utilizando el lenguaje estándar del MLS (por ejemplo SQL). Una vez obtenido el ELS, y considerando el modelo lógico específico (MLE) propio del SGBD a usar (ORACLE, INFORMIX, SQL-SERVER, etc.), se elabora el esquema lógico específico (ELE). Al igual que en el caso anterior, una buena forma de describirlo es utilizando el lenguaje de definición de datos (LDD) del producto especifico utilizado (en el caso de SQL-SERVER, se usará el TRANSACT SQL). El diseño lógico específico está muy ligado a la fase de diseño físico, ya que ambos dependen mucho del SGBD que se utilice. En la fase de diseño lógico, además de las herramientas ya descritas (MLS, MLE, lenguajes SQL), se disponen de otras que permiten establecer un buen diseño lógico, como por ejemplo la normalización, la desnormalización, etc., que ya se verán mas adelante en este tema.

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Paso del esquema conceptual al esquema lógico estándar Lo primero que hay que realizar en la fase de diseño lógico, es obtener el esquema lógico estándar, a partir del esquema conceptual obtenido en la primera fase. Las reglas que permiten pasar del modelo E/R al esquema lógico, son las que a continuación se explican: •

Cada entidad se transforma en una relación: esto es, cada entidad genera una tabla, con sus mismos atributos, incluyendo las claves.

•

Cada relación N-M genera una tabla: las relaciones entre entidades con cardinalidad N-M generan una tabla, con los atributos clave de ambas entidades.

•

Cada relación 1-N importa las claves de la entidad con las que se relaciona: cada relación con cardinalidad 1-N importa los atributos clave que contiene la entidad con cardinalidad N.

•

Cada relación dependiente, importa la clave de la otra entidad, como clave.

Para entender mejor el funcionamiento de este método, veamos el paso a tablas del ejemplo visto en el tema anterior acerca de la gestión de una biblioteca. La entidad libro está relacionada con la entidad editorial con cardinalidad 1-N, por lo tanto importa la clave de la entidad con cardinalidad 1. A su vez, esta relacionada con la entidad con la entidad autor, pero en este caso, la cardinalidad es N-M, lo que implica que se generará una tabla intermedia, en la que se almacenarán las claves de ambas entidades. Esta tabla, a la que denominaremos Libro_autor mantiene la información de los códigos de libros junto con los códigos de autores. Posteriormente, si se desea extraer más información, tanto del libro como del autor, se deberá acceder a sendas tablas. Por último se dispone de la entidad Préstamo, que es dependiente tanto de la entidad Libro como de la entidad Usuario, lo que quiere decir que se generará una tabla, con los atributos de la entidad Préstamo además de las claves de las entidades de las que es dependiente, es decir, ISBN y Num_socio, que entrarán como claves en dicha tabla. Esta última relación obtenida, mantiene información de qué libros han sido prestados a qué usuarios y en qué fecha. El esquema de las tablas resultantes es el que se muestra en la Figura 26

Figura 26

Veamos ahora el paso a tabla de otro ejemplo visto en el tema anterior, cuyo esquema conceptual es el que muestra la Figura 27. Empezaremos identificando las relaciones, y concretando las tablas que generarán: 1. Cliente-Disco: puesto que es una relación 1-N, la entidad disco generará una tabla con sus atributos, e importará el atributo clave de la entidad con cardinalidad 1, es decir, cod_cliente. A su vez, la entidad cliente generará su propia tabla, con sus propios atributos, es decir, cod_cliente, nombre, apellidos y telefono.

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4. Diseño lógico

2. Disco-Canción: es una relación 1-N, a si que, siguiendo el mismo razonamiento anterior, la tabla canción generada importará el cod_disco de la entidad disco. 3. Canción-Cantante: en este caso se tiene una relación N-M, es decir, se generará una tabla intermedia, con los atributos claves de las entidades que relaciona, es decir, cod_canción y cod_cantante. 4. Disco_Cantante: siguiendo el mismo razonamiento, al ser una relación N-M, se generará una tabla intermedia, con los atributos cod_cantante y cod_disco.

Figura 27

Con todo esto, el esquema lógico resultante del esquema conceptual anterior, queda como aparece en la Figura 28.

Figura 28

Etapas en el diseño lógico Como ya se ha comentado, la fase de diseño lógico de una base de datos consiste en dos etapas: •

Etapa de estructuración: donde el objetivo primordial es encontrar un esquema que sea una representación fidedigna del mundo real. La forma de lograrlo es mediante el particionamiento horizontal, para evitar valores nulos, y el proceso de normalización.

•

Etapa de reestructuración: donde se tienen en cuenta aspectos más ligados con el nivel físico, y que consiste el modificar el esquema obtenido en la fase anterior para adaptarlo a las consideraciones de eficiencia. Esta etapa, que debería ser ajena al diseño lógico, se considera aquí debido a la falta de flexibilidad de los SGBD, obligando a trasladar a esta etapa aspectos 37

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mas relacionados con el nivel físico. La forma de lograrlo es mediante la desnormalización, y el particionamiento, bien sea horizontal, vertical o mixto. Comenzaremos por estudiar el particionamiento horizontal de relaciones, usado tanto en la etapa de estructuración como en la de reestructuración, para dar paso posteriormente al proceso de normalización, dejando para el final el particionamiento vertical, mixto y la desnormalización.

Particionamiento horizontal de relaciones Como su propio nombre indica, el particionamiento horizontal consiste en dividir longitudinalmente las filas que forman una tabla, esto es, separar las filas que conforman una relación, para llevarlas a otra. Para entenderlo mejor, supóngase el siguiente ejemplo en el que se tiene la tabla publicación, con los siguientes campos: cod_publicación, título, autor, editorial. En un momento dado, la información que tenemos en la tabla es la mostrada en la Tabla 1. Cod_publicación Título

Autor

Editorial

123BB3-3

El Quijote

Miguel de Cervantes

Ibérica

113ZD3-0

El impacto de las TI

Francisco Hierves

2322-DD

Rimas y Leyendas

G. A. Becquer

Alcalá

Tabla 1

Tenemos información sobre dos libros, con su autor y su editorial correspondiente, y un artículo (El impacto de las TI) que, como es obvio, no tiene editorial. En este caso, podría ser conveniente "partir" dicha tabla horizontalmente en otras dos, es decir llevar parte de la información a una tabla, y parte a otra. Aquí la diferenciación se establece entre aquellas filas que tienen editorial, es decir, libros, y aquellas que no tienen editorial, o artículos. Por lo tanto, se crean dos tablas: una para albergar los libros y otra para ubicar los artículos. La Tabla 2 posee la tabla de libros, mientras que la Tabla 3 contiene los artículos. Cod_publicación

Título

Autor

Editorial

123BB3-3

El Quijote

Miguel de Cervantes

Ibérica

2322-DD

Rimas y Leyendas

G. A. Becquer

Alcalá

Tabla 2

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4. Diseño lógico

Cod_publicación

Título

Autor

113ZD3-0

El impacto de las TI

Fco. Hierves

Tabla 3

Con esto, lo que hemos conseguido es eliminar la existencia de valores nulos no aplicables. Un valor nulo es aquel que representa información desconocida, inexistente o no válida (en nuestro caso el valor del atributo editorial en el artículo). Los valores nulos pueden ser aplicables o no aplicables. Mientras los no aplicables no cambian, es decir, permanecen nulos, los aplicables pueden dejar de serlo en algún momento. Esto que acabamos de realizar, es el primer paso que se debe seguir en el proceso de estructuración de relaciones. Sin embargo, el particionamiento horizontal no sólo se utiliza aquí, sino que también puede usarse en la fase de reestructuración para conseguir una mayor eficiencia. Por ejemplo, si se dispone de una base distribuida (para entendernos, una base de datos con distintos nodos, situados en distintas localizaciones, con determinada información en cada uno) con información acerca de clientes, y suponiendo que se dispone de dos nodos, uno en Madrid y otro en Barcelona, lo lógico sería pensar en situar la información de aquellos clientes que residen en Barcelona en dicho nodo, y ubicar únicamente la información de los clientes que viven en Madrid en dicho nodo. Los motivos son los siguientes: •

Si se sitúa toda la información en un único nodo, el coste del acceso remoto aumenta (si toda la información está en Madrid, una consulta de un cliente que vive en Barcelona se debería realizar al nodo de Madrid, con el coste que ello supone).

•

Si se sitúa toda la información en ambos nodos, el coste de almacenamiento aumenta al tener toda la información duplicada.

En este caso, pues, lo que se deberá realizar en un particionamiento horizontal, para situar aquellas filas que correspondan a clientes de Madrid, en el nodo de Madrid, y aquellas filas que correspondan a clientes de Barcelona, en el nodo de Barcelona. Supongamos, por ejemplo, que tenemos el siguiente esquema lógico, correspondiente a una base de datos para gestionar los alumnos de una empresa de educación a distancia.

Figura 29

Sobre el esquema de la Figura 29, nos podemos plantear varias cuestiones: 1. Se dispone de dos tablas, alumno y profesor. La tabla alumno guarda sus datos personales, y las calificaciones obtenidas en cada una de las asignaturas, mientras que la tabla profesor

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almacena, además de sus datos personales, las aulas donde dicho profesor imparte cada una de las clases. 2. La base de datos se encuentra distribuida, es decir, se dispone de un nodo en cada una de las provincias, donde se almacena la información relevante a ésta. 3. Los alumnos pueden optar por dos ramas, ciencias o letras, y para cada una de ellas se imparten dos asignaturas, arte y latín en letras, y matemáticas y ciencias en la rama de ciencias. Nos planteamos, entonces, aumentar la eficiencia de la base de datos, para adecuarla a las necesidades de cada una de las provincias donde se encuentra ubicada la base de datos. Puesto que en cada nodo sólo precisa información relevante a éste, podemos optar por tres opciones: Opción 1: colocar la base de datos en un sólo nodo (centralizado), al que accederán los demás. Opción 2: colocar la parte de información relevante a cada nodo en cada uno de ellos. Opción 3: colocar una copia de toda la base de datos en cada nodo. En la Tabla 4 se analizan las ventajas e inconvenientes de cada una de la anteriores opciones. Ventajas

inconvenientes

Opción 1

Se disminuye el espacio de almacenamiento (una sola copia de la información), y en la provincia donde se encuentre la base de datos se disminuirá el tiempo de acceso

El resto de las provincias deberá acceder a la provincia donde se encuentre la base de datos, con el tráfico de red y aumento de tiempo de acceso que esto supone.

Opción 2

Cada provincia tendrá la parte de información que le interesa en su propio Si se precisa acceder a otras provincias nodo, lo que aumenta la eficiencia en las distintas, se aumenta el tiempo de acceso (tráfico de red) consultas / actualizaciones, al evitar el acceso por red a otras provincias.

Opción 3

Cada provincia tendrá toda la Se aumenta el espacio de almacenamiento, información de todas las provincias en su de forma directamente proporcional al propio nodo, disminuyendo el tiempo de número de provincias. acceso. Tabla 4

Analizando la anterior tabla, y teniendo la premisa expuesta de que cada provincia trabajará de manera aislada, la opción que más nos interesa es ubicar cada parte de información relevante a cada una de éstas, en su nodo local. La pregunta que surge ahora es ¿cómo se puede realizar?; pues bien, la respuesta es bastante simple: mediante el particionamiento horizontal. Para ello se deben seguir los siguientes pasos: Paso 1: Realizar una consulta para separar las filas correspondientes a cada provincia, en cada una de las tablas. 40

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4. Diseño lógico

Paso 2: Ubicar la información obtenida en cada uno de los nodos correspondientes a dichas provincias. Como ejemplo, supóngase que se desean ubicar las filas de las tablas alumno y profesor en el nodo provincial de Madrid. Para ello se realizará una "criba" en ambas tablas donde el campo provincia sea Madrid. La sentencia SQL que realiza se ve en el Código fuente 1.

SELECT * FROM alumno WHERE provincia = "Madrid" SELECT * FROM profesor WHERE provincia = "Madrid" Código fuente 1

No se preocupe demasiado si no entiende las anteriores sentencias, ya que se verán en detalle más adelante. Quédese simplemente con la idea de su funcionamiento, que es el de obtener de ambas tablas solamente aquellas filas que corresponden a la provincia de Madrid. De esta manera es preciso proceder para el resto de las provincias. Otra de las cuestiones que hemos planteado es la referente a las ramas por las que puede optar un alumno: letras o ciencias. Podemos observar como en la tabla alumno, se encuentran atributos que hacen referencia a las calificaciones obtenidas en ambas ramas, lo que supone que siempre se darán, al menos, dos valores nulos inaplicables en cada fila de la tabla, ya que un alumno puede optar por una de las dos ramas, pero no por ambas. Llegados a este punto, podremos decidir separar las filas de dicha tabla entre otras dos, denominadas alumno_ciencias y alumno_letras, cada una de ellas almacenando los atributos correspondientes a cada una de estas ramas, respectivamente. De esta manera, en la tabla alumno_letras, estarían solamente las filas o tuplas correspondientes a alumnos que han escogido la rama de letras, y en la tabla alumno_ciencias, aquellos que han optado por la rama de ciencias. La forma de proceder es, nuevamente, mediante un particionamiento horizontal, con el objetivo de eliminar estos valores nulos no aplicables. Las tablas quedarían entonces como muestra la Figura 30.

Figura 30

Particionamiento vertical de relaciones El particionamiento vertical de relaciones consiste, al contrario que en el caso del particionamiento horizontal, en dividir las tablas de forma transversal, es decir, crear nuevas tablas con la información correspondiente a un subconjunto de los atributos de las mismas, pero manteniendo intacta la información correspondiente a las filas. Veamos un ejemplo para comprenderlo mejor. Supóngase que tenemos la tabla reparto con la información de todos los repartos realizados por los proveedores a los clientes. La información que tenemos de dicha tabla (Tabla 5) es: cod_proveedor, cod_cliente, cod_material, nombre_proveedor, nombre_cliente, ciudad_proveedor, ciudad_cliente y cantidad.

41

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cod_ cod_ proveedor cliente

cod_ material

nombre_ proveedor

nombre_ cliente

ciudad_ proveedor

ciudad_ cliente

cantidad

123

113

112

Pepe

Juan

Sevilla

Sevilla

10

128

114

118

Luis

Paco

Madrid

Cuenca

29

837

998

128

Antonio

Ángel

Barcelona

Manresa

12

Tabla 5

Dada la Tabla 5, podría interesarnos tener varias tablas: una que contenga la información del proveedor, con los atributos nombre_proveedor y ciudad proveedor, otra con la información del cliente con los atributos nombre_cliente y ciudad_cliente y otra con la información de los repartos con los atributos cod_proveedor, cod_cliente, cod_material y cantidad. Para ello realizamos un particionamiento vertical, sobre estos atributos. nombre_proveedor ciudad_proveedor Pepe

Sevilla

Luis

Madrid

Antonio

Barcelona Tabla 6

nombre_cliente

ciudad_cliente

Juan

Sevilla

Paco

Cuenca

Ángel

Manresa Tabla 7

cod_proveedor

cod_cliente

cod_material

cantidad

123

113

112

10

128

114

118

29

837

998

128

12

Tabla 8

42

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4. Diseño lógico

El resultado es que tenemos el mismo número de filas en todas las tablas, pero más tablas con menos atributos. Este proceso se realiza en la reestructuración, ya que las ventajas que ofrece están relacionadas con la eficiencia. Entre ellas destacan: •

Aumento de la concurrencia: cada vez que un usuario accede a una fila de la tabla, ésta se bloquea, es decir, no puede ser accedida por otro usuario. Al dividir un tabla en más, la concurrencia aumenta, es decir, si un usuario accede a una fila de una tabla, otro podrá acceder a la misma fila en otra tabla.

•

Aumento de la velocidad de consulta / actualización: al ser las tablas más pequeñas, una consulta o actualización podrá realizarse en un menor tiempo, ya que se necesitarán menos accesos a disco para completar la acción.

•

Disminución de tiempos de consulta de información irrelevante: si se quiere consultar un solo atributo de una tabla, se deberá acceder a toda la fila, con lo que ello supone. En cambio, al reducir el tamaño de las filas, la información a la que accedemos tendrá más probabilidad de ser utilizada.

Por contra, la principal desventaja que tiene este método es el aumento del tiempo de consulta / actualización si se desea acceder a dos o más tablas. Es por ello por lo que hay que realizar un estudio pormenorizado de la probabilidad de consultas que se va a realizar. Para ello existen varios algoritmos, por ejemplo el de Navathe y Ra, en los que no entraremos, ya que escapan del objetivo del presente curso. Por ejemplo, supóngase que se dispone un esquema lógico con una sola tabla, en la que se almacenan los datos personales de los empleados de una empresa.

Figura 30

Si nos damos cuenta, existen muchos atributos, a los que deberemos acceder en cada consulta, aunque no nos interese su valor. Esto es debido a que, normalmente, el acceso (o bloqueo de tupla) se realiza al nivel de fila o tupla, es decir, se accede a toda la fila de la tabla. Puede que esto no nos sea útil, por ejemplo, sin únicamente deseamos obtener el sueldo de un empleado, ya que deberemos obtener toda la fila correspondiente a ese empleado, para extraer un solo atributo con todos los inconvenientes que esto supone, como por ejemplo una disminución de la concurrencia (otro usuario no podrá acceder simultáneamente a esa fila, ni siquiera para consultar el valor de otro atributo), un aumento del tiempo de proceso (debemos procesar toda la fila para extraer un solo atributo), un mayor consumo de memoria (por el mismo motivo), un aumento del número de operaciones de Entrada / salida (puede que la fila entera no quepa en el buffer de memoria, y debamos realizar más accesos a la base de datos), etc. Nos plantemos entonces un particionamiento vertical. Puesto que la única transacción (consulta) que se va a realizar (de momento) es la consulta del sueldo de un empleado, se puede separar esta tabla en 43

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otras dos: una con el atributo sueldo, y otra con el resto. De esta manera solventamos los anteriores inconvenientes que se presentaban. Para identificar unívocamente cada una de estas filas, y asociarlas a las filas de la tabla homóloga, se pueden usar dos métodos: 1- Utilizar un identificador de fila, igual para cada fila en ambas tablas, o 2- Utilizar un atributo clave, similar para filas iguales en ambas tablas. En esta caso optamos por la segunda opción, utilizando el DNI, como campo unión entre ambas tablas, quedando el esquema lógico particionado verticalmente de la como indica la Figura 31.

Figura 31

Sin embargo, ¿que pasaría si ahora se necesita saber no sólo el sueldo, sino también la categoría de un empleado?. Pues bien, el esquema obtenido no nos valdría (bueno, de hecho si valdría, pero no sería demasiado eficiente), ya que ahora se necesitaría realizar una operación de join o unión entre ambas tablas, para obtener ambos valores. Destacar que la operación de join es bastante costosa en tiempo de ejecución. La solución, en este caso, pasaría por añadir el campo categoría a la tabla anteriormente extraída.

Figura 32

Particionamiento mixto El particionamiento mixto consiste en un híbrido entre ambos tipos de particionamiento. O bien se aplica un particionamiento vertical a una tabla previamente particionada horizontalmente, o bien se aplica un particionamiento horizontal a una tabla particionada verticalmente. Por lo tanto, existen dos opciones: •

44

Realizar primero un particionamiento horizontal, por ejemplo para ubicar las distintas filas de una tabla en distintos nodos de una base distribuida (como el ejemplo visto anteriormente), y

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4. Diseño lógico

posteriormente realizar un particionamiento vertical sobre las tablas obtenidas, para conseguir un mayor ajuste de los tiempos de acceso a datos (evitar acceder a datos irrelevantes). •

Realizar primero un particionamiento vertical, para conseguir disminuir los tiempos de acceso y posteriormente realizar un particionamiento horizontal sobre dichas tablas.

El particionamiento mixto se usa en la etapa de reestructuración, ya que se tiene en cuenta aspectos relacionados con el nivel físico (eficiencia). La forma de representar el particionamiento mixto se denomina árbol de particionamiento, e indica los distintos tipos de particionamiento por los que va atravesando una determinada relación. La Figura 33 nos muestra como la relación original R se ha particionado de forma horizontal en otras dos R2 y R1, y a su vez, ésta última, se ha particionado verticalmente en otras dos R3 y R4.

Figura 33

Teoría de la normalización El proceso de normalización consiste en la aplicación de un conjunto de reglas, con el objeto de verificar que el esquema relacional obtenido en esta fase cumple un cierto conjunto de reglas. La normalización se podría considerar prácticamente como el grueso de la fase de diseño lógico, ya que es el encargado de modificar el esquema conceptual obtenido en la fase anterior, para que cumpla el primero de los objetivos de las bases de datos, el de que ha de representar fielmente la realidad. Por lo tanto es el segundo paso a realizar dentro de la fase de diseño lógico, después de la eliminación de valores nulos no aplicables (particionamiento horizontal), y se corresponde con la etapa de estructuración. La normalización se puede definir como el proceso de sustituir una relación o tabla, por un conjunto de esquemas equivalentes que representen la misma información, pero que no presenten cierto tipo de anomalías a la hora de realizar operaciones sobre ella. Las anomalías que puede presentar una relación son de tres tipos: •

Anomalías de inserción: son producidas por la pérdida de información, al no poder insertar filas en una relación, ya que no se conoce el valor de algún atributo no principal (que no es clave). Por ejemplo, supóngase que se dispone de la siguiente relación, correspondiente a los repartos realizados por distintos proveedores. Cod_proveedor Cod_material

Ciudad

Categoría

Cantidad

1

A234

Madrid

2

122

1

B298

Madrid

2

100

45

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2

G344

Sevilla

3

200

2

G392

Sevilla

3

310

3

F893

Valencia 1

400

Tabla 9

Si en este momento se desea añadir un nuevo proveedor, no se puede reflejar en la relación, ya que dicho proveedor todavía no ha realizado ningún reparto. •

Anomalías de borrado: vienen determinadas por la perdida de información que no se desea, al eliminar una fila de una relación. Por ejemplo, supóngase el caso anterior. Si se desea borrar el reparto realizado por el proveedor 3, al existir únicamente una fila con dicho proveedor, perderemos toda la información relacionada con él, es decir, su ciudad y su categoría.

•

Anomalías de modificación o actualización: vienen impuestas por la necesidad de propagar actualizaciones, es decir, se debe modificar el mismo atributo en más de un sitio. Son debidas a un diseño redundante. Sigamos con el ejemplo anterior. Si se desea modificar la ciudad de un proveedor, no bastará con hacerlo en un sitio, sino que se deberán recorrer todas las filas correspondientes a todos los repartos de dicho proveedor, y modificar el valor de atributo ciudad en todas ellas. Evidentemente esto es muy peligroso, ya que si nos olvidamos de actualizar dicho valor en una fila, la base de datos quedará inconsistente, es decir, existirán dos valores distintos de ciudad para un mismo proveedor, y eso sin contar el tiempo que se pierde en realizar dicha actualización. Por estos motivos, se pueden establecer dos conclusiones: el diseño es redundante y el esquema no está normalizado.

Por lo tanto, lo que se busca con el proceso de normalización es eliminar estos tres tipos de anomalías. Consiste en conseguir, mediante varios pasos, distintas formas normales. Se dice que un esquema de relación esta en una determinada forma normal si satisface un determinado conjunto de restricciones. Dichas formas normales son la primera forma normal (1FN), la segunda forma normal (2FN) y la tercera (3FN), definidas por Codd, la forma normal de Boyce-Codd (FNBC), definida por Boyce y Codd, y la cuarta y quinta forma normal (4FN y 5FN), definidas por Fagin. La principal característica que cumple cada una de estas formas normales es que la de nivel superior incluye a la de nivel inferior, es decir, una relación que esté en 2FN estará en 1FN, una que este en 3FN estará en 1FN y 2FN, como muestra la Figura 34.

Figura 34

Una esquema relacional estará normalizado cuando esté, al menos, en 3FN.

46

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4. Diseño lógico

Para comprender mejor el proceso de normalización y la obtención de las formas normales, veamos el concepto de dependencia funcional. Sea el esquema de relación R definido sobre el conjunto de atributos A y sean X e Y subconjuntos de A llamados descriptores. Se dice que Y depende funcionalmente de X, o que X determina o implica a Y si, y sólo si, cada valor de X tiene asociado en todo momento un único valor de Y, y se representa X ---> Y. Por ejemplo, si se tiene la relación Empleado, compuesta por los atributos DNI, nombre, salario, etc., se puede asegurar que DNI ---> Nombre , ya que por cada DNI tenemos un nombre, es decir, para un mismo DNI no pueden existir más de un nombre. De la misma forma, se puede concluir que entre Salario y Nombre no existe dependencia funcional, ya que para un mismo salario pueden existir varios nombres de empleados, (varios empleados pueden cobrar lo mismo). La dependencia funcional plena o completa es un caso particular de dependencia funcional. Sea X un descriptor compuesto por X1 y X2 (X1 y X2 atributos de X), se dice que Y tiene dependencia funcional plena o completa de X si depende funcionalmente de X pero no depende de ningún subconjunto del mismo, veamos la Tabla 10. X -------> Y

(Y depende funcionalmente de X)

X1 --/--> Y

(Y no depende funcionalmente de X1)

X2 --/--> Y

(Y no depende funcionalmente de X2) Tabla 10

Por ejemplo, si se tiene la relación Libro con los atributos ISBN, Cod_socio y Fecha_préstamo, se tiene: ISBN, Cod_socio ------------>

Fecha_préstamo

(1)

ISBN ----/------>

Fecha_préstamo

(2)

Cod_socio -----/--------->

Fecha_préstamo

(3)

Tabla 11

ya que para un libro y un socio sólo existe una fecha de préstamo (1), mientras que el mismo libro se puede prestar varios días (2) y un mismo socio puede tomar prestado uno o varios libros más de un día (3). Por estos motivos, se puede concluir que Fecha_préstamo tiene dependencia funcional completa de ISBN y socio. Otro caso particular de dependencia funcional es el de dependencia funcional transitiva. Sea la relación R compuesta por los atributos X, Y, Z, en la que se tiene: X --------> Y Y --------> Z Y ----/---> X

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se dice, entonces, que Z tiene una dependencia transitiva respecto de X a través de Y, y se representa X ----

----> Z.

Por ejemplo, si se tiene la relación Empleado, con los atributos Nombre, Dirección y Cod_postal, se tiene: Nombre ----------> Dirección (1) Dirección --------> Cod_postal (2) Dirección ---/----> Nombre (3) cada empleado sólo tiene una dirección (1), y cada dirección sólo tiene un código postal (2), mientras que varios empleados pueden vivir en una misma dirección (3). Por lo tanto Nombre --- ---> Cod_postal. Veamos a continuación las distintas formas normales. Primera forma normal (1FN): Una relación está en 1FN si cada atributo de dicha relación, tiene un sólo valor en cada fila. La siguiente relación, por ejemplo, no está en 1FN, ya que la primera fila tiene dos valores para el atributo asignatura. Cod_alumno

Nombre

Asignatura

10

L. Fernández

Matemáticas Lenguaje

20

P. Alonso

Ciencias

Tabla 12

La forma de transformar esta relación a otra que sea 1FN sin pérdida de información, es crear una fila por cada valor del atributo repetido, de la forma que indica la Tabla 13. Cod_alumno

Nombre

Asignatura

10

L. Fernández

Matemáticas

10

L. Fernández

Lenguaje

20

P. Alonso

Ciencias

Tabla 13

Segunda forma normal (2FN): Una relación está en 2FN cuando, además de estar en 1FN, todos los atributos que no forman parte de ninguna clave candidata suministran información acerca de la clave completa, no de una parte de la clave. O lo que es lo mismo, cada atributo no principal (que no forma parte de la clave) tiene dependencia funcional completa respecto de cada una de las claves. Por ejemplo, si se tiene la relación Libro con los atributos ISBN, Cod_socio y Editorial, de los cuales los atributos clave son ISBN y Cod_socio, y se tiene la dependencia funcional que sigue:

48

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4. Diseño lógico

ISBN ---------------> Editorial (1) dicha relación no esta en 2FN, ya que el atributo no principal editorial, depende funcionalmente de una parte de la clave, no de toda ella. Para transformarla a otro esquema equivalente, que esté en 2FN, se descompone dicha relación en otras dos: R1 = {ISBN, Cod_socio} R2 = {ISBN, Editorial} Este es un esquema equivalente al anterior, es decir, representa la misma información, pero cumpliendo la segunda forma normal, ya que ahora la dependencia (1) es completa. Nótese que la relación original se ha descompuesto en otras dos, para satisfacer este requisito. Tercera forma normal (3FN): Una relación esta en 3FN cuando, además de estar en 2FN, no existe ningún atributo no principal que dependa transitivamente de alguna de las claves de la relación. Por ejemplo, si tenemos la relación Empleado, con los atributos Nombre, Dirección y Cod_postal, cuya clave es el atributo nombre, con las siguientes dependencias funcionales: Nombre ----------> Dirección Dirección --------> Cod_postal

(1) (2)

dicha relación no se encuentra en 3FN, al tener que el atributo no principal cod_postal depende transitivamente de la clave nombre. Para transformarla a 3FN, se descompone dicha relación en otras dos equivalentes, que cumplan la tercera forma normal: R1 = {Nombre, Dirección} R2 = {Dirección, Cod_postal} Ahora las nuevas dependencias que tenemos son (1) en R1 y (2) en R2, por lo que se ha eliminado la transitividad, es decir, dicho esquema se encuentra en 3FN. Las formas normales que se verán ahora no son muy utilizadas, ya que supone que el esquema este muy fuertemente normalizado, cosa que puede no interesar en la mayoría de los casos, así que simplemente se mencionarán. Se dice que una relación esta en forma normal de Boyce-Codd cuando se tiene que para toda dependencia funcional se tiene que el implicante (la parte derecha de la dependencia) es clave. La cuarta y quinta forma normal dependen de un tipo especial de dependencias, denominadas multivaluadas y de unión respectivamente.

Ejemplos prácticos de normalización Para comprender mejor el proceso más importante en la fase de diseño lógico de una base de datos, veremos algún ejemplo sobre cómo normalizar un esquema lógico dado. Por ejemplo, supongamos que tenemos la instancia que aparece en la Tabla 14 de un esquema lógico, ya visto anteriormente, referente a los repartos realizados por varios proveedores en una empresa. Cod_proveedor

Cod_material

Ciudad

Categoría

Cantidad

1

A234

Madrid

2

122

1

B298

Madrid

2

100

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2

A234

Sevilla

3

200

2

G392

Sevilla

3

310

3

F893

Valencia

1

400

Tabla 14

Lo primero que cabe preguntarse es ¿está normalizado?. La respuesta es no, ya que se producen anomalías: •

Inserción: no podemos almacenar un proveedor, hasta que no haya realizado algún reparto.

•

Borrado: si borramos el reparto del proveedor 3, perdemos la información referente a dicho proveedor.

•

Actualización: si actualizamos la ciudad del proveedor 1, debemos propagar esta modificación a dos filas, con la posibilidad de la consiguiente inconsistencia del esquema.

En la Tabla 15 iremos modificando el anterior esquema, hasta lograr que este normalizado, con el objeto de eliminar las anteriores anomalías. Lo primero es identificar las dependencias del esquema:

cod_proveedor

ciudad

Para cada valor del atributo cod_proveedor, tenemos un único valor del atributo ciudad, como podemos comprobar en las dos primeras filas, en las que el valor 1 para el código del proveedor implica la ciudad Madrid, o para las dos siguientes en que el valor 2 para el atributo cod_proveedor implica la ciudad Sevilla. Es decir, conociendo el valor del código del proveedor, estamos en disposición de asegurar la ciudad del mismo.

categoría

El atributo ciudad implica el atributo categoría. Para cada valor del atributo ciudad, tenemos un valor distinto del atributo categoría. Conociendo la ciudad, conocemos la categoría

cod_proveedor, cod_material cantidad

Para cada valor distinto del conjunto de atributos cod_proveedor y cod_material, tenemos un valor distinto para el atributo cantidad. Conociendo el código del proveedor y del material, podemos saber la cantidad abastecida.

ciudad

Tabla 15

Lo siguiente es encontrar una clave para la tabla, es decir, un atributo o conjunto de atributos que identifiquen unívocamente cada tupla de la relación. En nuestro caso, estaría formada por los atributos cod_proveedor y cod_material, ya que la combinación de estos valores no se repiten para más de una fila en la tabla.

50

•

1FN: el esquema está en 1FN, ya que en cada fila tenemos un único valor para cada atributo. Un esquema lógico, normalmente, está por defecto en 1FN, al menos.

•

2FN: el esquema no está en 2FN, ya que, aunque está en 1FN, nos encontramos con la siguiente dependencia:

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4. Diseño lógico

cod_proveedor --------> ciudad Puesto que la clave de la relación esta formada por los atributos cod_proveedor y cod_material, tenemos que hay un atributo no principal (ciudad), que depende funcionalmente de una parte de la clave (cod_proveedor), no de toda ella. Por lo tanto, deberemos descomponer dicha relación en otras dos, de tal forma que el atributo ciudad dependa de toda la clave. Una posible forma, puede ser llevar el atributo ciudad junto con la parte de clave de la que depende (cod_proveedor) a otra relación, junto con las dependencias funcionales que le afectan. Otra forma de proceder es dejar en una relación aquellos atributos que forman parte de la dependencia, y llevar los demás a otra relación. Por lo tanto, nos quedan las relaciones que muestra la Tabla 16. Atributos

Dependencias

Clave

cod_proveedor, Relación 1 cod_maerial cantidad

Cod_proveedor,cod_material cod_proveedor,cod_material cantidad

Cod_proveedor Relación 2 ciudad categoría

cod_proveedor ciudad categoría

ciudad

cod_proveedor

Tabla 16

De esta manera, ahora la dependencia anterior ya es completa con respecto la clave, ya que en la segunda relación la clave es ahora cod_proveedor, por lo que el atributo ciudad depende de toda la clave. •

3FN: Hasta aquí el esquema está en 1FN y 2FN, pero no en 3FN, ya que el atributo categoría en la relación 2 depende transitivamente de la clave de dicha relación, que es cod_proveedor, es decir, cod_proveedor ciudad ciudad categoría Como cod_proveedor no depende funcionalmente de ciudad, ya que en una ciudad puede haber varios proveedores, esto es, para cada valor de ciudad, puede haber distintos valores de cod_proveedor: ciudad --/

cod_proveedor

tenemos que categoría depende transitivamente de la clave cod_proveedor: cod_proveedor

categoría

Por lo tanto deberemos descomponer la relación 2 en otras dos, de manera tal que se evite la dependencia funcional transitiva entre ambos atributos. Esto se puede conseguir llevándonos cada dependencia a una relación distinta.

51

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Atributos

Dependencias

Clave

Relación 1

cod_proveedor cod_material cantidad

cod_proveedor,cod_material cod_proveedor cantidad

Relación 2

Cod_proveedor ciudad

cod_proveedor

Relación 3

ciudad categoría

Ciudad

ciudad

categoría

cod_material Ciudad

Tabla 17

De esta manera se ha eliminado la dependencia transitiva, ya que al existir una sola dependencia, es imposible que esta dependa de otra. Por lo tanto hemos conseguido obtener un esquema normalizado en 3FN, mediante la descomposición de una relación inicial en otras tres. De este modo hemos conseguido eliminar las dependencias que se nos planteaban en la relación original: •

Inserción: si queremos insertar un nuevo proveedor, no hace falta que haga ningún reparto, ya que bastará con insertarlo en la relación 2.

•

Borrado: si borramos un reparto, no perdemos la información referente al proveedor, ya que ésta se almacena en la relación 2

•

Actualización: si cambiamos la categoría de una ciudad, no hace falta cambiarla en todas las filas, sino sólo una vez en la relación 3.

Veamos ahora otro ejemplo de normalización. Supongamos esta vez que tenemos el esquema lógico de la Tabla 18, que representa los cursos impartidos por un profesor, junto con su fecha, y domicilio de éste.

Profesor

Fecha

Curso

Precio

Domicilio

Cod_post al

Juan

01/02/99

Windows 95

10.000

C/ Alcala, 389

28027

Pedro

03/02/99

Visual Basic

20.000

C/Caimán, 28

28190

Juan

03/02/99

Windows 95

10.000

C/Alcala, 389

28027

Luis

01/02/99

Delphi

25.000

C/Remanso,34

28007

Pedro

03/03/99

Windows 98

15.000

C/Caimán, 28

28190

Tabla 18

Este esquema no está normalizado, ya que se producen las siguientes anomalías: •

52

Inserción: No podemos insertar los datos de un profesor hasta que éste no haya impartido un curso.

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4. Diseño lógico

•

Borrado: Si borramos la impartición del curso de Delphi, perdemos los datos de dicho curso, y del profesor que lo imparte.

•

Actualización: Si modificamos la dirección del profesor Juan, debemos hacerlo en dos filas y si modificamos el precio de un curso o el código postal de un domicilio, también.

Procedemos de igual forma que en el ejemplo anterior. Lo primero es identificar la clave, que en nuestro caso está compuesta por los atributos profesor, fecha y curso, ya que el conjunto de estos tres atributos, identifica de manera unívoca cada fila de la relación. El siguiente paso es identificar las dependencias funcionales.

Curso

precio

Profesor Domicilio

domicilio cod_postal

Para cada valor diferente del atributo curso, podemos existe un valor diferente para el atributo precio, es decir, el atributo curso identifica el atributo precio. Cada profesor vive en su domicilio. El atributo profesor identifica unívocamente el atributo domicilio. El atributo domicilio identifica el atributo cod_postal, cada domicilio tiene un código postal. Tabla 19

Ahora debemos comprobar si dicha relación cumple las reglas de cada una de las formas normales: •

1FN: Puesto que para cada fila existe un solo valor para cada atributo, la relación se encuentra en 1FN.

•

2FN: Dicha relación no se encuentra en 2FN, ya que tenemos la siguiente dependencia: curso -----> precio es decir, el atributo precio no tiene dependencia funcional completa con respecto a la clave, sino sólo a una parte. Por lo tanto, desglosamos esta relación en otras dos, dejando en una dicha dependencia junto con sus atributos, y en la otra las demás. Atributos

Dependencias

Relación 1

Profesor Fecha Curso Domicilio Cod_postal

Profesor domicilio

Relación 2

Curso Precio

Curso

Clave

domicilio Profesor, fecha, cod_postal curso

precio

curso

Tabla 20

Ya hemos eliminado la dependencia no completa de la clave para la anterior dependencia funcional. Pero todavía tenemos un atributo que depende de parte de la clave en la relación 1: 53

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profesor

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domicilio

Por lo tanto, desglosamos la relación 1 en otras dos, una que contenga los atributos referentes a dicha dependencia y otra con los demás. Atributos

Dependencias

Relación 1

Profesor Domicilio Cod_postal

profesor domicilio

Relación 2

Curso Precio

curso

Relación 3

Profesor Fecha Curso

Clave

domicilio profesor cod_postal

precio

curso Profesor, fecha curso

Tabla 21

Esta relación ya se encuentra en 2FN, ya que, además de estar en 1FN, no tiene dependencias no completas de ningún atributo no principal con respecto de la clave. •

3FN: El anterior esquema no se encuentra en 3FN, ya que la relación 1 tiene una dependencia transitiva con respecto de la clave: profesor domicilio

domicilio cod_postal

Como domicilio no depende de profesor, ya que en un mismo domicilio pueden vivir varios profesores, tenemos una dependencia transitiva del atributo cod_postal con respecto de la clave: profesor

cod_postal

Por lo tanto, para romper esta dependencia, podemos llevar cada una de ellas a una nueva relación, con lo que nos queda lo que indica la Tabla 22. Ahora podemos asegurar que el esquema se encuentra normalizado hasta la tercera forma normal.

54

Atributos

Dependencias

Clave

Relación 1

Profesor Domicilio

profesor

profesor

Relación 2

Curso Precio

curso

domicilio precio

curso

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4. Diseño lógico

Relación 3

Profesor Fecha Curso

Relación 4

Domicilio Cod_postal

Profesor, fecha curso Domicilio

cod_postal

domicilio

Tabla 22

Lo que hemos conseguido es sustituir un esquema en el que sólo existía una relación, en otro con cuatro, que mantiene la misma información, pero que no presenta las anomalías que se daban en el original: •

Inserción: si queremos dar de alta un nuevo curso lo haremos en la relación 2 y si queremos insertar un nuevo profesor, lo haremos en la relación 1.

•

Borrado: si borramos la impartición de un curso, no perdemos la información de dicho curso, o del profesor que lo imparte.

•

Actualización: si cambiamos el precio de un curso, o el domicilio de un profesor, sólo se hará una vez, en la relación correspondiente.

Un último detalle a tener en cuenta es el de la descomposición sin perdida de dependencias, esto es, que no se queden dependencias en el camino, para que el esquema original y el normalizado tengan la misma información.

Proceso de desnormalización El proceso de desnormalización hace referencia justo al proceso inverso de normalización que se acaba de ver. En estos momentos, el lector puede preguntarse que para qué se procede a normalizar un esquema, cuando posteriormente se va a desnormalizar, es decir, a dejarlo como estaba. La respuesta es simple; primero se procede a estructurar el esquema, y una parte de esta estructuración es la normalización de relaciones. Posteriormente, y debido a aspectos de eficiencia, se puede proceder a realizar una reestructuración del esquema, parte de la cual supone la desnormalización del mismo. Esto supone que puede que el esquema resultante de la normalización sea lo suficientemente eficiente como para que no sea preciso reestructurarlo, o que simplemente no nos interese que el esquema sea eficiente. Además, puede que normalicemos hasta un cierto nivel, y que solo interese desnormalizar hasta otro determinado nivel. En definitiva, el proceso de desnormalización supone la unión de varias relaciones en un número menor de ellas, es decir, a medida que disminuya el nivel de normalización, es frecuente que el número de relaciones disminuya. Destacar, por último, que interesa tener un nivel fuerte de normalización cuando el número de actualizaciones sea alto con relación al de consultas, ya que se evitarán las anomalías expuestas. Sin embargo, si el número de consultas es alto con relación al de actualizaciones, interesará que el nivel de normalización sea bajo, ya que el diseño será redundante, lo cual implica que se tardará menos en buscar la información. Como norma general, se procurará que el esquema esté siempre normalizado al nivel de 3FN. Por ejemplo, supóngase el ejemplo de los cursos visto en el apartado anterior. Si tenemos que no se van a realizar prácticamente actualizaciones, si no que se van a realizar consultas sobre los atributos profesor, domicilio y cod_postal, nos encontramos que para realizarla necesitamos acceder a dos 55

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tablas (relación 1 y relación 4), es decir, se deberá realizar un join, con el aumento de tiempo de proceso que ello supone. Por lo tanto, puede interesar en este caso desnormalizar dicho esquema un nivel, hasta 2FN, donde para acceder a dicha información, simplemente se precisa consultar la relación 1. Atributos

Dependencias

Relación 1

Profesor Domicilio Cod_postal

profesor domicilio

Relación 2

Curso Precio

curso

Relación 3

Profesor Fecha Curso

domicilio profesor cod_postal

precio

curso Profesor, fecha curso

Tabla 23

56

Clave

Diseño físico Introducción El diseño físico busca conseguir una instrumentación lo más eficiente posible del esquema lógico, considerando los aspectos más cercanos al hardware, es decir, los requisitos de procesos, características del SGBD, del Sistema Operativo y del hardware, pretendiendo los siguientes objetivos: •

Disminuir los tiempos de respuesta

•

Minimizar espacio de almacenamiento

•

Evitar las reorganizaciones

•

Proporcionar la máxima seguridad

•

Optimizar el consumo de recursos

Como ya se ha comentado, debido a la falta de flexibilidad de los actuales SGBD, es preciso llevar a cabo a cabo en muchas ocasiones un proceso de reestructuración de relaciones para conseguir una mayor eficiencia, lo que significa que se debe iterar desde el diseño lógico específico al físico y viceversa, hasta obtener un esquema aceptable, que optimice el ratio coste / beneficios. El diseño físico es fuertemente dependiente del producto comercial que se vaya a usar, debido a la carencia de un modelo formal, equivalente al relacional que permita una definición formal de esa fase de diseño. Sin embargo, existen características que son comunes a la mayoría de los productos, y que pueden ser utilizadas para definir un esquema físico.

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Se podría considerar el diseño físico como una caja negra, en la que se toman como entradas los recursos de la máquina, los recursos lógicos (SO, etc.), el esquema lógico obtenido en la fase anterior, información sobre las aplicaciones que se ejecutarán en la máquina así como los objetivos que se plantean en esta fase, y se obtienen como salidas una estructura interna, que representa la implementación del esquema lógico en un hardware específico, junto con unas normas de seguridad y unas especificaciones para el ajuste, es decir, la forma de iterar entre la etapa de diseño lógico específico y la fase de diseño físico.

Estrategias en el diseño físico Existen tres tipos de estrategias que los fabricantes de SGBD imponen en sus productos comerciales: 1. Inflexibilidad. El SGBD impone una estructura interna, impidiendo y dejando al administrador pocas opciones de cambiarlo. La principal ventaja de esta estrategia es la independencia físico / lógica del esquema, aunque por contra, el esquema interno resultará más ineficiente. 2. Flexibilidad. Es el contrapunto al anterior caso. Implica que el administrador de la base de datos pueda diseñar la estructura interna, lo cual supone un aumento de la eficiencia, aunque también de la dependencia físico / lógica. 3. Híbrido entre ambos. El SGBD proporciona una estructura interna opcional que el diseñador puede cambiar con el fin de mejorar la eficiencia. Entre las ventajas que supone utilizar esta técnica estriba la de que la BD puede empezar a funcionar de inmediato al disponer del esquema interno opcional, con la posibilidad de ir mejorando sucesivamente la eficiencia al ir realizando ajustes, a la par que se mantiene la independencia. Destacar que esta es la estrategia más utilizada en los actuales SGBD.

Conceptos básicos sobre gestión de ficheros La unidad básica de las estructuras físicas (ficheros) es el registro físico, también denominado página o bloque, que es la unidad mínima que puede tratarse en una operación de Entrada / salida. Las tuplas (en el caso del modelo relacional) se almacenan en dichos registros, pudiendo almacenar cada uno de éstos varias de aquellas. De aquí podemos definir el factor de bloqueo para un fichero como el número de registros lógicos (o tuplas) por bloque para dicho fichero. Del mismo modo, si los datos son muy grandes, un registro lógico puede estar almacenado en varios registros físicos. El tamaño de los bloques depende del producto comercial y del sistema operativo, oscilando éste entre 2 y 4 Kbytes. Los bloques, que se encuentran almacenados en los sectores del disco, deben ser accedidos por el SGBD utilizando los mecanismos de gestión de ficheros que provee el sistema operativo. El tiempo en acceder a un sector del disco, que es bastante elevado, está compuesto por varios factores:

58

•

Tiempo de arranque: tiempo que tarda el disco en empezar a mover las cabezas.

•

Tiempo de seek: tiempo necesario para mover las cabezas al cilindro (conjunto de pistas del mismo diámetro) requerido.

•

Tiempo de latencia: tiempo que debe esperar hasta que el sector para por debajo de las cabezas.

•

Tiempo de transferencia: tiempo necesario para transferir la información, por el bus de datos, a memoria principal.

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5. Diseño físico

Para acelerar este proceso, se suele usar un dispositivo de almacenamiento intermedio, denominado caché o buffer, cuyo cometido es el de almacenar los datos más usados, aprovechando de este modo la ley de proximidad temporal, es decir, los datos que han sido usados más recientemente, tienen una alta probabilidad de que sean usados en un futuro cercano, evitando de este modo accesos extra a disco. Este dispositivo es gestionado por el sistema operativo, utilizando diversas políticas, entre la que la más usada es la LRU (Least Recently Used), es decir, los bloques que se han usado hace más tiempo, son candidatos a desalojar la caché para albergar otros bloques. Otra política es aprovechar la ley de proximidad referencial, es decir, los datos próximos tienen mayor probabilidad de ser referenciados. Algunos SGBD permiten especificar las características de los registros físicos. Se pueden agrupar determinado número de bloques contiguos en unidades llamadas extensiones. Los parámetros que se pueden especificar son: •

El porcentaje de espacio libre que se deja en cada bloque para albergar posteriores actualizaciones de los registros lógicos. Al modificar un valor de un atributo, puede que éste no quepa en el espacio reservado. De esta forma se evita la concatenación de bloques, que incide en un menor tiempo de respuesta.

•

Número de bloques que se asignan a las extensiones.

•

Porcentaje de utilización de cada bloque.

Organización de ficheros Existen varias formas de organizar los ficheros, de forma que el acceso a los mismos se realice de una y otra forma: •

Secuencial: El método de acceso es secuencial, es decir, un registro detrás de otro. Es conveniente usar esta forma de organización cuando existe una carga masiva de datos, las tablas son pequeñas o cuando se accede a casi todas las filas, es decir, un índice (ya se verá más adelante lo que es) estorbaría, ya que de todas maneras se necesita acceder a todas las filas.

•

Hash: Es una forma de organizar los ficheros teniendo como base una tabla indexada que apunta a la información. Es útil cuando las filas se recuperan por el valor de la clave, que en este caso actúa como función para determinar la posición donde se encuentra la información.

•

ISAM: Es una opción más amplia que la anterior, ya que soporta búsquedas por valores de clave, además de por parte de ella o usando patrones de búsqueda.

•

Árbol B+: Es una estructura que soporta búsquedas dicotómicas (el número de búsquedas es menor que log2 n). La ventaja con respecto al caso anterior es que crece de forma dinámica.

Técnicas para el aumento de eficiencia Existen varias técnicas para aumentar la eficiencia del esquema: •

Índices: Se puede definir un índice como una estructura que sirve para mejorar la eficiencia de las consultas a una base de datos. Un índice se define sobre uno o varios atributos. A la hora de acceder a dichos atributos, el tiempo de acceso será instantáneo. Un índice se puede 59

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comparar con el índice de un libro; si disponemos de dicho índice, podemos acceder a la página del libro de forma inmediata, mientras que si no lo tenemos, deberemos ir mirando hoja por hoja hasta encontrar la página deseada. Por ejemplo, supóngase que tenemos la relación que muestra la Tabla 24. Cod_jugador

Nombre

Apellido

Equipo

10

Adrián

Illie

Valencia

20

Fernando

Redondo

R. Madrid

25

José

Guardiola

Barcelona

30

Claudio

López

Valencia

49

Fernando

Hierro

R. Madrid

80

Rafael

Alkorta

At. Bilbao

90

Rafael

M. Vázquez

Deportivo

Tabla 24

Si en este momento se desea hacer una consulta sobre todos los jugadores que se llamen Fernando, se deberá acceder a todas las filas, encontrándose dos jugadores que cumplen este requisito, es decir, se han realizado siete accesos. Sin embargo, si se dispone de un índice por el atributo Nombre, los accesos serían inmediatos a las dos únicas filas que cumplen este requisito, reduciéndose en este caso el número de accesos a dos. Si ahora se desea buscar todas las filas con el nombre de Rafael, y que pertenezcan al Deportivo, se realizarían siete accesos (toda la tabla). Si tuviésemos un índice por el atributo Nombre, se encontraría una única fila, pero se debería acceder a dos, es decir, las filas cuyo nombre es Rafael. Sin embargo si tuviésemos un índice combinado para los atributos Nombre y Equipo, solo se realizaría un acceso, la de nombre Rafael y equipo Deportivo. Ya se ha visto entonces la ventaja de usar este tipo de estructuras para acceder rápidamente a la información. Sin embargo no todo son ventajas, ya que cuanto mayor sea esta estructura, mayor espacio de almacenamiento será necesario, sin contar el tiempo que se pierde en actualizar el índice cuando se modifica algún valor de los atributos que forman parte de él. Por este motivo, se suele indexar la clave primaria (mediante un índice único, es decir, que no permita valores repetidos), o aquellos atributos que no vayan a ser modificados. La siguiente lista resume una serie de consejos a la hora de indexar campos:

60

•

Indexar la clave primaria con un índice único

•

Indexar las claves ajenas, es decir los atributos de una tabla que son clave que otras tablas

•

Indexar aquellos atributos que se van a consultar con más frecuencia, y que no van a ser alterados

•

No indexar tablas pequeñas

•

No indexar tablas que se van a recorrer secuencialmente

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• •

5. Diseño físico

No indexar atributos de tipo carácter muy largos

Agrupamiento o "clustering": Se entiende por "clustering" de tablas la agrupación de tablas cuyas filas comparten un grupo de atributos llamado clave de agrupamiento. Esta técnica supone una desnormalización física de las tablas, que se encuentran físicamente agrupadas, pero que lógicamente siguen siendo dos tablas independientes, por lo que el agrupamiento será transparente al usuario. La Figura 35 muestra un agrupamiento de dos relaciones Empleado y Departamento.

Figura 35

Con este método se consigue mejorar la eficiencia en la consulta simultanea de ambas tablas, pero empeora cuando se recorren de forma separada. •

Compresión de datos: Por un lado, la compresión de datos permite reducir el espacio requerido para almacenar la información, lo que radica en un menor número de operaciones de Entrada / salida. Sin embargo, se requiere un mayor tiempo de proceso debido a la necesidad de descomprimir los datos que se recuperan. La técnica de compresión más utilizada es la de compresión diferencial, que consiste en almacenar la diferencia entre el valor de un atributo y el que le precede.

•

Redundancia de datos: La redundancia de datos consiste en duplicar el valor de ciertos atributos de una tabla en otra, con el fin de evitar accesos a tablas consultadas frecuentemente. Sin embargo, esta redundancia debe ser controlada, es decir, se debe garantizar la consistencia de la base de datos. La forma más segura de controlarlo es mediante disparadores o triggers, que cambien el valor de todos los atributos duplicados, cuando cambia uno de éstos.

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Introducción a SQL Server ¿Qué es SQL Server? SQL Server es un Sistema de Gestión de Bases de Datos Relacionales (SGBDR), desarrollado por Microsoft, que permite, como su propio nombre indica, la gestión de un entorno de bases de datos relacional. SQL Server abarca, tanto el área de diseño, como la de administración, proporcionando un interfaz bastante amigable con el usuario. ¿Por qué se llama SQL Server?. Pues bien, se llama SQL porque utiliza este lenguaje para la definición y manejo de los datos, y se llama Server porque dispone de una parte servidora que se encarga de atender a los procesos clientes, que son los que realizan las peticiones a éste; es decir, sigue una arquitectura cliente/servidor. SQL Server utiliza una extensión al SQL estándar, que se denomina Transact SQL. Esto quiere decir que soporta el SQL de ANSI, pero además se le han añadido ciertas funciones adicionales, no contempladas en el estándar, y que son específicas para este producto, es decir, si ejecutamos una sentencia del conjunto adicional (Transact SQL) en otro SGBRD, éste no la entendería. El Transact SQL, soporta la definición, modificación y eliminación de bases de datos, tablas, atributos, índices, etc., es decir, el lenguaje de definición de datos (DDL), así como la consulta, actualización y borrado de tuplas de tablas, es decir, el lenguaje de manipulación de datos (DML).

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Orígenes Como podemos comprobar, el mercado de la informática ha ido cambiando sorprendentemente desde hace unos pocos años. Cuando surgió aquella maquina que hoy denominamos PC, nadie podía imaginar que iba a desbancar de su puesto a las grandes plataformas como el Sistema 36 de IBM o el VAX de Digital. Por aquel entonces, principios de los ochenta, empezaban a implantarse las bases de datos relacionales, sobre todo con ORACLE, pero ni por asomo podían ser utilizadas en los PCs. ORACLE fue el nombre que se le dio a un proyecto, destinado a investigar el modelo relacional, por aquel entonces algo utópico. Sin embargo, ante la falta de resultados positivos, se decidió cancelar el proyecto, y venderlo a Relational Software Inc. (RSI). En 1979, RSI lanzó al mercado la versión 2 de ORACLE, que fue la primera base de datos relacional en utilizar el lenguaje SQL. Fue un poco más tarde cuando RSI decidió cambiar su nombre por el de su producto estrella, ORACLE. Sin embargo, la aparición de dBase, de Ashton-Tate, supuso una revolución en el mundo de las bases de datos para PC, originando una batalla para ganar posiciones en este mercado. En el año 1988, ante el boom del PC, Ashton-Tate, IBM, Microsoft y Sybase, deciden aliarse para sacar un nuevo producto al mercado: una base de datos relacional, para PC. Este hecho supuso el nacimiento de SQL-Server. A su vez, IBM y Microsoft se comprometieron a desarrollar un nuevo entorno, dirigido a las bases de datos, capaz de soportar SQL-Server, y le dieron el nombre de OS/2. A su vez, SQL Server fue avanzando, adaptándose a las nuevas tendencias del mercado. Fue entonces cuando la aparición de Windows NT reemplazó a OS/2 como soporte para SQL Server. Desde entonces y hasta hoy, los SGBD relacionales más vendidos resultan ser ORACLE y SQL Server.

SQL Server e Internet El impacto que, sobre todo durante estos últimos años, ha venido sufriendo el uso de Internet, obliga a pensar si SQL Server puede ser útil para manejar y/o obtener datos de la red de redes. La verdad es que las interfaces de acceso a bases de datos, también han ido experimentado un largo y constante cambio, a la vez que han ido apareciendo otros nuevos, con el fin de adecuarse a las necesidades cambiantes del mercado. El interfaz de acceso a bases de datos por excelencia, ha sido siempre ODBC, que significa Open Database Connection (Conexión abierta a Bases de Datos), y que supone la abstracción por parte del usuario que quiere acceder a la base de datos, que no tiene por qué saber las características de ésta. ODBC ofrece una serie de métodos encapsulados, los cuales hacen todo el trabajo de traducción. La aparición de Internet, supuso el nacimiento de un nuevo interfaz, adecuado al lenguaje Java, llamado JDBC. Su cometido es el mismo que ODBC, pero en este caso se ofrecen una serie de funcionalidades especiales para adaptarlo al lenguaje Java. Sin embargo, otra forma de acceder a una base de datos desde Internet es la ofrecida por un producto llamado Microsoft Internet Information Server (IIS). La combinación de éste con SQL Server, ofrece una potente forma de unir SQL e Internet. Mediante esta forma, se pueden mostrar datos en un navegador de Internet, obtenidos de una base de datos SQL, por ejemplo.

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Lo nuevo en SQL-Server 2000 Introducción Como decíamos, SQL-Server ha ido evolucionando a lo largo de los últimos años. La apuesta de Microsoft por este SGBD ha sido (y es) bastante fuerte, lo cual ha hecho posible la mejora y adaptación del mismo, sobre todo al entorno remoto y distribuido. La Figura 36 muestra la arquitectura general de este SGBD. Veremos en este capítulo las mejoras que ha sufrido esta nueva versión, con respecto a las anteriores, mejoras que pasamos a detallar a continuación.

Nuevas características Entre las nuevas características que ofrece SQL-Server 2000, cabe destacar las siguientes: •

Soporte para XML.

•

Particionamiento horizontal de relaciones y gestión de vistas distribuidas.

•

Soporte para Virtual Interface Architecture (VIA).

•

Funciones de usuario.

•

Indexación de vistas.

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•

Nuevos tipos de datos.

•

Nuevos triggers.

•

Reglas de integridad referencial en cascada.

•

Nuevas características de indexación.

•

Soporte para consultas distribuidas.

•

Características de seguridad y cifrado de datos.

Figura 36

Soporte para XML El Extensible Markup Language, más conocido como XML es un metalenguaje, es decir, un lenguaje utilizado para definir lenguajes, y que se usa sobre todo para el intercambio de datos. Su sintaxis es similar a la que nos ofrece el HTML, es decir, un conjunto de etiquetas que definen la estructura de los datos. El Código fuente 2 define un posible formato de intercambio. <nombre>Pepe Lopez 912345678 Código fuente 2

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7. Lo nuevo de SQL - Server 2000

SQL-Server 2000 ofrece la posibilidad de devolver un conjunto de resultados utilizando para ello este tipo de formato, facilitando así el intercambio de datos.

Particionamiento horizontal de relaciones y gestión de vistas distribuidas Otra de la características nuevas que nos ofrece SQL-Server 2000 es la posibilidad de particionar horizontalmente los datos de una relación. Ya se ha comentado lo útil que es este tipo de reestructuración de relaciones, sobre todo en el ambiente distribuido, en el cual se pueden colocar las tuplas en los servidores que se supongan más posibilidades tengan de consultarlas en forma local. Del mismo modo, se pueden definir vistas distribuidas que accedan a estos datos, en cada uno de los servidores que nos interese, de manera que la ejecución de la misma dé la impresión de estar interactuando sobre un conjunto completo de resultados.

Soporte para Virtual Interface Architecture (VIA) SQL-Server 2000 introduce nuevas librerías de red, que permiten definir un entorno distribuido de forma eficiente, posibilitando una gran conectividad, tanto de servidores como de aplicaciones, en este tipo de entornos.

Funciones de usuario Una funcionalidad nueva que aparece en esta versión del SGBD es la de permitir al usuario definir sus propias funciones. De esta forma se pueden definir funciones que oculten parte de la complejidad que puede entrañar una consulta, no sólo para la posterior reutilización de la misma, sino también teniendo en cuenta la abstracción para otros programadores que puedan precisar su uso.

Indexación de vistas Esta funcionalidad permite optimizar la ejecución de vistas que actúan sobre la base de datos, creando índices sobre los resultados de ejecución de la misma, que son almacenados en la base de datos. El usuario no debe preocuparse de la actualización de los datos, sino que éstos son indexados automáticamente cada vez que se actualicen.

Nuevos tipos de datos SQL-Server 2000 soporta tres nuevos tipos de datos con respecto a la anterior versión, la 7, que son el bigint o entero de 8 bytes, sql_variant, que soporta el almacenamiento de valores de distintos tipos, y table, que permite el almacenamiento temporal de resultados para su uso posterior.

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Nuevos triggers Un trigger o desencadenador es un código especial que se ejecuta cuando se cumple una determinada condición, como por ejemplo al modificar o borrar datos (se verá en detalle en un capítulo posterior). SQL-Server 2000 soporta dos nuevos tipos de triggers, que son INSTEAD OF y que sustituye el comportamiento de ciertos comandos, como por ejemplo insert, update o delete, y AFTER, que se ejecuta una vez concluida la acción que lo ha desencadenado.

Reglas de integridad referencial en cascada Las reglas de integridad referencial son la base del mantenimiento de la consistencia en la base de datos, y hacen referencia a información que esta relacionada entre si, como por ejemplo el departamento de un empleado cuyo código se especifica. La forma más usual de mantenerlo es usando claves foráneas, y especificando el comportamiento de las inserciones, borrados y actualizaciones de este tipo de datos.

Nuevas características de indexación Las nuevas características de indexación permiten crear índices sobre campos calculados (no existen como tal en la base de datos, sino que se calculan a partir de otros valores), así como especificar si se desea construir estos índices de manera paralela, lo que aumenta la velocidad de procesado.

Soporte para consultas distribuidas El optimizador de consultas ofrece la funcionalidad de ubicar datos en servidores distribuidos, dependiendo de valores tales como el nivel de carga, el tráfico de red, etc., de manera que las consultas pueden acceder a distintos servidores para obtener el resultado final.

Características de seguridad y cifrado de datos SQL-Server 2000 utiliza Kerberos como servidor de autenticación, para acreditar el acceso al servidor que se realiza desde el cliente, así como diversas técnicas de seguridad.

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Instalación de SQL Server 2000 En este capítulo, veremos como instalar SQL Server 2000, y las distintas opciones que plantea. Para empezar, introduzca el CD-ROM que contiene el programa. Si no arranca automáticamente, utilice el explorador para ejecutar el fichero autorun contenido en el CD-ROM. Tenemos dos opciones, la standard o la personal. La primera de ellas realiza una instalación completa, incluyendo los componentes servidor, mientras que la segunda es útil en el caso de que no dispongamos de un servidor. La primera pantalla que aparece es la que se muestra en la Figura 37.

Figura 37

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En nuestro caso instalaremos la opción standard (si no disponemos de un servidor, únicamente se instalarán los componentes cliente). En principio, el único requisito que se necesita es disponer de un equipo con al menos 64 Mb de memoria RAM (recomendable 128 Mb) y sistema operativo Windows 98/NT/2000, en el cual se haya instalado la versión 5.5 del navegador WEB Microsoft Internet Explorer. Para proseguir la instalación, pulsamos la opción SQL Server 2000 Components, apareciéndonos la pantalla que muestra la Figura 38.

Figura 38

Pulsamos el botón Next, visualizándose la pantalla que se muestra en la Figura 39.

Figura 39

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8. Instalación de SQL - Server 2000

En este caso, puesto que queremos instalar los componentes cliente en nuestro equipo local, sólo nos permite la selección de esta opción. Si pulsamos el botón Next, visualizaremos la siguiente pantalla que muestra la Figura 40

Figura 40

Nuevamente, al estar instalando la versión standard en un equipo con Windows 98, sólo se nos permite seleccionar la opción de crear una nueva instancia de SQL Server. Pulsando el botón Next, obtendremos la pantalla que se muestra en la Figura 41, donde se nos insta a poner nuestro nombre y compañía.

Figura 41

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Si pulsamos nuevamente el botón Next, podremos visualizar la pantalla que se muestra en la Figura 42, cuyo cometido es el de mostrarnos las condiciones de uso de la licencia; pulsamos Yes para pasar a la siguiente pantalla que se indica en la Figura 43.

Figura 42

Figura 43

Seleccionando la opción de instalación de las herramientas cliente y pulsando el botón Next, accederemos a la pantalla de la Figura 44, en la que podemos seleccionar los componentes y subcomponentes a instalar.

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8. Instalación de SQL - Server 2000

Figura 44

Dejamos marcados los que vienen por defecto y pulsamos el botón Next, para acceder a la página de la Figura 45, tras la cual el sistema empezará a instalar los componentes seleccionados y, tras unos minutos, mostrará la pantalla final en la cual se nos informa de la conclusión del proceso de instalación, como muestra la Figura 46.

Figura 45

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Figura 46

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El modelo E/R en SQL-SERVER 2000 Introducción SQL-Server nos ofrece una herramienta para realizar diseños relacionales, pero no a nivel conceptual, sino a nivel lógico, es decir, tal y como se plasmarían las relaciones en tablas, pudiendo además especificar cuestiones como la integridad referencial, las restricciones, etc. Para acceder a esta herramienta, deberemos acceder a la opción del Administrador corporativo o Enterprise manager. Una vez dentro, daremos de alta el registro de servidor (si no se encuentra ya hecho), y accederemos a la opción Diagramas (Diagrams) de la base de datos deseada dentro del grupo Bases de datos (Databases), como muestra la Figura 47. En la parte derecha podremos observar como aparecen todos los diagramas disponibles para la base de datos seleccionada. Para acceder a uno de ellos, bastará con hacer doble click con el ratón sobre el, mientras que para crear uno nuevo, seleccionaremos la opción New Database Diagram del menú contextual que aparece al hacer click con el botón derecho del ratón sobre esta pantalla, como muestra la Figura 48.

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Figura 47

Figura 48

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9. El modelo E/R en Sql-Server 2000

Crear un nuevo diagrama Vamos a crear ahora un nuevo diagrama, para lo cual actuamos como se acaba de comentar. Nos aparecerá entonces una ventana, como la de la Figura 49, que no es más que la primera página de un asistente que nos guiará durante el resto del proceso de creación del diagrama. Pulsamos el botón Siguiente para avanzar al siguiente paso, que se muestra en la Figura 50.

Figura 49

Figura 50

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En la parte izquierda nos aparecen todas las tablas disponibles, mientras que en la derecha tenemos las tablas que nosotros seleccionaremos para pasar a formar parte de nuestro diagrama. La forma de añadir una tabla al diagrama es seleccionándola y pulsando el botón Add, mientras que para eliminarla del mismo, como el lector ya habrá podido adivinar, habremos de pulsar el botón Remove. La caja de selección que aparece en la parte inferior bajo el nombre Add related tables automatically permite añadir todas las tablas relacionadas con las seleccionadas de manera automática, pudiendo además especificar el número de niveles que se incluirán, es decir, tablas relacionadas de tablas relacionadas. Esta opción es muy útil para chequear restricciones de una tabla que no sabemos con cuales se relaciona. Una vez seleccionadas todas la tablas que deseamos pasen a formar parte del diagrama (en nuestro caso escogemos las tablas authors, titleauthor y titles), pulsamos el botón Siguiente para avanzar al próximo paso, que se muestra en la Figura 51.

Figura 51

Este es el último paso, en el que se nos muestran las tablas que hemos seleccionado. Pulsamos el botón Finalizar, y ya tenemos nuestro diagrama, que tendrá un aspecto similar al mostrado en la Figura 52. En el podemos observar las tablas que hemos seleccionado, junto con el nombre de sus atributos, las claves (que aparecen con un icono en forma de llave), y las relaciones entre ellas. Estas relaciones muestran las dependencias existentes entre ellas. Vamos a guardar nuestro diagrama, para trabajar posteriormente con el, pulsando el icono en forma de disco de la barra de herramientas, y dándole un nombre coherente.

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9. El modelo E/R en Sql-Server 2000

Figura 52

Restricciones e integridad referencial Una de las principales utilidades que nos ofrece esta herramienta es la de establecer las restricciones y las reglas de integridad referencial de una manera fácil y visual. Para visualizar este tipo de características, pulsamos con el botón derecho del ratón en la opción Propiedades (Properties) del menú contextual, dentro de la tabla o relación deseada, apareciéndonos una pantalla similar a la de la Figura 53. Dentro de la pestaña Relationship se pueden especificar restricciones y características tales como la integridad referencial. Para ello debemos indicar el atributo que actúa como clave primaria dentro de la tabla origen, y el atributo que actúa como clave ajena dentro de la tabla destino y le damos un nombre a dicha restricción. Sin embargo, para establecer este tipo de reglas, existe otra manera mucho más cómoda, que es seleccionar con el ratón el atributo que es clave ajena dentro de una tabla y, sin soltarlo, arrastrarlo hasta la tabla que contiene la clave primaria con la cual se relaciona. En la pestaña Indexes/Keys es donde se especifican aspectos referentes a los índices que van a hacer referencia a los atributos de la tabla, y cuyo aspecto es el mostrado en la Figura 54.

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Figura 53

Figura 54

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9. El modelo E/R en Sql-Server 2000

En esta pantalla podemos crear o borrar índices, definidos sobre uno o varios atributos, de tipo ascendente o descendente (se refiere a la ordenación). El índice primario hará referencia a la clave primaria de la relación, aunque también podemos especificar otro tipo de índices, como de tipo único, cluster, etc. Dentro de la pestaña Check Constraints podemos indicar las restricciones sobre los atributos de la tabla. Por ejemplo, en la Figura 55 se especifica una restricción sobre el atributo clave de la tabla, especificando mediante una expresión regular que dicho atributo deberá ser rellenado con 9 dígitos, y que se aplicará en las replicaciones, inserciones y actualizaciones.

Figura 55

Modificación del esquema Aparte de definir restricciones, la herramienta de diagramas también nos da la posibilidad de realizar modificaciones del esquema, esto es, añadir o borrar tablas o atributos del diagrama (existentes o nuevas), cambiar el tipo o el nombre de los mismos, crear nuevas relaciones, etc. Para ello, nuevamente habrá que escoger la opción correspondiente haciendo click con el botón derecho del ratón, como muestra la Figura 56.

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Figura 56

Otra de las formas de modificar, por ejemplo, el nombre de un atributo, es pulsando sobre el y escribiendo directamente el nuevo sobre la tabla, o cambiar el tipo haciendo click derecho en el atributo y escogiendo la opción de propiedades, y escoger la pestaña Columns.

Crear una nueva relación Una vez vistos los principales conceptos en la creación de diagramas, vamos ahora a crear una nueva relación con una tabla existente, para practicar lo aprendido hasta ahora. Lo primero es seleccionar la opción Add Table del menú contextual y seleccionar la tabla existente en el esquema que deseamos añadir al diagrama, como muestra la Figura 57. Una vez que aparezca la tabla seleccionada en el diagrama, vamos a añadir la relación con una existente. Para ello pulsamos con el ratón el atributo stor_id en la tabla authors y, sin soltarlo, nos movemos a la tabla stores. Ya tenemos la relación entre ambas tablas, sólo tendremos que confirmarlo ante la pantalla que nos aparece en la Figura 58. El diagrama resultante es el mostrado en la Figura 59. Si hacemos click derecho y escogemos la opción propiedades sobre la nueva relación creada, podemos observar las restricciones y las reglas de integridad aplicables a la misma, mostradas en la Figura 60

Figura 57

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9. El modelo E/R en Sql-Server 2000

Figura 58

Figura 59

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Figura 60

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El analizador de consultas Introducción El analizador de consultas (o query analizer) es la herramienta que permite editar y ejecutar sentencias de T-SQL. Su apariencia es la que muestra la Figura 61. Podemos observar en ella un editor, que sirve para ejecutar las sentencias, una barra de menú, con las opciones disponibles, y una barra de herramientas con iconos de acceso rápido a ciertas utilidades.

Las opciones de menú Entre las opciones que ofrece el menú File, podemos encontrar las siguientes: •

Connect: Abre una nueva conexión a una base de datos.

•

Disconnect: Cierra la conexión a la base de datos en uso.

•

Disconnect all: Idem que el anterior, pero para todas las conexiones abiertas

•

New: Abre una nueva ventana dentro del editor.

•

Open: Abre un archivo de SQL existente.

•

Save: Guarda a un archivo la ventana del editor en uso.

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•

Save as: Idem que el anterior, pero con la posibilidad de indicar un nombre de archivo.

•

Save all queries: Idem que el anterior, pero para todas las ventanas abiertas en el editor.

•

Print: Imprime la ventana en uso del editor.

•

Recent file list: Muestra una lista con los archivos más recientemente usados.

•

Exit: Cierra el analizador de consultas.

Figura 61

Figura 62

En el menú Edit podemos encontrar las siguientes opciones: 86

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10. El analizador de consultas

•

Undo: Deshace el último cambio realizado en el texto de la ventana en uso del editor.

•

Cut: Corta el texto seleccionado al portapapeles.

•

Copy: Copia el texto seleccionado al portapapeles.

•

Paste: Pega el contenido del portapapeles a la ventana en uso del editor.

•

Select all: Selecciona todo el texto de la ventana en uso del editor.

•

Clear window: Borra todo el contenido de la ventana en uso del editor.

•

Find: Busca un texto determinado dentro de la ventana en uso del editor.

•

Repeat last find: Idem que el anterior, pero para buscar varias coincidencias.

•

Replace: Reemplaza un texto por otro, dentro de la ventana en uso del editor.

•

Go to line: Mueve el cursor a una línea determinada, dentro de la ventana en uso del editor.

•

Bookmarks: Permite manejar los bookmarks, o marcas dentro del texto de las sentencias a ejecutar, para su mejor identificación.

•

Insert template: permite añadir una plantilla de una sentencias, muy util para sentencias repetitivas. Además SQL-Server nos ofrece plantillas predeterminadas, para cada uno de los casos más representativos (creación de vistas, procedimientos almacenados, etc.), ahorrando al programador la mayor parte del trabajo.

•

Replace template parameters: Permite al usuario cambiar los parámetros dentro de una plantilla, es dccir, rellenarla con las tablas, campos, etc. que se ajusten a sus necesidades.

•

Advanced: Opciones avanzadas de edición.

Figura 63

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Dentro del menú Query nos encontramos con las opciones disponibles, relacionadas con la edición y ejecución de consultas: •

Change Database: Permite cambiar la actual conexión a una base de datos por otra.

•

Parse: Compila la consulta del editor, verificando su sintaxis, y mostrando errores si no cumple con ésta.

•

Execute: Ejecuta la consulta del editor.

•

Cancel executing query: En el caso de que se esté ejecutando una consulta, permite detenerla.

•

Display estimated execution plan: Muestra el plan previsto, desglosando en pasos cómo se ejecutará la consulta. La Figura 65 indica un posible plan de ejecución para una consulta concreta.

•

Index tunning wizard: Permite realizar el ajuste o “tunning” (cuyo concepto ya ha sido visto en los primeros capítulos) de los índices de una base de datos concreta. En particular, esta opción arranca un asistente para realizarlo.

•

Results in text: Si está marcada esta opción, los resultados de la consulta serán mostrados en formato textual.

•

Results in grid: Si está marcada esta opción, los resultados de la consulta serán mostrados en una rejilla o grid, separados por filas y columnas.

•

Results to file: Si está marcada esta opción, los resultados de la consultas serán enviados a un archivo.

•

Show execution plan: Si esta opción esta marcada, se muestra el plan de ejecución de la consulta, una vez realizada. Si la opción display estimated execution plan nos enseñaba el plan estimado, esta opción muestra, junto con los resultados, el plan real de ejecución de ésta.

•

Show server trace: Si esta opción está marcada, se muestra información acerca de la traza de ejecución de la consulta en el servidor, es decir, pasos de la ejecución, consumo de procesador, número de lecturas/escrituras, etc. La Figura 66 muestra una posible traza de ejecución en el servidor de una sentencia select de ejemplo.

•

Show client statistics: Si esta opción está marcada, se muestran estadísticas de ejecución de la consulta, vista desde la parte cliente. Una posible estadística es la mostrada en la Figura 67.

•

Current connection properties: Muestra información acerca de la actual conexión a la base de datos.

Por su parte, la opción de menú Tools muestra opciones referentes a herramientas que se pueden usar para configurar diversas opciones referentes al editor o ejecución de consultas. La opción Window permite manejar las ventanas que se encuentran dentro del editor, para colocarlas en cascada, en mosaico, navegar entre ellas, etc. Por último la opción Help ofrece una completa ayuda tanto del editor, como cuestiones diversas sobre T-SQL.

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10. El analizador de consultas

Figura 64

Figura 65

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Figura 66

Figura 67

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10. El analizador de consultas

La barra de herramientas Crea un nueva consulta, pudiendo utilizar para ello una plantilla. Abre una consulta existente en un archivo Guarda la consulta del editor en un archivo Introduce una plantilla de consulta en el editor Corta el texto seleccionado al portapapeles Copia el texto seleccionado al portapapeles Pega el texto almacenado en el portapapeles Borra el contenido de la ventana del editor Busca un texto determinado en la consulta del editor Deshace el último cambio realizado en la consulta del editor Permite seleccionar la forma en que se mostrarán los resultados (en texto, rejilla o archivo) y la información adicional (plan de ejecución, trazas de servidor y estadísticas de cliente). Compila la consulta para verificar su sintaxis. Ejecuta la consulta. Detiene la ejecución de una consulta. Permite seleccionar la base de datos. Muestra el plan estimado de ejecución de la consulta Muestra una lista de los objetos del sistema Permite realizar una búsqueda de los objetos del sistema Muestra información acerca de la actual conexión Muestra el panel de resultados de la ejecución de la consulta

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Ejecutando una consulta Pongamos ahora en práctica los conceptos aprendidos ejecutando una consulta sencilla (no debe preocuparse si todavía no entiende nada de código, ya que entraremos en detalle en posteriores capítulos). Para ello accederemos al analizador de consultas, tecleando el servidor (si no se pone nada se accederá al servidor local) y el login y password, como muestra la Figura 68.

Figura 68

Una vez hecho esto, ya tenemos acceso a todas las bases de datos existentes en el servidor. Escogemos una de ellas, por ejemplo pubs, y dentro del editor tecleamos el Código fuente 3, cuyo cometido es mostrar todos los valores de todos los atributos de la tabla titles.

SELECT * FROM titles Código fuente 3

A continuación ejecutamos la sentencia, haciendo click en el botón en forma de flecha verde de la barra de herramientas, escogiendo la opción Execute del menú Query, o tecleando F5. Lo que nos aparecerá será una ventana como la de la Figura 69. En ella podemos apreciar como se nos ha dividido el editor en dos partes. La de arriba contiene la sentencia a ejecutar, mientras que la de abajo muestra los resultados de la ejecución de la misma. Probemos ahora a mostrar los resultados en forma de tabla. Para ello seleccionamos la opción Results in grid del menú Query. Ejecutamos nuevamente, y lo que nos aparece ahora es una ventana como la que muestra la Figura 70.

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10. El analizador de consultas

Figura 69

Figura 70

En ella podemos observar como lo que antes nos aparecía en forma de texto, ahora nos aparece en un grid, con una salvedad, el mensaje que indicaba el número de registros devueltos aparece ahora en otra pestaña en la parte inferior, nombrada como Messages. Esta pestaña no sólo sirve para visualizar el

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número de registros seleccionados, sino muestra otro tipo de mensajes, como por ejemplo los de error, tal como se puede observar en la Figura 71.

Figura 71

Por último, guardaremos nuestra pequeña consulta en un archivo, para lo cual seleccionaremos la opción Save as del menú File, y escogiendo un nombre para el mismo, como muestra la Figura 72.

Figura 72

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Otra de las posibilidades que nos ofrece SQL-Server es la de exportar los datos que hayamos obtenido en una consulta. Para ello, y estando en el modo de Results in grid, seleccionamos con el ratón el rango de resultados que deseemos exportar y hacemos clic con el botón derecho del ratón para seleccionar la opción Save as. Nos aparecerá una ventana como la de la Figura 73, en la que deberemos dar un nombre al archivo, y la forma de exportación y separación de campos.

Figura 73

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El lenguaje de definición de datos (DDL) Introducción Como ya se vio en la anterior parte acerca del diseño de esquemas relacionales, existen dos tipos de sentencias, con diferente cometido, que permiten mantener dicho esquema: •

Lenguaje de Manipulación de Datos (DML): permite manipular los datos del esquema relacional, es decir, consultar, actualizar, o borrar información.

•

Lenguaje de Definición de Datos (DDL): permite establecer y/o modificar el esquema relacional, es decir, añadir, borrar o actualizar atributos, tablas, índices, etc.

En este capítulo se verá este último, dejando el primero para otro posterior. Si el lector encuentra alguna terminología un tanto desconocida, no se preocupe, ya que en un próximo capítulo se describirán con detalle los operadores básicos que ofrece Transact SQL, así como algunas consideraciones acerca del lenguaje.

Tipos de datos Existe una amplia variedad de tipos de datos que podemos utilizar en Transact SQL. Estos tipos de datos serán utilizados a la hora de definir los atributos de una tabla. La Tabla 25 muestra una descripción de éstos.

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Identificador en SQL Server

Descripción

Rango de valores

Tamaño

Int

Entero

Desde -2.147.483.648 hasta +2.147.483.647

4 bytes

bigint

Entero largo

Smallint

Entero corto

Tinyint

Entero minúsculo (sin Desde 0 hasta 255 signo)

1 byte

numeric(p,s) decimal(p,s)

decimal exacto sin redondeo

Enteros y decimales desde 1.79E308 hasta +1.79E308 en donde p es el número de dígitos de la parte entera (precisión) y s es el de la parte decimal (escala)

de 2 a 17 bytes dependiendo de la precisión especificada

float(n)

numérico de coma flotante con redondeo, donde n está comprendido entre 8 y 15. Doble precisión.

Redondeos de números desde -1.79E308 hasta +1.79E308. Precisión positiva: desde 2.23E-308 hasta 1.79E308 Precisión negativa: desde 2.23E-308 hasta -1.79E308

8 bytes

real

numérico de coma flotante con redondeo, donde n está comprendido entre 1 y 7. Simple precisión.

Redondeos de números desde -3.40E38 hasta +3.40E38. Precisión positiva: desde 1.18E-38 hasta 3.40E38 Precisión negativa: desde 1.18E-38 hasta -3.40E38

4 bytes

char(n)

Alfanumérico de longitud fija

Declarable hasta un máximo 1 byte por carácter de 255 caracteres declarado. Espacio consumido fijo.

varchar(n)

Alfanumérico de longitud variable

Declarable hasta un máximo 1 byte por carácter de 255 caracteres usado. Espacio consumido variable

money

Moneda. Números con una precisión de cuatro decimales.

8 bytes

smallmoney

Moneda. Números con Desde una precisión de 922.337.203.685.447,5508 cuatro decimales. hasta 922.337.203.685.447,5507

4 bytes

8 bytes Desde -32.768 hasta 32.767

2 bytes

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11. El lenguaje de definición de datos (DDL)

datetime

Fecha y hora para fechas históricas

Desde 1-enero-1753 hasta 8 bytes 31-diciembre-9999. El dato horario se guarda como número de milisegundos desde la medianoche del día en cuestión

smalldatetime

Fecha y hora para uso corriente

Desde 1-enero-1900 hasta 4 bytes 06-junio-2079. El dato horario se guarda como número de milisegundos desde la medianoche del día en cuestión

binary(n)

Campo binario de longitud fija

Máximo de 255 bytes de longitud

n bytes, sean usados todos o no

varbinary(n)

Campo binario de longitud variable

Máximo de 255 bytes de longitud

n bytes como máximo

text

Campo para texto largo de tipo Memo.

Máximo de 2 Gigabytes de longitud

Máximo 2 GB

image

Campo para guardar imágenes de hasta 2 Gigas

Máximo de 2 Gigabytes de longitud

Máximo 2 GB

Sql_variant

Almacena datos de distintos tipos

table

Almacena datos temporales

bit

Tipo bit

0ó1

Desde 1 bit mínimo reutilizado a partir del espacio de otra columna hasta 1 byte máximo si la columna fuera única.

Tabla 25

Creación de tablas Una de las principales sentencias de definición de datos es la de creación de una tabla. Su sintaxis es la siguiente: CREATE TABLE tabla (atributo tipo) La ejecución de esta sentencia, genera como resultado una nueva tabla, en la base de datos en la que estemos conectados. El nombre de la tabla debe ir después de la palabra TABLE. El nombre de los 99

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atributos deberá ir entre paréntesis, especificando el tipo. Si existe más de un atributo, se deberán separar por comas. Otra opción nos permite cargar un número de filas de otra tabla, cargando su estructura. La sentencia encargada de esto la vemos en el Código fuente 4.

SELECT * INTO tabla1 FROM tabla2 Código fuente 4

La anterior sentencia, lo que haría sería volcar el contenido de la tabla tabla2 en la tabla tabla1. Sin embargo, para poder utilizar esta opción, es necesario modificar un parámetro de SQL Server. Para ello, deberemos ejecutar el Código fuente 5.

sp_dboption base_datos, 'select into/bulkcopy', true Código fuente 5

Modificación de tablas Entendemos por modificar una tabla, cambiar su estructura, es decir, añadir atributos, borrarlos, o cambiar la definición. La sentencia que permite modificar una tabla es la que muestra el Código fuente 6.

ALTER TABLE tabla ADD atrib tipo NULL Código fuente 6

Nótese que el nuevo atributo añadido debe ser de tipo NULL, ya que si no se permiten valores nulos, se produciría un error, al crearse los campos de la tabla con este valor. Por ejemplo, si queremos añadir un atributo atributo1 de tipo varchar(30), a la tabla tabla1, deberíamos ejecutar el Código fuente 7.

ALTER TABLE tabla1 ADD atributo1 varchar(30) NULL Código fuente 7

Sólo pueden modificar las tablas el administrador, el propietario de la base de datos, y el propietario de la tabla.

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11. El lenguaje de definición de datos (DDL)

Borrado de tablas La sentencia que borra una tabla aparece en el Código fuente 8.

DROP TABLE tabla Código fuente 8

El nombre de la tabla que se borra, debe ir a continuación de la palabra reservada TABLE. Para poder borrar una tabla, ésta no debe estar siendo usada. En este caso deberemos hacer un SELECT de otra tabla para liberarla. Además sólo podrá borrar una tabla el administrador, o el propietario de la misma.

Creación y borrado de índices La creación de índices en SQL Server, así como en la mayoría de los SGBDR existentes, se debe realizar junto con la creación de la estructura de las tablas. De este modo se evitan posibles colisiones que pueden surgir al crear índices cuando la tabla ya tiene datos. Por ejemplo, si creamos un índice único por un campo, esto es no puede admitir duplicados, y se encuentran valores no únicos, la generación del índice daría un error. Sin embargo, SQL Server permite la creación de índices, aunque la base de datos esté cargada.

ALTER TABLE tabla ADD CONSTRAINT K1 PRIMARY KEY (cod1, cod2) Código fuente 9

Esta sentencia permite añadir una clave primaria en tabla, por los campos cod1 y cod2. Para crear un índice en la tabla todos, denominado Código, por el campo cod_cliente, se debe especificar el Código fuente 10.

CREATE INDEX codigo ON todos (cod_cliente) Código fuente 10

Sí además queremos que el índice no admita valores nulos, se debe ejecutar el Código fuente 11.

CREATE UNIQUE INDEX codigo ON todos (cod) WITH IGNORE_DUP_KEY Código fuente 11

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La sentencia que se encarga de borrar un índice, se muestra en el Código fuente 12. Esta sentencia se encarga de borrar el índice código creado anteriormente.

DROP INDEX codigo Código fuente 12

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Ejemplos prácticos de uso del DDL Introducción Se verán en este capítulo una serie de ejemplos para poner en práctica los conceptos aprendidos en el anterior, para afianzar al lector en el uso del lenguaje de definición de datos, plasmado en el analizador de consultas de SQL-Server 2000. Además, la definición de estos esquemas nos servirá como base para utilizar el lenguaje de manipulación de datos en próximos capítulos.

La sentencia CREATE TABLE Esta sentencia es la que permite la creación de nuevas tablas dentro de una base de datos. Recordamos su sintaxis en el Código fuente 13.

CREATE TABLE tabla (atributo tipo) Código fuente 13

Por ejemplo, se procederá a continuación a crear una tabla destinada a contener información acerca de las ofertas disponibles en una agencia inmobiliaria. Interesará almacenar por cada una de las ofertas la siguiente información: un código de identificación, la provincia y el domicilio donde se encuentra, el tipo de bien inmueble al que pertenece, si se encuentra en venta o alquiler y el precio del mismo. La sentencia SQL que nos permite crear esta tabla se muestra en el Código fuente 14:

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CREATE TABLE [dbo].[Oferta] ( [OF_ID] [int] NOT NULL PRIMARY KEY , [OF_Provincia] [varchar] (50) NOT NULL , [OF_Direccion] [varchar] (50) NOT NULL , [OF_Tipo] [varchar] (50) NOT NULL , [OF_Transaccion] [varchar] (50) NOT NULL , [OF_Precio] [int] NOT NULL ) ON [PRIMARY] Código fuente 14

Sin embargo, la tabla que hemos creado más arriba puede dar problemas, ya que no esta normalizada; por ejemplo, no podremos crear un tipo de bien inmueble nuevo hasta que no dispongamos de un bien con esas características. Por lo tanto procederemos a crear una tabla para los tipos de bienes y otra para las provincias (que a su vez se relacionará con una tabla de comunidades autónomas). Para ello primero borramos el esquema creado anteriormente, utilizando la sentencia drop table (aprenderemos como modificar un esquema en el siguiente epígrafe). El diagrama de la Figura 74 mostraría el esquema resultante, y el Código fuente 15 las sentencias a ejecutar para conseguirlo.

Figura 74

DROP TABLE Oferta GO CREATE TABLE [dbo].[ComunidadAutonoma] ( [CA_ID] [int] NOT NULL PRIMARY KEY, [CA_Nombre] [varchar] (50) NOT NULL ) ON [PRIMARY] GO CREATE TABLE [dbo].[Oferta] (

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12. Ejemplos prácticos de uso del DLL

[OF_ID] [int] NOT NULL PRIMARY KEY, [Prv_ID] [int] NOT NULL , [OF_Direccion] [varchar] (50) NOT NULL , [TB_ID] [int] NOT NULL , [OF_Transaccion] [varchar] (50) NOT NULL , [OF_Precio] [int] NOT NULL ) GO CREATE TABLE [dbo].[Provincia] ( [Prv_ID] [int] NOT NULL PRIMARY KEY, [CA_ID] [int] NOT NULL , [Prv_Nombre] [varchar] (50) NOT NULL ) ON [PRIMARY] GO CREATE TABLE [dbo].[TipoBien] ( [TB_ID] [int] NOT NULL PRIMARY KEY, [TB_Nombre] [varchar] (50) NOT NULL ) ON [PRIMARY] GO Código fuente 15

Supongamos ahora que se desea tener constancia de los datos personales de los comerciales que trabajan en dicha agencia, necesitando almacenar, para cada uno de ellos, la siguiente información: NIF (que de momento hará las veces de clave primaria de la tabla), nombre y apellidos, dirección, código postal, provincia, teléfono y categoría, como muestra el Código fuente 16 .

CREATE TABLE [dbo].[Comercial] ( [Com_NIF] [char] (10) NOT NULL PRIMARY KEY, [Com_Nombre] [varchar] (50) NOT NULL , [Com_Apellidos] [varchar] (50) NOT NULL , [Com_Direccion] [varchar] (50) NOT NULL , [Com_CodPostal] [char] (5) NOT NULL , [Prv_ID] [int] NOT NULL , [Com_Telefono] [char] (9) NOT NULL , [Com_Categoria] [varchar] (10) NOT NULL ) ON [PRIMARY] GO Código fuente 16

Al igual que para los comerciales, se necesitará también conocer los datos personales de los clientes que están suscritos a nuestra agencia, conociendo por cada uno de ellos su NIF, nombre y apellidos, dirección, provincia, código postal, teléfono y sus datos bancarios (nos bastará con el CCC de la cuenta bancaria), siendo en NIF la clave primaria de la tabla, como muestra el Código fuente 17.

CREATE TABLE [dbo].[Cliente] ( [Cli_NIF] [char] (10) NOT NULL PRIMARY KEY, [Cli_Nombre] [varchar] (50) NOT NULL , [Cli_Apellidos] [varchar] (50) NOT NULL , [Cli_Direccion] [varchar] (50) NOT NULL , [Cli_CodPostal] [char] (5) NOT NULL , [Prv_ID] [int] NOT NULL , [Cli_Telefono] [char] (9) NOT NULL , [Cli_CCC] [varchar] (30) NOT NULL

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) ON [PRIMARY] GO Código fuente 17

Hasta el momento, el diagrama de la Figura 75 muestra la situación actual en la que se encuentra nuestro esquema relacional:

Figura 75

Sin embargo, podemos darnos cuenta de que falta una cosa bastante importante para ubicar el inmueble, y que son los transportes públicos más cercanos de los cuales dispone. Nos podemos plantear esta información como dos tablas: una de tipos de transporte (por ejemplo metro y cercanías RENFE) y otra de transportes en sí, que almacenará las estaciones o paradas para cada tipo de los mencionados (por ejemplo Legazpi y Pacífico para metro y Fanjul y Móstoles para cercanías), como muestra el diagrama de la Figura 76 y el Código fuente 18.

CREATE TABLE [dbo].[TipoTransporte] ( [TT_ID] [int] NOT NULL PRIMARY [TT_Nombre] [varchar] (30) NOT ON [PRIMARY] GO CREATE TABLE [dbo].[Transporte] ( [Tr_ID] [int] NOT NULL PRIMARY [Tr_Nombre] [varchar] (30) NOT [TT_ID] [int] NOT NULL ) ON [PRIMARY] GO

KEY, NULL )

KEY, NULL,

Código fuente 18

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12. Ejemplos prácticos de uso del DLL

Figura 76

En un momento dado nos puede interesar la posibilidad de tener almacenados en la base de datos todos los códigos postales, para posibles clasificaciones de inmuebles o futuras estadísticas, así que daremos también de alta esta tabla, necesitando los siguientes atributos: el código postal (que actuará como clave primaria de la tabla) y la provincia (ya que una misma provincia dispondrá de distintos códigos postales, es una relación 1-N, e importa la clave de esta última tabla), como nos indica el Código fuente 19

CREATE TABLE [dbo].[CodigosPostales] ( [Prv_ID] [int] NOT NULL, [CP_Codigo] [char] (5) NOT NULL PRIMARY KEY ) ON [PRIMARY] GO Código fuente 19

La sentencia ALTER TABLE Como ya se explicó, esta sentencia permite la modificación del esquema o la estructura de una tabla ya creada. Su sintaxis es la descrita en el Código fuente 20:

ALTER TABLE tabla ADD atrib tipo NULL Código fuente 20

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Volviendo sobre el ejemplo de la agencia desarrollado en el anterior epígrafe, podemos darnos cuenta de varios aspectos del esquema que no son del todo correctos, y que se podrían mejorar. Así, por ejemplo, los comerciales aparecen desconectados de las ofertas de bienes, por lo que no mucho sentido, a no ser que sólo nos interesen dichos datos a título informativo. Pero ya que tenemos esa tabla y, puesto que el modelo relacional es eso, la relación entre tablas, podremos conseguir información de valor añadido si conectamos la tabla de ofertas a la de comerciales, para de este modo conocer qué comerciales han intervenido en la compra/alquiler de qué inmuebles. Esto puede ser muy útil a la hora de calcular comisiones o prever promociones, etc. Para conseguir esta característica adicional en nuestro esquema, será necesario añadir un atributo más a la tabla de ofertas que la relacione con el comercial. Esto es así debido a la relación 1-N que existe entre ambas tablas (un comercial interviene en la transacción de muchos inmuebles, pero un inmueble sólo puede ser gestionado por un comercial), lo que hace que se importe el atributo clave de la tabla de comerciales como muestra el diagrama de la Figura 77.

Figura 77

Sin embargo esto nos obliga a modificar el esquema, con objeto de añadir este nuevo atributo a la tabla de ofertas existente como muestra el Código fuente 21.

ALTER TABLE [dbo].[Oferta] ADD [Com_NIF] [char] (10) GO Código fuente 21

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12. Ejemplos prácticos de uso del DLL

Sin embargo nos encontramos con un problema, y es que no podemos añadir un nuevo atributo con la propiedad not null, así que deberemos ejecutar una segunda sentencia, que modifique el atributo añadido para que no pueda tomar valores nulos (ya que es una clave ajena):

ALTER TABLE [dbo].[Oferta] alter column [Com_NIF] [char] (10) not null GO Código fuente 22

Igual que para los comerciales, nos interesaría saber qué clientes han comprado/alquilado qué inmuebles, para controlar los pagos, enviarles facturas, etc. La conexión entre ambas tablas es similar al caso anterior. Y al igual que en el anterior caso también, se necesita modificar el esquema de la base de datos, así que se utilizará, de un modo similar, la sentencia alter table (véase el Código fuente 23).

ALTER TABLE [dbo].[Oferta] ADD [Cli_NIF] [char] (10) GO ALTER TABLE [dbo].[Oferta] alter column [Cli_NIF] [char] (10) not null GO Código fuente 23

Siguiendo el mismo razonamiento, haremos lo mismo con la tabla de códigos postales. El caso de la tabla de transportes es algo especial, ya que para un mismo inmueble pueden existir más de una estación de metro cercana, que a su vez puede estar próxima a otros inmuebles; es un claro ejemplo de relación N-M. Si recordamos lo que ocurría con este tipo de relaciones, se creaba una tabla intermedia que importaba las claves de ambas. El Código fuente 24 muestra la forma de hacerlo:

CREATE TABLE [dbo].[OfertaTransporte] ( [Of_ID] [int] NOT NULL , [Tr_ID] [int] NOT NULL ) ON [PRIMARY] GO Código fuente 24

Sin embargo esta tabla dispone de una clave primaria compuesta, formada por ambos atributos, así que se deberá ejecutar el Código fuente 25 para modificar el esquema de forma que se añada una restricción en forma de clave primaria a dicha tabla:

ALTER TABLE [dbo].[OfertaTransporte] WITH NOCHECK ADD CONSTRAINT [PK_OfertaTransporte] PRIMARY KEY NONCLUSTERED ( [Of_ID], [Tr_ID] ) ON [PRIMARY] GO Código fuente 25

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Sin embargo no debemos olvidarnos de un aspecto muy importante, que es el de las claves ajenas y las restricciones. Deberemos relacionar todas las tablas de manera que se establezca una relación entre las claves ajenas que unen las relaciones, para no tener problemas de borrar una tupla de una tabla que sea clave ajena en otra relación, o insertar tipos que no estén dados de alta en las tablas maestras que los tipifican. Ejecutando el Código fuente 26 podremos estar seguro de esto:

ALTER TABLE [dbo].[Oferta] ADD CONSTRAINT [FK_Oferta_Cliente] FOREIGN KEY ( [Cli_NIF] ) REFERENCES [dbo].[Cliente] ( [Cli_NIF] ), CONSTRAINT [FK_Oferta_Comercial] FOREIGN KEY ( [Com_NIF] ) REFERENCES [dbo].[Comercial] ( [Com_NIF] ), CONSTRAINT [FK_Oferta_Provincia] FOREIGN KEY ( [Prv_ID] ) REFERENCES [dbo].[Provincia] ( [Prv_ID] ), CONSTRAINT [FK_Oferta_TipoBien] FOREIGN KEY ( [TB_ID] ) REFERENCES [dbo].[TipoBien] ( [TB_ID] ) GO ALTER TABLE [dbo].[OfertaTransporte] ADD CONSTRAINT [FK_OfertaTransporte_Oferta] FOREIGN KEY ( [Of_ID] ) REFERENCES [dbo].[Oferta] ( [OF_ID] ), CONSTRAINT [FK_OfertaTransporte_Transporte] FOREIGN KEY ( [Tr_ID] ) REFERENCES [dbo].[Transporte] ( [Tr_ID] ) GO ALTER TABLE [dbo].[Provincia] ADD CONSTRAINT [FK_Provincia_ComunidadAutonoma] FOREIGN KEY ( [CA_ID] ) REFERENCES [dbo].[ComunidadAutonoma] ( [CA_ID] ) GO ALTER TABLE [dbo].[Transporte] ADD CONSTRAINT [FK_Transporte_TipoTransporte] FOREIGN KEY ( [TT_ID]

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12. Ejemplos prácticos de uso del DLL

) REFERENCES [dbo].[TipoTransporte] ( [TT_ID] ) GO Código fuente 26

Como podemos ver, la forma de introducir claves ajenas en la base de datos es mediante restricciones, poniendo el nombre de la tabla donde se encuentra el atributo que es clave ajena, seguido de las palabras foreign key y a continuación las referencias a los atributos que son clave en sus relaciones. Con todo esto, obtenemos el esquema relacional que se muestra en el diagrama de la Figura 78:

Figura 78

La sentencia DROP TABLE Permite el borrado de una tabla existente en la base de datos, y su sintaxis es la que se muestra en el Código fuente 27:

DROP TABLE tabla Código fuente 27

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Retomando el ejemplo que nos lleva en este capítulo, podemos observar que la tabla de código postales, de momento, no nos aporta nada, ya que la información que se precisa para un inmueble, no recoge este dato como algo necesario, por contra, puede dificultarnos la gestión de la base de datos, así que procederemos a su borrado, como muestra el Código fuente 28:

Drop table CodigosPostales Código fuente 28

La sentencia CREATE INDEX La sintaxis que permite la creación de índices sobre tablas es la especificada en el Código fuente 29:

CREATE [UNIQUE] INDEX indice ON tabla (atributos) Código fuente 29

Recordemos cual es el cometido de un índice, que no es otro que el de acelerar las consultas que se realizan sobre una base de datos. Sin embargo, es una decisión del diseñador el establecer los índices oportunos para que el rendimiento de la misma no se vea afectado, ya que un índice es una estructura que si bien acelera las consultas, puede llegar a ralentizar las actualizaciones de datos. Veamos que índices podemos crear en el ejemplo que nos lleva este capítulo. Por ejemplo, podemos adivinar que la tabla crítica para realizar consultas será la de ofertas. Es más, podemos intuir que la mayoría de las consultas de dicha tabla involucrarán a los atributos precio y tipo de transacción (alquiler o venta). La siguiente decisión es considerar si crear un único índice con estos dos atributos, o crear dos por separado. Pues bien, depende de las consultas que se vayan a realizar. Si suponemos que la mayoría de las consultas se realizarán por ambos criterios, convendría crear un único índice con ambos atributos. Sin embargo y, como será el caso, la mayoría de las consultas se realizaran por precio o por tipo de transacción, conviene crearlos por separado de la siguiente forma:

CREATE INDEX oferta1 ON Oferta (Of_Transaccion) GO CREATE INDEX oferta2 ON Oferta (Of_Precio) GO Código fuente 30

La sentencia DROP INDEX Permite el borrado de un índice creado para una tabla, y su sintaxis es la que se muestra en el Código fuente 31.

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12. Ejemplos prácticos de uso del DLL

DROP INDEX codigo Código fuente 31

Si en nuestro caso deseáramos borrar el índice oferta2 creado anteriormente, deberíamos ejecutar:

drop index Oferta.oferta2 Código fuente 32

La salvedad es que debemos indicar el código del índice de la forma tabla.indice, para evitar ambigüedades.

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El lenguaje de manipulación de datos (DML) Introducción Ya se ha visto en un capítulo anterior el lenguaje de definición de datos (DDL), que es el que permite definir y modificar la estructura de un esquema. Veremos a continuación el otro lenguaje, el de manipulación de datos, que nos permite, como su propio nombre indica, manejar los datos contenidos en el esquema.

La sentencia Select La sentencia Select es una sentencia SQL, que pertenece al conjunto del Lenguaje de Manipulación de Datos, y que sirve para recuperar registros de una o varias tablas, de una o varias bases de datos. Su sintaxis es la siguiente: SELECT FROM [WHERE ] [GROUP BY ] [HAVING ] [ORDER BY ] Donde las mayúsculas representan palabras reservadas, y lo encerrado entre corchetes es opcional, puede ser omitido. Una vez vista la anterior forma de representación, vamos a detenernos en la sintaxis de la sentencia Select. Se compone de tres partes:

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•

SELECT : permite hacer una proyección de las tablas, es decir, seleccionar los campos que deseamos recuperar de la base de datos, separados por comas. Si se especifica el símbolo *, se obtendrán todos los campos de la tabla.

•

FROM : permite especificar la tabla de la cual se desean obtener los datos. Si se especifica más de una tabla, éstas irán separadas por comas.

•

WHERE : permite establecer una condición de recuperación de las filas de la/s tabla/s. Sólo se obtendrán aquellas tuplas que verifiquen dicha condición, que será opcional. En el caso de que se omita esta parte, se recuperarán todas las filas.

•

GROUP BY : permite establecer una selección de campos cuando se utilizan funciones escalares o de conteo (ya se verá más adelante lo que significa.

•

HAVING : establece una condición para los atributos obtenidos como resultado de la aplicación de funciones escalares.

•

ORDER BY : permite obtener el resultado de la consulta ordenado por los atributos especificados.

En el caso de que se especifiquen varias tablas, en la cláusula FROM, será conveniente denotar los campos de la cláusula SELECT precedidos por el nombre de la tabla donde se encuentra y un punto, para que, en el caso de que dicho campo exista en más de una tabla, se sepa en cada momento a cual de ellos nos estamos refiriendo, evitando en este caso el problema de ambigüedad. Si por ejemplo, deseamos obtener todos los valores de los atributos title y price de la tabla titles, deberíamos escribir el Código fuente 33.

SELECT title, price FROM titles Código fuente 33

De esta manera, obtenemos todas las filas, ya que no hemos dado ninguna condición, de la tabla titles (especificada en la cláusula FROM), de las cuales sólo visualizaremos los valores de los atributos title y price (especificados en la cláusula SELECT). Si por el contrario, deseamos obtener todos los atributos de dicha tabla, deberíamos escribir el Código fuente 34.

SELECT * FROM titles Código fuente 34

Puesto que hemos especificado el literal * dentro de la cláusula SELECT, la anterior sentencia nos devuelve todos los atributos de todas las filas de la tabla titles, es decir, nos devuelve toda la información almacenada en ella.

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13. El lenguaje de manipulación de datos (DML)

La cláusula Where La forma de usar el Transact SQL para realizar consultas realizando una proyección horizontal (es decir, seleccionando las filas), es mediante la opción WHERE. A continuación de esta palabra reservada, se debe especificar la condición lógica que se debe evaluar, para obtener aquellas filas que la cumplen. Para expresar una expresión lógica se pueden emplear cualquiera de los operadores de Transact SQL cuyo resultado devuelva un valor lógico, aunque también se pueden utilizar operadores de cadena. Estos operadores serán vistos en detalle en el siguiente capítulo, pero básicamente son los siguientes: •

: compara si una expresión es mayor que otra

•

< : compara si una expresión es menor que otra

•

>= : compara si una expresión es mayor o igual que otra

•

<= : compara si una expresión es menor o igual que otra

•

<>: compara si una expresión es distinta que otra

•

LIKE : compara todas las cadenas que verifican un patrón de búsqueda

•

NOT LIKE : compara todas las cadenas que no verifican un patrón de búsqueda

•

BETWEEN : compara todas las cadenas que están comprendidas en un rango de valores

•

IN : compara todas las cadenas que están contenidas en una lista

Por ejemplo, si queremos obtener los títulos cuyos derechos de autor sean mayores del 10 %, teclearemos el Código fuente 35. De la misma forma, si queremos obtener todos los títulos cuyo precio no supere los 2$, ejecutaremos el Código fuente 36.

SELECT * FROM titleauthor WHERE royaltyper > 10 Código fuente 35

SELECT * FROM titles WHERE price <= 2 Código fuente 36

Si queremos obtener el nombre de los autores cuya primera letra este comprendida entre la C y la H, y que a continuación tenga el literal 'urry', ejecutamos el Código fuente 37.

SELECT au_fname FROM authors WHERE au_fname LIKE '[C-H]urry' Código fuente 37

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O si queremos obtener la ciudad de todos los autores, que se corresponda con San Francisco o con Salt Lake City, ejecutaremos el Código fuente 38.

SELECT city FROM authors WHERE city in ('San Francisco','Salt Lake City') Código fuente 38

Si se desea conocer todos los títulos cuyo precio oscila entre 1 y 2 dólares, ejecutaremos el Código fuente 39.

SELECT title FROM titles WHERE price BETWEEN 1 AND 2 Código fuente 39

La cláusula Group by La cláusula GROUP BY agrupa, como su propio nombre indica, filas que tienen el mismo valor para un atributo, en grupos distintos. Por ejemplo, si queremos obtener el apellido de todos los autores, ejecutamos el Código fuente 40.

SELECT au_lname FROM autors Código fuente 40

Si nos fijamos en el resultado obtenido, tenemos que existen dos autores, cuyo apellido es el mismo, Ringer. Por lo tanto, se muestran dos filas iguales para este apellido, una por cada autor que se apellida Ringer. Supongamos ahora, que lo único que nos interesa es obtener todos los apellidos que sean distintos. Para ello deberemos agrupar los autores cuyo apellido sea el mismo en un único grupo, y a continuación mostrar los grupos, en lugar de las filas. Con esto garantizamos que sólo se mostrará una fila por cada apellido distinto, ya que sólo mostramos una fila del grupo, en lugar de todas. Esto que parece tan complicado, se resume en una sentencia, usando la cláusula GROUP BY.

SELECT au_lname FROM authors GROUP BY au_lname Código fuente 41

En ella, lo que se hace es simplemente un select, pero no de las filas de la tabla, sino de los grupos obtenidos a partir de la cláusula GROUP BY. Puesto que deseamos agrupar por el apellido, detrás de esta cláusula se debe determinar el atributo au_lname, garantizando así que todas las filas cuyo valor de este atributo sea igual, irán al mismo grupo.

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13. El lenguaje de manipulación de datos (DML)

La cláusula Having La cláusula HAVING es similar a la cláusula WHERE, salvo que aquella se usa como condición de búsqueda cuando se especifica la cláusula GROUP BY. Por lo tanto el funcionamiento es similar al ya visto para WHERE. La única diferencia es que HAVING se aplica a condiciones de grupo. Por ejemplo, si dada la anterior sentencia de agrupación, deseamos que sólo se muestre el autor cuyo apellido sea Ringer, ejecutaremos el Código fuente 42.

SELECT au_lname FROM authors GROUP BY au_lname HAVING au_lname = 'Ringer' Código fuente 42

La cláusula Order by La cláusula ORDER BY determina el orden de visualización de las filas obtenidas en la sentencia SELECT. A continuación de dicha palabra reservada, se debe especificar el atributo o los atributos por los cuales se ordenará el resultado obtenido en la consulta. Por ejemplo, si queremos mostrar el nombre y apellido de todos los autores de nuestra base de datos pubs, bastará con ejecutar la sentencia que aparece en el Código fuente 43 donde el atributo especificado a continuación de la cláusula ORDER BY, es decir, au_lname, determina cómo se ordenarán las filas que se mostrarán, en este caso alfabéticamente por el apellido.

SELECT au_lname, au_fname FROM authors ORDER BY au_lname Código fuente 43

Funciones escalares para Select Entendemos por funciones escalares, todas aquellas que permiten realizar operaciones de conteo de filas, suma de atributos, obtención de medias, etc. Dichas funciones se especifican a continuación de la palabra reservada SELECT. Las funciones que soporta la sentencia SELECT en el Transact SQL son las siguientes: •

SUM: Realiza una suma acumulativa de un atributo para todas las filas accedidas mediante una consulta SQL. Por ejemplo, supongamos que tenemos una tabla de pedidos, con los atributos cod_cliente, cod_material y precio. Si queremos obtener la suma del precio de todos los pedidos almacenados, bastará con realizar una función de tipo SUM, como la que vemos en el Código fuente 44.

SELECT sum(precio) FROM pedido Código fuente 44

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La anterior consulta obtiene la suma del precio para todas las filas de la tabla pedido, ya que no hemos especificado ninguna condición en la cláusula WHERE. Si ahora queremos obtener la suma total de todos los pedidos realizados por el cliente cuyo código es "R12CE", debemos realizar la misma consulta, pero especificando una condición para obtener únicamente las filas cuyo cod_cliente es "R12CE":

SELECT sum(precio) FROM pedido WHERE cod_cliente = "R12CE" Código fuente 45

•

COUNT: Cuenta todas las filas de las tablas accedidas mediante una consulta SQL. Por ejemplo, si tenemos una tabla cliente, con todos los clientes de una empresa de servicios, con los atributos DNI, nombre, apellidos, dirección y población, y queremos saber todos los clientes que tenemos, deberemos realizar un count, para obtener todas el número de filas de la tabla ejecutamos el Código fuente 46.

SELECT count(DNI) FROM cliente Código fuente 46

En el anterior ejemplo, al existir el mismo número de filas, sea cual sea el atributo que seleccionemos, podríamos haber escogido cualquier otro. En general, se suele escribir el Código fuente 47.

SELECT count(*) FROM cliente Código fuente 47

Si ahora queremos saber el número de clientes que viven en Madrid, deberemos realizar un conteo de todas las filas con la condición de que el atributo población sea Madrid.

SELECT count(*) FROM cliente WHERE poblacion = "Madrid" Código fuente 48

Si queremos saber cuantos títulos tenemos nuestra base de datos, teclearemos el Código fuente 49.

SELECT count(*) FROM titles Código fuente 49

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13. El lenguaje de manipulación de datos (DML)

Y si queremos saber cuantos títulos tenemos, cuyo precio es mayor de 20 $, deberemos realizar lo mismo, pero especificando esta condición en la cláusula WHERE. Al resultado de la búsqueda le llamaremos caros.

SELECT count(*) caros FROM titles WHERE price > 20 Código fuente 50

•

AVG: Realiza una media aritmética de los atributos para todas las filas accedidas mediante la consulta SQL. Si por ejemplo tenemos una tabla de materiales, con los atributos cod_material, descripción, precio y cantidad_pedida, y queremos saber la cantidad media pedida de todos los materiales, deberemos realizar una media aritmética, teniendo en cuenta todas las filas de la tabla:

SELECT avg(cantidad_pedida) FROM material Código fuente 51

La anterior sentencia, internamente, realiza primero una suma de todos los valores, y a continuación la divide por el número total de filas accedidas, es decir, realiza la media aritmética. Volviendo a nuestra cultural base de datos pubs, si queremos saber la media del precio de los títulos que tenemos disponibles, deberemos ejecutar el Código fuente 52.

SELECT avg(price) media FROM titles Código fuente 52

•

MAX: Obtiene el máximo valor del atributo especificado, de entre todas las filas seleccionadas mediante la sentencia SQL. Supóngase, por ejemplo, que tenemos la tabla de materiales descrita anteriormente. Si queremos saber el material mas caro, deberemos realizar un SELECT con la cláusula max, que obtenga el mayor valor para el atributo precio de todas las filas. Para nuestro ejemplo, si queremos saber cual es el libro más caro, ejecutaremos el Código fuente 53.

SELECT max(price) caro FROM titles Código fuente 53

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•

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MIN: Obtiene el mínimo valor del atributo especificado, de entre todas las filas seleccionadas mediante la sentencia SQL. Si queremos saber cual es el libro más barato de nuestra base de datos, deberemos ejecutar el Código fuente 54.

SELECT min(price) barato FROM titles Código fuente 54

La sentencia Insert La otra gran sentencia de manipulación de datos es INSERT. Si SELECT nos permitía recuperar datos, INSERT nos va a permitir añadirlos al esquema, es decir, con esta sentencia podemos añadir información a la base de datos. Recordemos que estamos en el modelo relacional, por lo que la información se añadirá a una tabla en forma de filas. Si sólo queremos insertar un valor para un atributo, el resto de los de la tabla deberá contener el valor nulo (NULL). Sin embargo, habrá ciertas ocasiones en que esto no será posible, cuando el atributo esté definido como NO NULO, en cuyo caso deberemos especificar un valor para éste. La sintaxis de este sentencia es: INSERT INTO tabla (atributos) VALUES (valores) donde tabla especifica la tabla en la cual se añadirá la fila, atributos es una lista de atributos separados por comas que determinan los atributos para los cuales se darán valores, y valores especifica los valores que se darán para estos atributos, separados por comas. Por ejemplo, si queremos añadir un nuevo autor a nuestra base de datos, deberemos ejecutar el Código fuente 55.

INSERT INTO authors (au_id, au_lname, au_fname) VALUES ('409-99-9876', 'Pepe', 'Perez') Código fuente 55

Destacar que si el valor a introducir es alfanumérico, deberá ir encerrado entre comillas, mientras que si es numérico no. Pues bien, si ejecutamos la anterior sentencia, obtenemos el siguiente error: Server: Msg 515, Level 16, State 2, Line 1 Cannot insert the value NULL into column 'contract', table 'pubs.dbo.authors'; column does not allow nulls. INSERT fails. The statement has been terminated. La razón es que no hemos dado valor al atributo contract, que ha sido definido como no nulo. Por lo tanto, rectificamos el Código fuente 55, para dar un valor al Código fuente 56.

INSERT INTO authors (au_id, au_fname, au_lname, contract) VALUES ('409-99-9876', 'Pepe', 'Perez', 1) Código fuente 56

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13. El lenguaje de manipulación de datos (DML)

El valor que hemos dado al atributo contract es un 1, ya que está definido como tipo binario, es decir, sólo admite dos valores, 0 para especificar que no está contratado, y 1 para el caso contrario. Al ejecutar esta sentencia, obtenemos como resultado (1 row(s) affected) lo que nos indica que la fila se ha insertado con éxito. Podemos comprobarlo ejecutando un SELECT sobre dicha fila.

SELECT * FROM authors WHERE au_id = '409-99-9876' Código fuente 57

La sentencia Update El objetivo de la sentencia UPDATE es actualizar los valores de una o varias filas de una tabla, sin necesidad de borrarla e insertarla de nuevo. La sintaxis es la siguiente: UPDATE tabla SET atributo1 = valor1 , atributo2 = valor2, ... WHERE condicion donde tabla especifica la tabla donde se encuentran las filas que queremos actualizar, condición especifica la condición que se debe cumplir para actualizar las filas, y lo que viene a continuación de SET especifica la asignación de los nuevos valores a los atributos. Por lo tanto se actualizarán todas las filas que cumplan la condición especificada. Si queremos cambiar el nombre al autor que hemos insertado en el anterior apartado, deberemos escribir el Código fuente 58.

UPDATE authors SET au_fname = 'Pepito' WHERE au_id = '409-99-9876' Código fuente 58

Lo que hacemos con la anterior sentencia es buscar el autor insertado, por el código (condición where), y a continuación actualizar el valor del atributo nombre de la fila obtenida a Pepito. Si ejecutamos la anterior sentencia, obtenemos el resultado: (1 row(s) affected) lo que quiere decir que la fila ha sido actualizada con éxito. Podemos comprobarlo ejecutando el Código fuente 59.

SELECT * FROM authors WHERE au_id = '409-99-9876' Código fuente 59

La sentencia Delete El objeto de la sentencia DELETE es el de borrar filas de una tabla. Para poder borrar filas en una tabla se deben cumplir las condiciones de seguridad determinadas por el administrador (se verán en un 123

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próximo capítulo), y deben de cumplirse también las reglas de integridad referencial. La sintaxis es la siguiente: DELETE FROM tabla WHERE condicion donde tabla especifica la tabla sobre la cual queremos borrar las filas, y condición especifica la condición que se debe cumplir para que se borren las filas. Si omitimos la condición, se borrarán todas las filas de la tabla, es decir, la sentencia que aparece en el Código fuente 60 borra todas las filas de la tabla authors.

DELETE authors Código fuente 60

Por ejemplo, si queremos borrar la fila que hemos creado en la tabla autores, deberemos ejecutar el Código fuente 61. obteniendo el siguiente resultado: (1 row(s) affected)

DELETE FROM authors WHERE au_id = '409-99-9876' Código fuente 61

lo que viene a decir que la fila se ha borrado. Para comprobarlo, ejecutamos la sentencia que muestra el Código fuente 62. cuyo resultado es: (0 row(s) affected), lo que quiere decir que la fila no se encuentra en la tabla, es decir, ha sido borrada.

SELECT * FROM authors WHERE au_id = '409-99-9876' Código fuente 62

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Operadores básicos y consideraciones del lenguaje Introducción En este capítulo se describirán con detalle los operadores básicos, así como algunas apreciaciones acerca del lenguaje que ofrece Transact SQL. Entendemos por operadores, aquellas palabras reservadas o símbolos delimitadores que nos permiten aplicar las diversas técnicas del álgebra relacional. Las principales que veremos aquí son: •

Proyección

•

Unión

•

Join o combinación

No confundir los anteriores operadores propios del álgebra relacional, con los que ofrece SQL Server, es decir, los que permiten la evaluación de expresiones, unión de cadenas, comparaciones lógicas, etc.

Operador proyección El operador de proyección es muy usado, sobre todo para acotar la consulta de tablas. Dicho operador consiste en restringir la cantidad de información que obtenemos de una o varias tablas.

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Aquí veremos la proyección vertical, es decir, en realizar una criba sobre aquellos atributos que nos interesen para todas las filas de una tabla, aunque también se puede acotar el resultado de ésta, especificando una condición, para que el resultado se aplique únicamente a las tuplas que la cumplan. Veamos ahora como realizar una proyección utilizando Transact SQL. Para especificar los atributos de la tabla o tablas que deseamos que aparezcan en la consulta, se deberán proporcionar éstos a continuación de la palabra reservada SELECT, y separados por comas. Para especificar las tablas sobre las cuales se desea realizar la proyección, se deberán especificar después de la palabra reservada FROM. Así, el Código fuente 63 realiza una proyección de los atributos campo1 y campo2 de la tabla tabla1:

SELECT campo1, campo2 FROM tabla1 Código fuente 63

El método no varia si queremos realizar la proyección sobre más de una tabla.

SELECT tabla1.campo1, tabla2.campo1 FROM tabla1, tabla2 Código fuente 64

En el anterior ejemplo se ha proyectado sobre dos campos de dos tablas distintas. Para distinguir el campo1 de tabla1, del campo1 de tabla2, se precede el nombre de la tabla al del campo, seguido por un punto. Probemos ahora con el query analyzer. Una vez abierto, nos conectamos a la base de datos pubs, seleccionándola en la lista desplegable de la parte superior derecha, y tecleamos el Código fuente 65.

SELECT title título, type tipo FROM titles Código fuente 65

Nótese como después de cada atributo hemos tecleado otro nombre. A este nombre se le denomina alias y sirve para que el atributo obtenido aparezca con otro nombre. Así, en nuestro ejemplo, se recuperarán todas las filas de la tabla titles, y realizaremos una proyección sobre los atributos title y type, pero como podemos observar en el resultado mostrado en la Figura 79, dichos atributos aparecen bajo los nombre título y tipo, que son los alias que les hemos dado respectivamente.

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14. Operadores básicos y consideraciones del lenguaje

Figura 79

Operador Union El operador unión consiste, como su propio nombre indica, en unir campos de más de una tabla. El resultado obtenido contendrá entonces campos de las tablas especificadas en la cláusula FROM. Este operador casi nunca se utiliza por separado, sino junto con el de proyección, para obtener el resultado consultando en varias tablas, y quedarnos luego sólo con la información relevante. El Código fuente 66 constituye un ejemplo de unión de las tablas tabla1 y tabla2:

SELECT * FROM tabla1, tabla2 Código fuente 66

Otra forma de realizar una unión entre el resultado de dos consultas, es utilizar la palabra reservada UNION. Por ejemplo, si queremos obtener la unión de las dos consultas a dos tablas, escribiremos el Código fuente 67. Probemos ahora en el query analizer, tecleando el Código fuente 68. Pulsamos ahora el botón de ejecución, o F5, y obtenemos el resultado mostrado en la Figura 80, que no es ni más ni menos, que todas las filas de las tablas titles y titleauthor.

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Figura 80

SELECT * FROM tabla1 UNION SELECT * FROM tabla2 Código fuente 67

SELECT * FROM titles, titleauthor Código fuente 68

Operador join El operador de join es uno de los más usados en el álgebra relacional. Sirve para combinar dos tablas entre sí, utilizando un atributo común. Lo que se realiza es una unión de cada fila de una tabla, con todas las filas de la tabla con la que se hace el join, cuyos atributos comunes coincidan. La forma de realizarlo en Transact SQL es especificando en la cláusula WHERE los atributos por los cuales se va a realizar el join entre ambas tablas.

SELECT * FROM tabla1, tabla2 WHERE tabla1.campo1 = tabla2.campo1 Código fuente 69

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14. Operadores básicos y consideraciones del lenguaje

El Código fuente 69 realiza un join entre las tablas tabla1 y tabla2, por el campo1 de ambas tablas. Veamos un ejemplo de como funciona un join. Supóngase que tenemos las dos siguientes tablas, y deseamos hacer un join por el atributo campo1 de ambas. Campo1

Campo2

1

10

2

9

3

4

4

1 Tabla 26

Campo1

Campo2

1

5

1

3

2

8 Tabla 27

Lo primero que se realiza al hacer un join es una unión de ambas tablas, copiando cada fila de la primera tabla, y para cada fila cuyo campo común sea igual en ambas tablas, copiar las filas de la segunda tabla. Por ejemplo, para la primera fila de la Tabla 26, hay dos filas en la Tabla 27 cuyo atributo campo1 es igual. El join de estas dos tablas queda como muestra la Tabla 28 tabla1.campo2

tabla1.campo1

tabla2.campo1

tabla2.campo2

10

1

1

5

10

1

1

3

9

2

2

8

Tabla 28

Como hemos podido comprobar, la tercera fila de la tabla 1, no aparece en el join. Esto es debido a que el valor del atributo por el que se hace el join (campo1), cuyo valor es 3, no existe en el atributo campo1 de la tabla 2. A este tipo de join se le denomina inner join. El otro tipo de join, denominado outer join, consiste en realizar el join, pero incluyendo todas las filas de ambas tablas, aunque éstas no tengan correspondencia en su homóloga. Dentro de este tipo de join, existen dos categorías: 129

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•

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Left join: incluyen todas las filas de la primera tabla, aunque éstas no tengan correspondencia en la segunda. Los campos de la segunda tabla se rellenan con interrogantes. Tabla1.campo2

tabla1.campo1

tabla2.campo1

tabla2.campo2

10

1

1

5

10

1

1

3

9

2

2

8

4

3

?

?

Tabla 29

En Trasact SQL, la sentencia para realizar este left join se muestra en el Código fuente 70.

SELECT * FROM tabla1 left join tabla2 on tabla1.campo = tabla2.campo2 Código fuente 70

•

Rigth join: incluyen todas las filas de la segunda tabla, aunque éstas no tengan correspondencia en la primera. Los campos de la primera tabla se rellenan con interrogantes. tabla1.campo2

tabla1.campo1

tabla2.campo1

tabla2.campo2

10

1

1

5

10

1

1

3

9

2

2

8

?

?

4

1

Tabla 30

En Trasact SQL, la sentencia para realizar este rigth join aparece en el Código fuente 71.

SELECT * FROM tabla1 rigth join tabla2 on tabla1.campo = tabla2.campo2 Código fuente 71

También se puede realizar un join por más de un campo. El Código fuente 72 realiza un join entre las tablas Tabla 26 y Tabla 27, por los campos comunes campo1 y campo2.

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14. Operadores básicos y consideraciones del lenguaje

SELECT * FROM tabla1, tabla2 WHERE tabla1.campo1 = tabla2.campo1 AND tabla1.campo2 = tabla2.campo2 Código fuente 72

En el lenguaje de manipulación de datos, una de las operaciones más usuales es precisamente la de join de varias tablas. Veamos un ejemplo de implementación de join en Transact SQL. Si se desea obtener el título de cada obra, junto con el nombre de su autor, deberemos ejecutar el Código fuente 73.

SELECT titles.title, authors.au_lname FROM titles, titleauthor, authors WHERE titles.title_id = titleauthor.title_id AND titleauthor.au_id = authors.au_id Código fuente 73

Analicemos la anterior sentencia. Deberemos acceder a la tabla de títulos, que es donde se encuentra el título de cada obra. A continuación, realizamos un join de esta tabla, con la tabla intermedia titleauthor, que es la que almacena el código de cada título, junto con los autores que lo han escrito (recuérdese que en las relaciones N-M, se genera una tabla intermedia con la clave de cada tabla). A partir de esta tabla, podemos acceder a los autores, realizando un join de la tabla titleauthor con la tabla authors, precisamente por el campo au_id, que es el código del autor. Por lo tanto, la cláusula WHERE realiza los dos join necesarios para acceder a las tres tablas. Como se puede observar, en la cláusula FROM se deben especificar todas las tablas que serán accedidas, aunque de éstas no se muestre ningún atributo. El resultado es el mostrado en la Figura 81. En la cláusula WHERE, además de las condiciones de join, podremos especificar otro tipo de condiciones. Por ejemplo, si queremos obtener una relación de todos los títulos cuyo precio no supere los 20 $, junto con sus autores, ejecutaremos la misma sentencia que antes, pero añadiendo ahora una nueva condición, que es que el atributo price de la tabla titles no supere los 20$.

SELECT titles.title, authors.au_lname, titles.price FROM titles, titleauthor, authors WHERE titles.title_id = titleauthor.title_id AND titleauthor.au_id = authors.au_id AND titles.price < 20 Código fuente 74

131

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Figura 81

Figura 82

Operadores propios de Transact SQL Los operadores que nos proporciona SQL Server se dividen en varios grupos: 132

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14. Operadores básicos y consideraciones del lenguaje

•

Aritméticos: realizan operaciones aritméticas. Ej.: suma, multiplicación, división, etc.

•

De nivel de bit: realizan operaciones transformando los operandos a bits. Ej.: AND al nivel de bit, etc.

•

Lógicos: realizan operaciones que devuelven un resultado lógico. Ej.: comparaciones, etc.

•

De cadena: realizan operaciones que afectan a strings o cadenas de caracteres. Ej.:concatenación, búsqueda, etc.

La Tabla 31 muestra un resumen de los principales operadores con que nos podemos encontrar en Transact SQL. DESCRIPCIÓN

EJEMPLO

RESULTADO

Suma

SELECT 2 + 4

6

-

Resta

SELECT 3 - 1

2

*

Multiplicación

SELECT 3 * 2

6

/

División

SELECT 6 / 2

3

%

Módulo o resto de la división entera

SELECT 4 % 3

1

&

AND binario (1 si los bits de ambos operandos son 1)

SELECT 3 & 2

11 & 10 = 10 >2

|

OR binario (1 si el bit de alguno de los dos SELECT 3 | 2 operandos es 1)

11 | 10 = 11 -> 3

^

OR exclusivo binario (1 si el bit de los SELECT 3 ^ 2 operandos es distinto)

11 ^ 10 = 01 -> 1

~

NOT binario (cambia el bit)

SELECT ~ 2

~10 = 01 -> 1

=

Igual

SELECT 1 = 2

FALSO

<

Menor

SELECT 1 < 2

VERDADERO

>

Mayor

SELECT 1 > 3

FALSO

>=

Mayor o igual

SELECT 1 >= 1

VERDADERO

<=

Menor o igual

SELECT 10 <= 1

FALSO

+ Operadores Aritméticos

Operadores nivel de bit

Operadores lógicos

133

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<>

Distinto

SELECT 1 <> 2

VERDADERO

!=

Distinto

SELECT 1 != 1

FALSO

!>

No mayor

SELECT 1 !> 3

VERDADERO

!<

No menor

SELECT 1 !<1

VERDADERO

+

Concatenación

SELECT 'A' + 'B'

AB

[]

Cadenas coincidentes. NOT: negación de la expresión LIKE: búsqueda por patrón

SELECT * FROM tabla WHERE atributo1 LIKE '[CH]urry'

Curry Hurry

Cadenas no coincidentes. NOT: negación de la expresión LIKE: búsqueda por patrón

SELECT + FROM tabla WHERE atributo1 NOT LIKE '[^I-Z]'

J,K,L,M

Cadena con ese carácter coincidente. NOT: negación de la expresión LIKE: búsqueda por patrón

SELECT * FROM tabla WHERE atributo2 like '_urry'

Hurry

Operadores de Cadena [^]

_

Tabla 31

Otros operadores importantes aplicables a expresiones son los siguientes: •

BETWEEN: Verifica los valores comprendidos dentro del rango especificado. La sintaxis es: expresion BETWEEN expresion AND expression Por ejemplo, si queremos obtener todos los títulos cuyo precio oscile entre los 30 y los 50 dólares, escribimos el Código fuente 75.

SELECT * FROM titles WHERE price BETWEEN 10 AND 50 Código fuente 75

•

IN: Verifica si el valor especificado está contenido dentro de una lista de ellos. La sintaxis es: expresion IN lista Por ejemplo, si queremos obtener el nombre de todos los autores que vivan en San Francisco o en Salt Lake City, ejecutamos el Código fuente 76.

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14. Operadores básicos y consideraciones del lenguaje

SELECT au_lname FROM authors where city in ('San Francisco','Salt Lake City') Código fuente 76

También se puede especificar como lista, el resultado de otra consulta. Por ejemplo, si queremos obtener el nombre de los autores, que viven en ciudades pertenecientes al estado de California (CA), escribimos el Código fuente 77.

SELECT au_lname FROM authors where city IN (SELECT city FROM authors WHERE state = 'CA') Código fuente 77

En la anterior consulta, la forma de evaluación es desde dentro hacia fuera, es decir, primero se evalúa la sentencia que está entre paréntesis, y luego se aplica el valor obtenido para la evaluación del operador IN.

Variables globales Existe un conjunto de variables globales, que informan en cada momento del estado del sistema, o del resultado de una consulta, etc. Esta variables se pueden distinguir porque comienzan por dos arrobas @@. La Tabla 32 muestra un resumen con las variables globales que nos pueden resultar de utilidad: @@connections

número de conexiones realizadas desde que se ejecutó SQL Server

@@cpu_busy

número de ticks (3.33 milisegundos) de ocupación de la CPU ejecutando instrucciones SQL Server desde que éste fue ejecutado

@@cursor_rows

número de filas seleccionadas en la última selección

@@datefirst

número del primer día de la semana

@@error

número del último error producido en la ejecución de una sentencia, 0 si no ha habido error

@@fetch_status

estado de la preselección (0: preselección satisfactoria, -1: preselección erronea, -2: filas no disponibles)

@@identity

identificador de la última operación realizada

@@idle

número de ticks de tiempo ocioso de CPU desde que se ejecutó SQL Server

@@io_busy

número de ticks de tiempo empleado en realizar operaciones de entrada/salida desde que se ejecutó SQL Server

@@LANGID

lenguaje local actual seleccionado

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@@language

descripción del lenguaje especificado para SQL server

@@lock_timeout

tiempo de time-out (tiempo hasta el cual se intenta dar por válida la transacción) en milisegundos para bloqueo

@@max_connectio ns

número máximo de conexiones simultaneas que permite SQL Server

@@max_precision

nivel de precisión usado por los tipos de datos decimal y numeric

@@nestlevel

nivel de anidamiento del actual procedimiento almacenado

@@options

información sobre las opciones de usuario

@@pack_received

número de paquetes recibidos por SQL Server desde que se inicializó

@@pack_sent

número de paquetes enviados por SQL Server desde que se inicializó

@@packet_errors

número de paquetes erróneos desde que SQL Server se inicializó

@@procid

identificador del actual procedimiento almacenado

@@remserver

nombre del servidor remoto

@@rowcount

número de filas afectadas por una sentencia de selección

@@servername

nombre del servidor local

@@servicename

nombre de la clave de registro para SQL Server

@@spid

identificador del proceso actualmente en ejecución

@@textsize

tamaño máximo para los tipos de datos texto e imágenes

@@timeticks

número de milisegundos por tick de CPU

@@total_errors

número total de errores producidos desde que se inicializó SQL Server

@@total_read

número de lecturas de disco desde que se inicializó SQL Server

@@total_write

número de escrituras en disco desde que se inicializó SQL Server

@@trancount

número de transacciones activas por el usuario en curso

@@version

versión, fecha y tipo de procesador actualmente en uso para SQL Server Tabla 32

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14. Operadores básicos y consideraciones del lenguaje

Sentencias condicionales Las sentencias condicionales son aquellas que permiten discriminar entre diversas sentencias, según se cumpla el valor de una expresión lógica. Existen dos tipos de sentencias condicionales. La primera de ellas tiene la siguiente sintaxis: IF expresion_logica sentencia1 [ELSE sentencia2] La sentencia 1 sólo se ejecutará si el resultado de la evaluación de la expresión lógica es verdadera. En otro caso, se ejecutará la sentencia 2, correspondiente a la parte ELSE (opcional). Si se desea especificar un conjunto de sentencias, en lugar de una sola, éstas deberán ir encerradas entre las palabras reservadas BEGIN y END. Si deseamos obtener los títulos almacenados cuando éstos superen las 10 unidades, y el número de ellos cuando no lo superen, ejecutaremos el Código fuente 78.

IF (SELECT count(*) FROM titles) > 10 BEGIN SELECT title FROM titles END ELSE BEGIN SELECT count(*) FROM titles END Código fuente 78

En definitiva, la sentencia SELECT title FROM titles sólo se ejecuta cuando se cumple la condición (SELECT count(*) FROM titles) > 10. En otro caso, se ejecutará la rama ELSE, que devuelve el número de títulos almacenados en la tabla titles. Otra forma de ejecutar sentencias de forma condicional, corresponde a la sentencia CASE. La sintaxis es la siguiente: CASE expresion1 WHEN expresion2 THEN resultado1 WHEN expresion3 THEN resultado2 ... [ELSE resultado3] La anterior sentencia compara la expresión 1, con el resto de expresiones especificadas a continuación de la palabra reservada WHEN. Si alguna de estas expresiones se cumple, se devolverá el resultado correspondiente especificado a continuación de la palabra reservada THEN. Si llegados al final, no ha verificado ninguna de las expresiones, se devolverá el resultado especificado a continuación del ELSE. Por ejemplo, si queremos saber el nombre de los estados de los autores, en lugar de las iniciales, podemos ejecutar el Código fuente 79.

SELECT state = CASE state WHEN 'CA' THEN 'California' WHEN 'OR' THEN 'Oregon' ELSE 'Otro'

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END FROM authors Código fuente 79

En este caso se comprueba el valor del atributo state, y si este es igual a CA, se devolverá California, si es OR se devolverá Oregon, y en otro caso se devolverá el literal 'Otro'.

Sentencias iterativas Una sentencia iterativa es aquella que permite ejecutar una o varias sentencias de manera repetida, mientras se cumpla una condición lógica. La sentencia que permite realizarlo es WHILE, y su sintaxis WHILE expresion_logica sentencia [BREAK] [CONTINUE] La sentencia especificada se ejecuta de forma iterativa, mientras se cumpla la expresión lógica. La cláusula BREAK, permite romper el bucle, y abandonarlo, aunque se cumpla la expresión lógica, mientras que CONTINUE permite ejecutar de nuevo las sentencias desde el comienzo del bucle, ignorando aquellas que vienen a continuación del CONTINUE.

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La sentencia INSERT Introducción La sentencia insert permite la introducción de nuevos registros dentro de un esquema. Su sintaxis, que ya se ha visto, especifica el nombre de una tabla, los atributos que se van a insertar, y los valores para dichos atributos. Si insertamos un valor nulo para un atributo que no acepta ese tipo de valores, o si no especificamos un valor concreto para este tipo de columnas, se producirá un error y la fila no será insertada.

Sintaxis La sintaxis de la sentencia insert es la siguiente INSERT INTO () VALUES () donde es una lista de atributos separados por comas, y es una lista de valores separados por comas. Existe una correspondencia unívoca entre los atributos y los valores, es decir, al atributo especificado en primer lugar se le asignará el valor indicado en primer lugar, y así sucesivamente. La palabra reservada INTO es opcional y se puede omitir en la sentencia.

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Ejemplos Para comenzar veremos un ejemplo sencillo de inserción de tuplas en la tabla del ejemplo de la agencia inmobiliaria que venimos manejando. Insertaremos dos Comunidades Autonomas en la tabla de comunidades, como indica el Código fuente 80.

INSERT INTO ComunidadAutonoma (CA_ID, CA_Nombre) VALUES (1, ‘Catalunya’) INSERT INTO ComunidadAutonoma (CA_ID, CA_Nombre) VALUES (2, ‘Madrid’) Código fuente 80

Figura 83

Para ver si efectivamente se han insertado ambos registros, ejecutamos una sentencia select como muestra el Código fuente 81 (véase la Figura 83).

SELECT * FROM ComunidadAutonoma Código fuente 81

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15. La sentencia INSERT

Como decíamos, si ahora intentamos insertar otra provincia si especificar el atributo CA_ID, que es clave, se producirá un error, como podemos observar en la Figura 84 al ejecutar el Código fuente 82.

INSERT INTO ComunidadAutonoma (CA_Nombre) VALUES (‘Andalucía’) Código fuente 82

O si por el contrario introducimos un valor duplicado para la clave, también obtendremos el error de la Figura 85 al ejecutar el Código fuente 83.

INSERT INTO ComunidadAutonoma (CA_ID, CA_Nombre) VALUES (1, ‘Andalucía’) Código fuente 83

Figura 84

Otra forma de introducir filas es no especificando la lista de atributos, en cuyo caso los valores se van asignando de manera secuencial a los atributos de la tabla. Por ejemplo en el Código fuente 84 se asigna el valor 3 al atributo CA_ID y ‘Andalucía’ al atributo CA_Nombre.

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Figura 85

INSERT INTO ComunidadAutonoma VALUES (3, 'Andalucía') Código fuente 84

Del mismo modo se pueden especificar valores para los atributos en distinto orden, siempre que se expresen de manera explícita en la lista de los mismos, como muestra el Código fuente 85, en el que se asigna el código 1 a la provincia Madrid, que pertenece a la comunidad de Madrid (es decir, código 2).

INSERT INTO Provincia (Prv_Nombre, Prv_ID, CA_ID) VALUES ('Madrid’, 1, 2) Código fuente 85

Así mismo se pueden especificar menos valores que atributos, siempre que para los atributos que no se especifiquen se puedan insertar valores nulos o los establecidos por defecto. La forma de asignar estos valores por defecto es como se muestra en el Código fuente 86.

INSERT INTO tabla DEFAULT VALUES Código fuente 86

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15. La sentencia INSERT

Esto insertaría una nueva fila en la tabla, con los valores establecidos por defecto. Otra forma de insertar filas es a partir del resultado de una consulta. Por ejemplo, el Código fuente 87 insertaría en la tabla 2, los valores de la tabla 1. Ni que decir tiene que ambos esquemas deben coincidir. También se puede especificar un filtro en la claúsula where para la consulta.

INSERT INTO tabla2 SELECT * FROM tabla1 Código fuente 87

Carga de la base de datos de ejemplo Para concluir este capítulo, se ofrecen las sentencias necesarias para cargar las tablas de la base de datos del ejemplo de la agencia inmobiliaria que venimos utilizando.

INSERT INTO Provincia VALUES (2, 1, 'Barcelona') INSERT VALUES INSERT VALUES INSERT VALUES

INTO TipoBien (1, 'Piso') INTO TipoBien (2, 'Chalet') INTO TipoBien (3, 'Solar')

INSERT INTO Cliente VALUES ('11384H', 'Juan Jose', 'Martinez', 'C/Bernardino 2', '28021', 1, '913382888', '12888271777') INSERT INTO Cliente VALUES ('11383K', 'Alfonso', 'Loira', 'C/Apache 34', '28023', 1, '913334888', '123423471777') INSERT INTO Cliente VALUES ('123454L', 'Amadeo', 'Lerra', 'C/Portugal 4', '08021', 2, '933485888', '1282344777') INSERT INTO Comercial VALUES ('113384H', 'Juan Alberto', 'Espado', 'C/Alcala 321', '28038', 1, '914538288', '1') INSERT INTO Comercial VALUES ('11323K', 'Luis', 'Canto', 'C/Esplandiu 4', '28033', 1, '913379888', '2') INSERT INTO Comercial VALUES ('22354L', 'Pedro', 'Alcantara', 'C/Portugal 4', '08021', 2, '933485875', '3') INSERT VALUES INSERT VALUES INSERT VALUES INSERT VALUES INSERT VALUES INSERT VALUES

INTO Oferta (1, 1, 'C/Samba, 4', 1, 'V', 100000, '11323K', '11384H') INTO Oferta (2, 2, 'C/Salca, 34', 2, 'A', 1000, '113384H', '11383K') INTO Oferta (3, 1, 'C/Sabueso, 83', 1, 'V', 100000, '11323K', '11383K') INTO Oferta (4, 2, 'C/Llobregat, 34', 2, 'V', 100000, '11323K', '11384H') INTO Oferta (5, 1, 'C/Alcala, 197', 1, 'A', 500, '113384H', '11384H') INTO Oferta (6, 2, 'C/Alquimia, 34', 2, 'V', 100000, '22354L', '123454L')

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INSERT VALUES INSERT VALUES INSERT VALUES INSERT VALUES INSERT VALUES

INTO Oferta (7, 1, 'C/Alcosta, 867', 1, 'V', 100000, '11323K', '123454L') INTO Oferta (8, 1, 'C/Lorca, 33', 1, 'V', 100000, '22354L', '11384H') INTO Oferta (9, 1, 'C/Alcantara, 256', 1, 'V', 100000, '11323K', '11384H') INTO Oferta (10, 1, 'C/Arboleda, 32', 1, 'V', 100000, '11323K', '11384H') INTO Oferta (11, 1, 'C/Simbiosis, 32', 1, 'V', 100000, '11323K', '11384H')

INSERT VALUES INSERT VALUES INSERT VALUES

INTO TipoTransporte (1, 'Metro') INTO TipoTransporte (2, 'Cercanias') INTO TipoTransporte (3, 'Bus')

INSERT VALUES INSERT VALUES INSERT VALUES INSERT VALUES INSERT VALUES INSERT VALUES INSERT VALUES INSERT VALUES INSERT VALUES INSERT VALUES INSERT VALUES INSERT VALUES INSERT VALUES INSERT VALUES

INTO Transporte (1, 'Sol', 1) INTO Transporte (2, 'La Musas', 1) INTO Transporte (3, 'Alvarado', 1) INTO Transporte (4, 'Pacífico', 1) INTO Transporte (5, 'Sants', 1) INTO Transporte (6, 'Atocha', 2) INTO Transporte (7, 'Chamartin', 2) INTO Transporte (8, '12', 3) INTO Transporte (9, '24', 3) INTO Transporte (10, '2', 3) INTO Transporte (11, '123', 3) INTO Transporte (12, '56', 3) INTO Transporte (13, '34', 3) INTO Transporte (14, '5', 3)

INSERT VALUES INSERT VALUES INSERT VALUES INSERT VALUES INSERT VALUES INSERT VALUES INSERT VALUES INSERT VALUES INSERT VALUES INSERT VALUES

INTO OfertaTransporte (1, 1) INTO OfertaTransporte (1, 2) INTO OfertaTransporte (1, 3) INTO OfertaTransporte (3, 1) INTO OfertaTransporte (4, 4) INTO OfertaTransporte (4, 5) INTO OfertaTransporte (6, 1) INTO OfertaTransporte (6, 2) INTO OfertaTransporte (6, 6) INTO OfertaTransporte (8, 8)

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INSERT VALUES INSERT VALUES INSERT VALUES INSERT VALUES INSERT VALUES INSERT VALUES INSERT VALUES INSERT VALUES INSERT VALUES INSERT VALUES

15. La sentencia INSERT

INTO OfertaTransporte (8, 9) INTO OfertaTransporte (8, 10) INTO OfertaTransporte (8, 11) INTO OfertaTransporte (9, 1) INTO OfertaTransporte (9, 8) INTO OfertaTransporte (10, 3) INTO OfertaTransporte (10, 10) INTO OfertaTransporte (10, 11) INTO OfertaTransporte (10, 12) INTO OfertaTransporte (10, 5) Código fuente 88

145

La sentencia SELECT Introducción La sentencia select es la principal manera que tiene el usuario de consultar información de la base de datos. Veremos aquí algunos ejemplos de utilización, basándonos en los ejemplos que hemos visto en el capítulo acerca del DDL. La forma más simple de utilización es especificando una lista de atributos de una tabla. Así el Código fuente 89 mostraría todos los datos referentes a comerciales

SELECT * FROM Comercial Código fuente 89

y el Código fuente 90 mostraría el nombre y apellidos de todos los clientes

SELECT Cli_Nombre, Cli_Apellidos FROM Cliente Código fuente 90

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La claúsula WHERE La forma de especificar una condición dentro de una sentencia select es mediante la claúsula WHERE, que especifica una condición lógica que devolverá únicamente aquellos registros que la cumplan. Por ejemplo, para obtener todos los inmuebles de la tabla de ofertas que se encuentran en venta, deberíamos teclear el Código fuente 91.

SELECT * FROM Oferta WHERE Oferta.Of_Transaccion = ‘V’ Código fuente 91

O si queremos consultar todos los inmuebles cuyo precio oscile entre 100 y 2.000 euros, deberemos ejecutar Código fuente 92.

SELECT * FROM Oferta WHERE Oferta.Of_Precio >= 100 and Oferta.Of_Precio <= 2000 Código fuente 92

Esta sentencia equivaldría a esta otra:

SELECT * FROM Oferta WHERE Oferta.Of_Precio BETWEEN 100

and 2000

Código fuente 93

Si además deseamos especificar un orden, habrá que utilizar la claúsula ORDER BY. Por ejemplo, el Código fuente 94 muestra el precio de todos los inmuebles de 100 a 2.000 euros, ordenado de más caro a más barato, como muestra la Figura 86.

SELECT Oferta.Of_Precio FROM Oferta WHERE Oferta.Of_Precio BETWEEN 100 ORDER BY Oferta.Of_Precio

and 2000

Código fuente 94

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16. La sentencia SELECT

Figura 86

El operador join Si la sentencia select es la más utilizada para consulta de información, el operador join es el más usado para obtener información de tablas relacionadas. Si deseamos obtener datos de dos tablas que están relacionadas por un atributo, deberemos utilizar este operador para obtener la información contenida en ambas. Por ejemplo, para obtener una información detallada de en que provincias se encuentran los inmuebles, deberemos ejecutar el Código fuente 95.

SELECT Of_Direccion, Prv_Nombre FROM Oferta Inner join Provincia on Oferta.Prv_ID = Provincia.Prv_ID Código fuente 95

De esta manera obtenemos la información de la provincia, que se encuentra en otra tabla distinta de la de ofertas, y que se encuentra relacionada con ésta mediante la clave ajena Prv_ID. En el anterior ejemplo se ha utilizado un inner join, pero también existen otros tipos de join, como pueden ser el left outer y el rigth outer. La diferencia entre ambos ya se ha comentado en un capítulo anterior, así que no se entrará en detalle. Si por ejemplo deseamos obtener todas las viviendas que no

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han sido compradas todavía por ningún cliente, o que han sido asignadas a clientes erróneos deberemos ejecutar el Código fuente 96.

SELECT Of_Direccion, Prv_Nombre, Cliente.Cli_NIF FROM Oferta Inner join Provincia on Oferta.Prv_ID = Provincia.Prv_ID Left outer join Cliente on Oferta.Cli_NIF = Cliente.Cli_NIF WHERE Cliente.Cli_NIF is null Código fuente 96

En el anterior ejemplo, primero realizamos un inner join para obtener la provincia (caso de que no exista no aparecería nada), y a continuación un left outer join con la tabla de clientes para obtener el cliente que tiene asignado la oferta; si dicho cliente no existe en la base de datos, obtendremos ese atributo a nulo. Puesto que se ha utilizado una claúsula where que nos devuelve únicamente los clientes que tienen dicho atributo a nulo, obtendremos los clientes que no tienen correspondencia con las ofertas. Supongamos que ahora nos viene un cliente, y nos pregunta por todos los inmuebles, que sean pisos, que se encuentren en alquiler y que pertenezcan a la provincia de Madrid. Habría que ejecutar el Código fuente 97.

SELECT * FROM Oferta Inner join Provincia on Oferta.Prv_ID = Provincia.Prv_ID and Provincia.Prv_Nombre = ‘Madrid’ inner join TipoBien on Oferta.TB_ID = TipoBien.TB_ID and TipoBien.TB_Nombre = ‘Piso’ WHERE Oferta.Of_Transaccion = ‘A’ Código fuente 97

Aunque el anterior código es válido, hubiese sido más cómodo crear una vista como la siguiente:

CREATE VIEW dbo.vInmuebles SELECT Oferta.Of_Transaccion, Oferta.Of_Direccion, Provincia.Prv_Nombre, TipoBien.TB_Nombre FROM Oferta INNER JOIN Provincia ON Oferta.Prv_ID = Provincia.Prv_ID INNER JOIN TipoBien ON Oferta.TB_ID = TipoBien.TB_ID Código fuente 98

Ya continuación hacer un select de la vista como si de una tabla se tratase:

SELECT * FROM vInmuebles

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16. La sentencia SELECT

WHERE Of_Transaccion = ‘A’ and TB_Nombre = ‘Piso’ and Prv_Nombre = ‘Madrid’ Código fuente 99

Vamos ahora a por un ejemplo con los transportes. Supóngase que se desea saber cuanto valen todos los pisos que están próximos a una estación de cercanías o de metro. El código sería el siguiente:

SELECT Of_Precio FROM Oferta Inner join Inner join Inner join And

OfertaTransporte on Oferta.Of_ID = Transporte.Of_ID Transporte on OfertaTransporte.Tr_ID = Transporte.Tr_ID TipoTransporte on Transporte.TT_ID = TipoTransporte.TT_ID (TipoTransporte.TT_Nombre = ‘Metro’ or TipoTransporte.TT_Nombre = ‘Cercanias’) Código fuente 100

Incluso podemos seleccionar todos los clientes que no han comprado ningún inmueble:

SELECT Cliente.Cli_Nombre FROM Cliente Left outer join Oferta on Oferta.Cli_NIF = Cliente.Cli_NIF WHERE Oferta.Cli_NIF is null Código fuente 101

Sin embargo, el anterior código podría haberse simplificado de la siguiente manera:

SELECT Cli_NIF FROM Cliente WHERE Cli_NIF not in (SELECT Cli_NIF FROM Oferta) Código fuente 102

Las funciones de agregado Imaginemos ahora que deseamos obtener el inmueble más caro de todos. Ordenando por precio de manera descendente, lo cual se obtiene mediante la claúsula ORDER BY DESC, y cogiendo el primer registro de todos (utilizando la claúsula TOP 1), obtenemos el inmueble cuyo precio es máximo, como muestra el Código fuente 103 y podemos apreciar en la Figura 87.

SELECT top 1 Of_Direccion, Of_Precio FROM Oferta ORDER BY Of_Precio desc Código fuente 103

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Figura 87

Sin embargo, T-SQL nos ofrece una forma más sencilla de realizar esta consulta, utilizando una función de agregado que se denomina max. De esta manera obtenemos el máximo valor para el atributo que especificamos para dicha función, como muestra el siguiente código equivalente:

SELECT max(Of_Precio) FROM Oferta Código fuente 104

Además de este función de agregado, SQL-SERVER nos ofrece otras muchas, que veremos en más detalle a continuación. Por ejemplo, y análogamente a max, encontramos la función min, encargada de devolver el registro cuyo valor es el mínimo, dentro de la consulta especificada. El Código fuente 105 devolvería el inmueble más barato de la provincia de Madrid.

SELECT min(Of_Precio) FROM Oferta Inner join Provincia on Provincia.Prv_ID = Oferta.Prv_ID and Provincia.Prv_Nombre = ‘Madrid’ Código fuente 105

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16. La sentencia SELECT

Otra función muy usual es la de suma, expresada por sum, y cuyo cometido es devolver como resultado la suma del atributo especificado entre paréntesis, dentro de la consulta especificada. Si queremos obtener el dinero gastado por un cliente del que sabemos que su apellido empieza por “Marti”, bastaría ejecutar el Código fuente 106.

SELECT sum(Of_Precio) FROM Oferta inner join Cliente on Oferta.Cli_NIF = Cliente.Cli_NIF and Cliente.Cli_Apellidos like 'Marti%' Código fuente 106

En el anterior código nos basamos en utilizar un join con la tabla de clientes utilizando el atributo común Cli_NIF, restringiendo en ésta última tabla por aquellos clientes cuyo atributo apellidos comience por Marti (claúsula like). No menos importante es la función count, cuya misión es contar es numero de filas que devuelve la consulta. En este caso, aunque se puede especificar un atributo entre paréntesis, lo más usual es poner el comodín *, ya que el número de filas es similar es para todos los atributos. El Código fuente 107 serviría para contar el número de filas de la tabla Oferta, es decir, el número total de ofertas almacenadas en la base de datos.

SELECT count(*) FROM Oferta Código fuente 107

Y si queremos obtener el número de ofertas existentes en la provincia de Barcelona, volveremos a utilizar esta sentencia, pero ahora filtrando por el código de provincia que, como no conocemos a priori, será necesario obtener por medio de un join que contenga dicho nombre, como muestra el Código fuente 108.

SELECT count(*) FROM Oferta Inner join Provincia on Oferta.Prv_ID = Provincia.Prv_ID And Provincia.Prv_Nombre = ‘Barcelona’ Código fuente 108

Para obtener media aritméticas, SQL-SERVER nos ofrece la función avg, para un atributo determinado dentro de una consulta. Por ejemplo, el código que nos muestra la media del precio de los inmuebles de Barcelona, seria equivalente al código que realiza los cálculos por separado.

SELECT avg(Of_Precio) FROM Oferta Inner join Provincia on Oferta.Prv_ID = Provincia.Prv_ID And Provincia.Prv_Nombre = ‘Barcelona’ Código fuente 109

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SELECT sum(Of_Precio) / count(Of_Precio) as media FROM Oferta Inner join Provincia on Oferta.Prv_ID = Provincia.Prv_ID And Provincia.Prv_Nombre = ‘Barcelona’ Código fuente 110

El funcionamiento es similar para las funciones encargadas de calcular la desviación típica (stdev), la desviación típica de la población (stdevp), la varianza estadística (var) y la varianza de llenado (varp).

La claúsula GROUP BY Si deseamos obtener agrupaciones dentro de una consulta, deberemos utilizar esta claúsula. Si por ejemplo deseamos obtener la media del precio de los pisos por provincias, en principio deberíamos ejecutar el Código fuente 111.

SELECT avg(Of_Precio), Provincia.Prv_Nombre FROM Oferta Inner join Provincia on Oferta.Prv_ID = Provincia.Prv_ID Código fuente 111

Sin embargo, si ejecutamos este código, nos mostraría un error, ya que avg devuelve un registro, y Prv_Nombre puede que no sea único, por lo que SQL SERVER se hace “un lio”. Para evitar esto, debemos utilizar es la claúsula group by, para obtener los resultados agrupados; entonces tendremos un avg por cada grupo que obtengamos. Modificamos el código para utilizar esta cláusula, y obtenemos algo como la Figura 88.

SELECT avg(Of_Precio), Provincia.Prv_Nombre FROM Oferta Inner join Provincia on Oferta.Prv_ID = Provincia.Prv_ID GROUP BY Provincia.Prv_Nombre Código fuente 112

Paralelamente al uso de group by se suele utilizar la claúsula having. Para entendernos, es como un where pero que se aplica a grupos de registros, en lugar de a registros por si solos. Si modificamos la anterior consulta para que sólo se devuelvan aquellas provincias cuya media de precio supera los 100.000 euros, lo lógico sería ejecutar el código.

SELECT avg(Of_Precio), Provincia.Prv_Nombre FROM Oferta Inner join Provincia on Oferta.Prv_ID = Provincia.Prv_ID GROUP BY Provincia.Prv_Nombre WHERE avg(Of_Precio) > 100000 Código fuente 113

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16. La sentencia SELECT

Figura 88

Sin embargo esto nos devuelve un error, ya que el where se aplica a registros y, al estar utilizando group by deberemos especificar una función de agregado. Sustituimos el where por having en el Código fuente 114.

SELECT avg(Of_Precio), Provincia.Prv_Nombre FROM Oferta Inner join Provincia on Oferta.Prv_ID = Provincia.Prv_ID GROUP BY Provincia.Prv_Nombre HAVING avg(Of_Precio) > 100000 Código fuente 114

Otra utilidad que ofrece la cláusula group by es la de obtener los valores distintos que aparecen para uno o varios atributos. Por ejemplo, para obtener cuales son las provincias en las cuales tenemos algún inmueble, podríamos ejecutar el código.

SELECT Prv_Nombre FROM Oferta inner join Provincia on Oferta.Prv_ID = Provincia.Prv_ID Código fuente 115

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Sin embargo, esto nos devuelve un registro por cada oferta que se encuentre, con los consiguientes duplicados. Para evitar esto, podemos utilizar la función dinstinct, como sigue.

SELECT distinct(Prv_Nombre) FROM Oferta inner join Provincia on Oferta.Prv_ID = Provincia.Prv_ID Código fuente 116

Sin embargo esto no es válido si queremos realizar algún tipo de información adicional, por ejemplo contar el número de inmuebles por provincia, que sí se resolvería utilizando la claúsula group by, como muestra el Código fuente 117.

SELECT count(Prv_Nombre) Cantidad, Prv_Nombre FROM Oferta inner join Provincia on Oferta.Prv_ID = Provincia.Prv_ID GROUP BY Prv_Nombre Código fuente 117

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La sentencia UPDATE Introducción Esta sentencia es la que permite la actualización de la información almacenada en la base datos. Si la sentencia insert se utilizaba para añadir nueva información, la sentencia update se utiliza para modificar la información existente. Su sintaxis es la siguiente. UPDATE SET = FROM WHERE Si se especifica más de una asignación de un valor a un atributo, éstas se deberán separar por comas. La claúsula FROM se puede omitir, en el caso de sólo se necesite acceder a una tabla, que será la misma que la que se actualice.

Ejemplos Para comenzar veremos un ejemplo sencillo, que se muestra en el Código fuente 118 donde se actualiza la dirección del comercial cuyo NIF es 11323K.

UPDATE Comercial SET Com_Direccion = 'C/Esplandiu, 5'

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WHERE Com_NIF = '11323K' Código fuente 118

Para comprobar que efectivamente el cambio ha tenido efecto, vamos a consultar los datos de este comercial, ejecutando el Código fuente 119, obteniendo el resultado de la Figura 89.

SELECT Com_NIF, Com_Direccion FROM Comercial WHERE Com_NIF = '11323K' Código fuente 119

Figura 89

Pero no simplemente se puede actualizar una fila cada vez, sino que se pueden actualizar todas las filas que coincidan con un criterio de búsqueda. Por ejemplo, se puede hacer subir a la categoría 4 a todos los comerciales de Madrid, para la cual se deberá ejecutar el Código fuente 120.

UPDATE Comercial SET Com_Categoria = '4' FROM Comercial, Provincia WHERE Comercial.Prv_ID = Provincia.Prv_ID and Prv_Nombre = 'Madrid' Código fuente 120

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17. La sentencia UPDATE

En este caso hemos tenido que especifica la claúsula from para acceder a la tabla de provincias, aunque no sea ésta la que se actualice, ya que necesitábamos conocer el identificador correspondiente a la provincia de Madrid. Para comprobar si se han actualizado los datos, y sólo los correspondientes a la provincia de Madrid, ejecutamos el Código fuente 121.

SELECT Com_Categoria, Prv_Nombre FROM Comercial, Provincia WHERE Comercial.Prv_ID = Provincia.Prv_ID Código fuente 121

Figura 90

Hasta ahora sólo hemos actualizado un atributo; pero como hemos dicho, es posible actualizar más de uno simultáneamente. Por ejemplo, el Código fuente 122 muestra como actualizar la dirección y el teléfono del cliente Juan Jose Martinez.

UPDATE Cliente SET Cli_Direccion = 'C/Apache 35', Cli_Telefono = '912237887' WHERE Cli_Nombre = 'Juan Jose' and Cli_Apellidos = 'Martinez' Código fuente 122

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Para comprobar que se ha actualizado correctamente el registro, ejecutamos el Código fuente 123, obteniendo el resultado de la Figura 91.

SELECT * FROM Cliente WHERE Cli_Nombre = 'Juan Jose' and Cli_Apellidos = 'Martinez' Código fuente 123

Figura 91

Del mismo modo, no hace falta especificar un valor a la hora de actualizar uno o varios atributos, sino que se puede indicar una expresión. Por ejemplo, podemos subir el precio de todos los inmuebles de Barcelona un 5%. Primero ejecutaremos el Código fuente 124 para comprobar cual es el precio de estos inmuebles.

SELECT Of_Precio, Prv_Nombre FROM Oferta inner join Provincia on Provincia.Prv_ID = Oferta.Prv_ID where Prv_Nombre = 'Barcelona' Código fuente 124

Ahora ejecutamos el Código fuente 125 para actualizar su precio a un 5% más de su valor actual. 160

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17. La sentencia UPDATE

UPDATE Oferta SET Of_Precio = Of_Precio + (Of_Precio * 0.05) FROM Oferta, Provincia WHERE Provincia.Prv_ID = Oferta.Prv_ID and Prv_Nombre = 'Barcelona' Código fuente 125

Y para comprobar que efectivamente se han actualizado estos registros, ejecutamos nuevamente el Código fuente 126.

SELECT Of_Precio, Prv_Nombre FROM Oferta inner join Provincia on Provincia.Prv_ID = Oferta.Prv_ID where Prv_Nombre = 'Barcelona' Código fuente 126

De la misma forma que para la sentencia select, update nos permite la utilización de las funciones de agregación, para el cálculo de expresiones. Por ejemplo, actualizaremos la categoría del comercial dependiendo del número de inmuebles que haya vendido cada uno. Si ha vendido entre 0 y 2, la categoría a asignar será de 1, entre 3 y 4 será 2, entre 5 y 6 será 3, y así sucesivamente. Para calcular dicha categoría podemos aplicar la siguiente fórmula: Categoria = (nº inmuebles vendidos / 2) + (nº inmuebles vendidos módulo 2) El operador de módulo o resto de la división entera se representa en T-SQL como %. Vayamos paso a paso; primero veamos cuantos inmuebles ha vendido cada comercial, ejecutando la sentencia del Código fuente 127.

SELECT count(*) cantidad, Com_Nombre FROM Comercial left outer join Oferta on Oferta.Com_NIF = Comercial.Com_NIF GROUP BY Comercial.Com_Nombre Código fuente 127

Por lo tanto vemos que la asignación de categorías sería 1 para Juan Alberto y Pedro, y 4 para Luis. Ejecutemos ahora el Código fuente 128 que nos permite hacer esto.

UPDATE Comercial SET Com_Categoria = ((SELECT count(*) / 2 FROM Oferta where Comercial.Com_NIF = Oferta.Com_NIF) + (SELECT count(*) % 2 FROM Oferta where Comercial.Com_NIF = Oferta.Com_NIF)) Código fuente 128

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Lo primero que se ha hecho es para cada comercial calcular el número de ofertas que tiene relacionado, para dividirlo por 2, calcular su módulo 2 y luego sumarlo y asignarlo al campo categoría. Si ejecutamos una selección, como la que se muestra en el Código fuente 129 para comprobar que efectivamente la actualización se ha realizado con éxito, nos encontraríamos con lo siguiente.

SELECT Com_Nombre, Com_Categoria FROM Comercial Código fuente 129

162

La sentencia DELETE Introducción La sentencia delete es la que nos permite borrar tuplas almacenadas en la base de datos. Su sintaxis es la siguiente. DELETE FROM tabla WHERE condicion Donde tabla especifica el nombre de la tabla de donde se desean borrar las filas que cumplen la condición especificada en la claúsula where. Si ésta se omite, se borrarán todas las filas de la tabla especificada (mucho cuidado con esto). Si por ejemplo ejecutamos el Código fuente 130, nos encontraremos con que se borrará la oferta cuyo código es 11 de la tabla de ofertas.

DELETE FROM Oferta WHERE Of_ID = 11 Código fuente 130

Para comprobar si se ha borrado dicho registro, podemos hacer una select completa de la tabla y verificar que falta dicho registro aunque, lo más sencillo, y conociendo que el registro que hemos borrado era el último introducido, podemos obtener el máximo valor para el atributo Of_ID, y comprobar que no es superior a 10, ejecutando el Código fuente 130.

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SELECT max(Of_ID) FROM Oferta Código fuente 131

La integridad referencial Un aspecto a tener en cuenta es el no violar las reglas de integridad referencial que sostienen la base de datos. Recordemos al lector que estas reglas son las que permiten mantener la información de la base de datos en un estado coherente, para evitar posibles inconsistencias que pudieran surgir al eliminar atributos que son clave ajena en otra relación. Para comprender mejor esto, supongamos que borramos todos los comerciales de la base de datos. Esto supondría que tendríamos ofertas inconsistentes, es decir, hacen referencia a comerciales que ya no existen en la base de datos. Para evitar esto, las reglas de integridad nos permiten olvidarnos a la hora de borrar un registro, si éste esta relacionado con alguna otra tabla, evitando esta pérdida de información. Si lo hemos hecho bien, cuando pretendamos borrar una tupla de estas características, el SGBD nos advertirá de ello y no nos dejará borrarla. De esta manera, si por ejemplo queremos borrar el comercial Luis Canto, ejecutaremos el Código fuente 132.

DELETE FROM Comercial Where Com_Nombre = 'Luis' and Com_Apellidos = 'Canto' Código fuente 132

que, como cabía esperar, nos da un error. Es decir, primero deberemos borrar todas las ofertas en las que haya participado dicho comercial, ejecutando el Código fuente 133.

DELETE FROM Oferta FROM Comercial Where Oferta.Com_NIF = Comercial.Com_NIF and Com_Nombre = 'Luis' and Com_Apellidos = 'Canto' Código fuente 133

Sin embargo, al ejecutar este código nos encontramos en la misma situación, ya que resulta que existen filas en la tabla que relaciona las ofertas y los transportes, que hacen referencia a dicha oferta. Por lo tanto, primero deberemos borrar éstas, como muestra el Código fuente 134.

DELETE FROM Oferta FROM Comercial

164

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18. La sentencia DELETE

Where Oferta.Com_NIF = Comercial.Com_NIF and Com_Nombre = 'Luis' and Com_Apellidos = 'Canto' Código fuente 134

Una vez borradas las filas de OfertaTransporte, volvemos atrás para borrar las filas de Oferta, ejecutando el Código fuente 135.

DELETE FROM Oferta FROM Comercial Where Oferta.Com_NIF = Comercial.Com_NIF and Com_Nombre = 'Luis' and Com_Apellidos = 'Canto' Código fuente 135

Y una vez borradas las ofertas de dicho comercial, ya le podemos eliminar de la base de datos, sin preocuparnos de posibles inconsistencias, con el Código fuente 136.

DELETE FROM Comercial Where Com_Nombre = 'Luis' and Com_Apellidos = 'Canto' Código fuente 136

La sentencia TRUNCATE TABLE Esta sentencia funciona de la misma forma que la instrucción delete sin especificar una cláusula WHERE: ambas quitan todas las filas de la tabla. Pero TRUNCATE TABLE es más rápida y utiliza menos recursos de los registros de transacciones y de sistema que delete. La instrucción DELETE quita una a una las filas y graba una entrada en el registro de transacciones por cada fila eliminada. TRUNCATE TABLE quita los datos al cancelar la asignación de las páginas de datos utilizadas para almacenar los datos de la tabla y sólo se graba en el registro de transacciones la página de asignaciones quitadas. TRUNCATE TABLE quita todas las filas de una tabla, pero permanece la estructura y sus columnas, restricciones, índices, etc. El contador utilizado por una identidad para las nuevas filas se restablece al valor de inicialización de la columna. Si desea conservar el valor del contador, se debe utilizar delete en su lugar. Por ejemplo, el Código fuente 137 borraría todos los datos de la tabla Cliente

TRUNCATE TABLE Cliente Código fuente 137

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Ejemplos Veamos ahora algunos ejemplos para afianzar al lector en el uso de esta sentencia. Por ejemplo, y al igual que hacíamos con la sentencia select, se puede utilizar el resultado de una subconsulta para borrar un conjunto de registros. Por ejemplo, si queremos borrar todas las ofertas de la Catalunya, podemos utilizar una subconsulta que nos devuelva los identificadores de las provincias pertenecientes a dicha comunidad, para a continuación efectuar el borrado de toda las ofertas que contengan dicho identificador, utilizando para ello el operador de contenido (in). Sin embargo, primero habrá que borrar todas las filas de OfertaTransporte que estén relacionadas con éstas, para lo cual podemos volver a ejecutar una subconsulta en un segundo nivel para obtener dichas filas. Para ello ejecutamos el Código fuente 138

DELETE FROM OfertaTransporte WHERE Of_ID in (SELECT Of_ID FROM Oferta WHERE Prv_ID in (SELECT Prv_ID FROM ComunidadAutonoma, Provincia WHERE ComunidadAutonoma.CA_Nombre = 'Catalunya' and ComunidadAutonoma.CA_ID = Provincia.CA_ID)) Código fuente 138

De esta manera y, una vez borradas todos los transportes disponibles para la oferta, borraremos las ofertas como era nuestra pretensión, ejecutando el Código fuente 139.

DELETE FROM Oferta WHERE Prv_ID in (SELECT Prv_ID FROM ComunidadAutonoma, Provincia WHERE ComunidadAutonoma.CA_Nombre = 'Catalunya' and ComunidadAutonoma.CA_ID = Provincia.CA_ID) Código fuente 139

Además de especificar una tabla en una sentencia delete, se puede indicar una consulta. Por ejemplo, el Código fuente 140 mostraría como borrar las dos primeras ofertas.

DELETE Oferta FROM (SELECT top 2 * FROM Oferta) as t Código fuente 140

Puesto que esto devuelve un error debido a la integridad referencial, deberemos ejecutar primero el Código fuente 141que elimine las filas de OfertaTransporte relacionadas.

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18. La sentencia DELETE

DELETE OfertaTransporte FROM (SELECT top 2 * FROM Oferta) as t WHERE t.Of_ID = OfertaTransporte.Of_ID Código fuente 141

En este código, se ha utilizado una subconsulta como tabla, especificando para la misma un alias (t), que nos servirá para luego hacer referencia a dicha subconsulta en la claúsula where. Aquí, por ejemplo, se utiliza para hacer un join con la tabla OfertaTransporte, que permita borrar dichas filas. En este código, se ha utilizado una subconsulta como tabla, especificando para la misma un alias (t), que nos servirá para luego hacer referencia a dicha subconsulta en la claúsula where. Aquí, por ejemplo, se utiliza para hacer un join con la tabla OfertaTransporte, que permita borrar dichas filas.

167

Procedimientos almacenados y triggers Introducción Los procedimientos almacenados son conjuntos de sentencias en leguaje Transact SQL que pueden almacenarse en el propio servidor. Los procedimientos almacenados de SQL Server, son más potentes, porque permiten almacenar funciones y procedimientos compuestos por varias instrucciones, introducir saltos, bucles, etc. También se pueden compilar procedimiento escritos en lenguaje C, para ampliar su potencia modularmente. Por ejemplo, podemos crear un procedimiento para recuperar el nombre de un autor, cuyo código se pasa por parámetro.

CREATE PROCEDURE ObtenerNombre @au_id varchar(11) AS SELECT au_name FROM author WHERE author.au_id = @au_id Código fuente 142

Con esta sentencia, se crea un procedimiento almacenado, de nombre ObtenerNombre, al que se le pasa un parámetro, llamado @au_id, de tipo varchar(11), que realiza una consulta para obtener el nombre de la tabla author, cuyo código coincida con el parámetro. De esta forma, si queremos obtener el nombre del autor cuyo código sea '123', deberemos ejecutar el procedimiento pasándole como argumento este valor:

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Las llamadas a procedimientos almacenados se pueden realizar de las siguientes formas: •

Pasando los argumentos en el mismo orden que en el que se han declarado.

ObtenerNombre '123' Código fuente 143

•

Pasando los argumentos nombrados. En este caso no hace falta que los parámetros vayan en el mismo orden.

ObtenerNombre @au_id = '123' Código fuente 144

Parámetros por referencia Si ejecutamos las anteriores sentencias, obtendremos el resultado directamente en la ventana que tengamos abierta en SQL Server. Pero ¿que pasa si queremos obtener un parámetro de salida, como resultado de la ejecución del procedimiento?. La solución para este caso es utilizar la palabra reservada OUTPUT para los argumentos de salida. Si por ejemplo, queremos obtener el número de autores y el número de libros que tenemos en la base de datos, crearemos el procedimiento almacenado que muestra el Código fuente 145.

CREATE SELECT SELECT SELECT SELECT RETURN

PROCEDURE num_autores_libros @autores int OUTPUT, @libros int OUTPUT AS * FROM Authors @autores = @@ROWCOUNT * FROM Titles @libros = @@ROWCOUNT (0) Código fuente 145

Vamos a estudiar el anterior ejemplo. Básicamente es similar al anterior. Detrás de la palabra reservada PROCEDURE damos el nombre del procedimiento almacenado, y a continuación proporcionamos los parámetros, junto con su tipo (que en este caso es entero), y diremos sin éstos son de salida, en cuyo caso especificamos la palabra reservada OUTPUT a continuación. Tras la palabra reservada AS se codifica el cuerpo del procedimiento. Primero contamos todas las filas de la tabla authors, realizando un SELECT * FROM Authors. A continuación devolvemos en el parámetro @autores el valor obtenido, utilizando @@ROWCOUNT. Acto seguido se realiza lo mismo para la tabla titles. Nótese como la forma de asignar un valor a un atributo es mediante una sentencia SELECT, igualando el parámetro al valor. La función @@ROWCOUNT devuelve el número de filas que se han seleccionado. Es equivalente a la sentencia que aparece en el Código fuente 146 170

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19. Procedimientos almacenados y triggers

SELECT COUNT(*) FROM Authors Código fuente 146

El Código fuente 146, por lo tanto, se podría sustituir por Código fuente 147.

CREATE SELECT SELECT RETURN

PROCEDURE num_autores_libros @autores int OUTPUT, @libros int OUTPUT AS @autores = (SELECT COUNT(*) FROM Authors) @libros = (SELECT COUNT(*) FROM Authors) (0) Código fuente 147

Para ejecutar el anterior procedimiento, seguiremos los siguientes pasos: 1. Declarar las variables que vamos a utilizar para llamar al procedimiento. La sintaxis para declarar una variable es utilizar la palabra reservada DECLARE, seguido del nombre de la variable y el tipo.

DECLARE @num_autores int DECLARE @num_libros int Código fuente 148

2. Ejecutar el procedimiento. La sintaxis es utilizar la palabra reservada EXEC, seguida del nombre del procedimiento, y los parámetros, separados por comas, especificando si son de retorno.

EXEC num_autores_libros @num_autores OUTPUT, @num_libros OUTPUT Código fuente 149

3. Mostrar los resultados.

SELECT autores = @num_autores, libros = @num_libros Código fuente 150

Tras ejecutar las anteriores sentencias, obtendremos como resultado el siguiente listado: autores libros ----------------------------23 18 (1 row(s) affected) 171

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Si queremos borrar un procedimiento almacenado, ejecutaremos la sentencia DROP PROCEDURE, seguido del nombre del procedimiento. Por ejemplo, si queremos borrar el procedimiento almacenado, creado en el anterior ejemplo, escribiremos el Código fuente 151

DROP PROCEDURE num_autores_libros Código fuente 151

Procedimientos almacenados de sistema SQL Server nos ofrece una serie de procedimientos almacenados ya implementados, es decir, listos para ejecutar, cada uno con su propio objetivo o fin. Por ejemplo, si deseamos saber los usuarios conectados a nuestro sistema, podemos elaborar una consulta SELECT sobre la tabla de sistema que contiene los usuarios conectados, o ejecutar el procedimiento almacenado sp_who.

Figura 92

Así, si escribimos sp_who, obtendremos una lista con todos los usuarios conectados, como podemos observar en la Figura 92. Si queremos obtener una lista con todas las tablas del sistema, disponemos de otro procedimiento almacenado denominado sp_tables. Del mismo modo, si deseamos conocer todos los atributos de una tabla, deberemos ejecutar sp_columns seguido del nombre de la tabla. 172

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19. Procedimientos almacenados y triggers

Por ejemplo, para listar los atributos de la tabla authors ejecutamos sp_columns authors, y obtenemos el resultado de la Figura 93 Existe una gran variedad de procedimientos almacenados, como por ejemplo para crear dispositivos, para comprobar el espacio usado por una tabla, etc. Aquí sólo hemos visto dos ejemplos de aplicación.

Figura 93

Extended stored procedures Una de las principales ventajas que ofrece SQL Server es que permite la ejecución de procedimientos almacenados escritos en otro lenguaje de programación, como por ejemplo C, aprovechando de este modo toda la potencia que ofrece un compilador de este estilo. De todos es conocida la potencia que ofrece el lenguaje C, ya que es un compilador a bajo nivel. Esto es, permite interaccionar con el hardware, obtener datos del Sistema Operativo, etc. La técnica que permite el aprovechamiento de un lenguaje externo a SQL Server, para el diseño de procedimientos almacenados se denomina Extended Stored Procedures. Este es un caso un poco más complicado que el manejo de procedimientos almacenados intrínsecos al propio SQL Server. Los Extended Stored Procedures se implementan como DLLs, que serán privadas a SQL Server, y cuya gestión del espacio de memoria corresponde a éste. Una DLL (Dinamic Link Library) es un conjunto de funciones, que se cargan dinámicamente en memoria, esto es, se cargan en memoria cuando vayan a ser usadas, y se descargan cuando no se necesiten. Si por ejemplo, uno de estos procedimientos intenta acceder a una dirección que cae fuera del espacio de

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direcciones permitido, SQL Server atrapa la excepción, mata la tarea, y libera los bloqueos, continuando normalmente con su trabajo. Para registrar una Extended Stored Procedure, el administrador del sistema deberá ejecutar la sentencia en Transact SQL que aparece en el Código fuente 152.

sp_addextendedproc nombre_función, nombre_DLL Código fuente 152

Para ejecutar una de estas funciones en una base de datos distinta de aquella en la que se ha registrado, se deberá preceder el nombre de la base de datos al nombre de la función. Hay que destacar que estos procedimientos únicamente podrán ser ejecutados y registrados por el administrador del sistema. Si éste desea permitir la ejecución a los demás usuarios, deberá ejecutar el Código fuente 153.

GRANT EXEC ON procedimiento TO PUBLIC Código fuente 153

Esta sentencia SQL otorga (GRANT) privilegios de ejecución (EXEC) sobre el procedimiento especificado, a todos los usuarios de la base de datos. Si sólo deseamos otorgar este privilegio a un usuario, deberemos especificar su identificador de usuario tras TO.

Triggers Los disparadores de procedimiento, más comúnmente conocidos como triggers, son una especie de procedimientos almacenados, a diferencia que se ejecutan cuando ocurre un evento sobre alguna tabla. Entendemos por evento, cualquier acción del tipo: •

Inserción

•

Borrado

•

Actualización

La sintaxis de la sentencia de creación de triggers es la siguiente: CREATE TRIGGER nombre ON tabla FOR accion AS codigo donde acción especifica el evento que debe ocurrir para que se dispare el trigger, y que puede ser:

174

•

UPDATE: actualización.

•

INSERT: inserción.

•

DELETE: borrado.

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19. Procedimientos almacenados y triggers

Por ejemplo, si queremos crear un trigger llamado modificación_autor, sobre la tabla Authors, que muestre un mensaje cada vez que se actualiza una fila de la tabla, deberemos escribir el Código fuente 154.

CREATE TRIGGER modificacion_autor ON authors FOR UPDATE AS print "Han actualizado la tabla de autores" Código fuente 154

Para comprobar el funcionamiento de este trigger, podemos actualizar cualquier fila de la tabla de autores, por ejemplo con la sentencia que aparece en el Código fuente 155.

UPDATE authors SET au_fname

= 'Miguel' WHERE au_id = '267-41-2394' Código fuente 155

Con esto conseguimos dos cosas, actualizar el nombre del autor cuyo código es el especificado a Miguel, y obtener el mensaje que se muestra como ejecución del trigger de actualización. Sin embargo, los triggers en SQL Server tienen una serie de limitaciones: 1. No se puede disparar un trigger dentro de otro trigger, ya que daría lugar a un bucle infinito 2. Por esta razón, un trigger no puede ejecutar instrucciones DDL (lenguaje de definición de datos) 3. No se pueden ejecutar sentencias como SELECT INTO o de creación de dispositivos dentro de un trigger Del mismo modo, para borrar un trigger, deberemos ejecutar la sentencia DROP TRIGGER trigger. Por ejemplo, si queremos borrar el trigger anteriormente creado, ejecutaremos el Código fuente 156

DROP TRIGGER modificacion_autor Código fuente 156

175

Ejemplos prácticos de uso de procedimientos almacenados Introducción Los procedimientos almacenados es una de las principales funcionalidades que ofrece SQL-Server, que permite al usuario que los usa abstraerse de la complejidad interna que puede encerrar. Por ejemplo, pueden ser llamados desde otras aplicaciones, con los parámetros adecuados, siendo el servidor el encargado de realizar las operaciones, descargando de trabajo al cliente. Los procedimientos almacenados suelen utilizar sentencias de diverso tipo de T_SQL, como pueden ser las de control de flujo, las de iteración, etc., que veremos en detalle mediante algunos ejemplos prácticos.

La sentencia IF ... ELSE Esta sentencia permite evaluar una expresión y provocar la entrada o ejecución de un bloque u otro, dependiendo de que la condición sea verdadera o falsa. El Código fuente 157 muestra un procedimiento almacenado encargado de insertar un nuevo tipo de transporte si no está dado de alta en la base de datos. Para ello se comprueba que el número de filas que devuelve el select sea cero, en cuyo caso la condición es verdadera, y se ejecutará el insert.

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CREATE PROCEDURE sp_Insertar_TipoTransporte @TT_ID int, @TT_Nombre varchar(40) AS if (select count(*) from TipoTransporte where TT_ID = @TT_ID) = 0 insert into TipoTransporte values (@TT_ID, @TT_Nombre) Código fuente 157

Probemos a insertar un tipo de transporte que exista, y otro que no exista, para comprobar como funciona. Para ello ejecutamos el Código fuente 158.

exec sp_Insertar_TipoTransporte 1, 'Metro' exec sp_Insertar_TipoTransporte 4, 'Tranvía' Código fuente 158

Para comprobar lo que ha ocurrido en la tabla de tipos de transporte, ejecutamos el siguiente código.

SELECT * FROM TipoTransporte Código fuente 159

Y como podemos comprobar, sólo se ha insertado el último registro. Podemos hacerlo un poco más elegante, y devolver un parámetro que nos indique si ha habido error o no.

CREATE PROCEDURE sp_Insertar_TipoTransporte @TT_ID int, @TT_Nombre varchar(40), @error char(1) output AS if (select count(*) from TipoTransporte where TT_ID = @TT_ID) = 0 begin set @error = 'N' insert into TipoTransporte values (@TT_ID, @TT_Nombre) end else set @error = 'S' Código fuente 160

Podemos observar una novedad, y es que se ha encerrado entre las palabras begin...end el bloque que deseamos se ejecute cuando se cumple la condición, además del uso de la sentencia set para asignar un valor a un parámetro o variable. Para ejecutar ahora el procedimiento, necesitamos un parámetro más de llamada, que devolverá ‘S’ si se ha producido error, y ‘N’ si se ha insertado el registro con éxito, cuyo tipo debe coincidir con el tipo del parámetro de salida declarado en el procedimiento.

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20. Ejemplos prácticos de uso de procedimientos almacenados

declare @error char(1) exec sp_Insertar_TipoTransporte 1, 'Metro', @error output select @error Código fuente 161

Al ejecutar este código, mostramos el parámetro de salida y vemos como, efectivamente, se devuelve una ‘S’, lo que indica que se ha producido un error. Sin embargo, si ejecutamos este otro código, se devolverá una ‘N’, lo que indica que el registro se ha insertado correctamente, al no existir todavía en la base de datos.

declare @error char(1) exec sp_Insertar_TipoTransporte 5, 'Aeropuerto', @error output select @error Código fuente 162

Otro ejemplo nos muestra como comprobar si existen filas para un parámetro determinado, con el fin de mostrar un mensaje determinado.

CREATE PROCEDURE sp_Hay_Comerciales @Prv varchar(40) AS if (select count(*) from Provincia inner join Comercial on Comercial.Prv_ID = Provincia.Prv_ID and Provincia.Prv_Nombre = @Prv) > 0 print 'Hay comerciales asociados a la provincia de ' + @Prv else print 'No hay comerciales asociados a la provincia de ' + @Prv Código fuente 163

En este código podemos comprobar como se obtiene el número de registros de un inner join, para obtener el identificador de la provincia que coincide con el nombre que se pasa como parámetro. Si dicho atributo es nulo, querrá decir, al ser un inner join, que o bien no existe la provincia, o bien no existe ningún comercial asociado a ella. Ejecutemos el procedimiento para comprobar si existen comerciales para la provincia de Barcelona.

exec sp_Hay_Comerciales 'Barcelona' Código fuente 164

La sentencia CASE Una variante a la instrucción if...else es la sentencia case, muy útil sobre todo cuando tenemos muchos if anidados. Por ejemplo, el código expuesto antes utilizando if...else, equivaldría al siguiente, utilizando case. 179

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CREATE PROCEDURE sp_Hay_Comerciales2 @Prv varchar(40) AS select case (select count(*) from Provincia inner join Comercial on Comercial.Prv_ID = Provincia.Prv_ID and Provincia.Prv_Nombre = @Prv) when 0 then 'No hay comerciales asociados a la provincia de ' + @Prv else 'Hay comerciales asociados a la provincia de ' + @Prv end Código fuente 165

Ejecución dinámica de sentencias: la instrucción EXEC Como hemos visto, la instrucción exec se utiliza para ejecutar un procedimiento almacenado, pero no sólo eso, sino que además sirve para evaluar una expresión de tipo carácter. Por ejemplo, el siguiente código muestra como ejecutar un select de todas las provincias.

Exec (‘select * from Provincia’) Código fuente 166

Esto puede resultar muy útil para montar sentencias en tiempo de ejecución, cuyos valores no conocemos a priori, o para los cuales deseamos realizar un tratamiento distinto dependiendo de los valores que tomen. El siguiente código mostraría un procedimiento almacenado que se encarga de realizar búsquedas de clientes. Recibe dos parámetros, uno es la provincia y otro es el código postal. Si se especifica únicamente la provincia, se realizará una búsqueda de todos los clientes que sean de esta provincia, mientras que si especifica el código postal, se realizará una búsqueda, además, por este atributo.

CREATE PROCEDURE sp_Clientes @Prv varchar(40), @CP varchar(5) AS -- La variable condicion almacena la claúsula where y la variable join los join declare @condicion varchar(255) declare @join varchar(255) set @condicion = '' set @join = '' -- Si se ha especificado la variable @Prv, montar la condicion y el join if not @Prv is null begin set @condicion = ' Provincia.Prv_Nombre = ' + '''' + @Prv + '''' set @join = ' inner join Provincia on Provincia.Prv_ID = Cliente.Prv_ID' end -- Si se ha especificado el cod postal, concatenar la condición if not @CP is null begin if @condicion <> '' set @condicion = @condicion + ' and '

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20. Ejemplos prácticos de uso de procedimientos almacenados

set @condicion = @condicion + ' Cli_CodPostal = ' + '''' + @CP + '''' end if @condicion <> ‘’ set @condicion = ‘ where ‘ + @condicion exec ('select * from cliente ' + @join + @condicion) Código fuente 167

Manejamos dos variables, una almacenará la condición, que se ira concatenando, dependiendo de los parámetros que se indiquen, y otra almacenará el join que se deberá realizar con la tabla de provincia, en el caso de que se especifique como parámetro el nombre de la provincia. Una vez montadas estas cadenas, se ejecuta la sentencia exec, para evaluar la expresión resultante. Si ejecutamos el anterior procedimiento almacenado, sin especificar ninguno de los parámetros, obtendremos todos los clientes

exec sp_Clientes null, null Código fuente 168

Si especificamos el parámetro provincia = Madrid, obtendremos todos los clientes de la provincia de Madrid

exec sp_Clientes ‘Madrid’, null Código fuente 169

Si además especificamos el parámetro codigo postal, obtendremos lo siguiente.

exec sp_Clientes 'Madrid', 28023 Código fuente 170

Conversión de tipos Muchas veces nos encontraremos la necesidad de convertir un valor de un tipo a otro tipo para operar con él. Es entonces cuando intervienen dos instrucciones que nos permiten realizar esto. Dichas instrucciones son cast y convert. La sintaxis de la expresión cast es la siguiente. Cast (expresion as tipo) y la de convert. Convert (tipo, expresion)

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Por ejemplo, podemos utilizarlo para convertir un tipo de datos carácter a fecha.

Cast (‘01/01/01’ as datetime)

Código fuente 171

O un carácter a entero

cast (‘3’ as int) Código fuente 172

La sentencia WHILE La instrucción while permite iterar un numero de veces que no conocemos a priori, hasta que deje de cumplirse la condición boleana. Su sintaxis es la siguiente. WHILE expresion sentencias [BREAK] [CONTINUE] La claúsula break es optativa y indica al bucle que deje de ejecutarse, mientras que la claúsula continue, que también es optativa, indica al bucle que se reinicie. En el siguiente ejemplo, se recorre los comerciales, mientras que la categoría sea distinta de 6, y va duplicando la misma, hasta que alguno supera el valor de 6.

CREATE PROCEDURE sp_ActualizaComercial AS WHILE (SELECT Com_Categoria FROM Comercial) <> '6' BEGIN UPDATE Comercial SET Com_Categoria = cast(Com_Categoria as int) * 2 IF (SELECT MAX(Com_Categoria) FROM Comercial) > 6 BREAK ELSE CONTINUE END Código fuente 173

182

Triggers en SQL-Server 2000 Introducción Como ya se ha comentado, los triggers o desencadenadores son una especie de procedimientos almacenados, que se ejecutan cuando ocurre una acción dentro de la base de datos. Así, si por ejemplo se ejecuta una inserción, una actualización, o un borrado de una tabla, se ejecutarían las sentencias definidas para el trigger en concreto de esa tabla específica. Recordamos cual es su sintaxis: CREATE TRIGGER nombre ON tabla FOR [DELETE | INSERT | UPDATE] AS sentencias Las palabras reservadas DELETE, INSERT y UPDATE corresponden a cada una de las acciones para las cuales se puede definir un desencadenador dentro de la tabla especificada. El bloque de sentencias permite prácticamente cualquier tipo de ellas dentro del lenguaje T-SQL, pero con ciertas limitaciones. Por ejemplo, no se podrá utilizar la sentencia select, ya que un trigger no puede devolver datos al usuario, sino que simplemente se ejecuta para cambiar o comprobar los datos que se van a insertar, actualizar o borrar.

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Las tablas deleted e inserted Dentro de la definición de un trigger, podemos hacer referencia a un par de tablas lógicas, cuya estructura es similar a la tabla donde se esta ejecutando el trigger; es decir, es una copia de la tabla en la cual se van a insertar o borrar los datos, y que contiene, precisamente, los datos que van a ser añadidos o borrados. La utilidad de estas dos tablas es la de realizar comprobaciones entre los datos antiguos y los nuevos. Así, por ejemplo, si queremos recuperar los datos de la tabla que estamos borrando, dentro del trigger, se deberá ejecutar el siguiente código:

SELECT * FROM deleted Código fuente 174

Tipos de desencadenadores SQL-Server permite la definición de varios tipos de triggers, entre los cuales cabe destacar los siguientes: •

Desencadenadores múltiples: para una misma tabla, se pueden definir distintos triggers para la misma acción, es decir, si definimos un trigger para insert, y resulta que dicha tabla ya tenía definido un trigger para esa misma acción, se ejecutarán ambos triggers cuando ocurra dicho evento sobre la tabla.

•

Desencadenadores recursivos: se permite la recursividad entre las llamadas a los triggers, es decir, un trigger puede llamar a su vez a otro, bien de forma directa, bien de forma indirecta.

•

Desencadenadores anidados: si un trigger cambia una tabla en la que se encuentra definido otro trigger, se provoca la llamada de este último que, si a su vez vuelve a modificar otra tabla, puede provocar la ejecución de otro trigger, y así sucesivamente. Si se supera el nivel de anidamiento permitido, se cancelará la ejecución de los triggers.

Limitaciones de los triggers Aunque ya se han comentado algunas de las limitaciones a la hora de programar triggers, veamos en detalle las restricciones que implica la definición de triggers: •

Un trigger sólo se puede aplicar a una tabla

•

Aunque un trigger se defina dentro una sola base de datos, puede hacer referencia a objetos que se encuentran fuera de la misma

•

La misma acción del desencadenador puede utilizarse para definir más de un trigger sobre la misma tabla

•

La opción SET elegida dentro de la ejecución de un desencadenador, volverá a su estado previamente definido una vez concluya la ejecución del mismo

184

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21. Triggers en SQL – Server 2000

•

Así mismo, no se permite la utilización de las sentencias del DDL dentro de la definición de un trigger

•

En una vista no se puede utilizar un desencadenador

Resolución diferida de nombres La resolución diferida de nombres es una utilidad que permite escribir triggers que hagan referencia a tablas que no existen en el momento de la compilación. Por ejemplo, el siguiente código hace referencia a una tabla x, que no existe en el momento de escribir el trigger.

CREATE TRIGGER trigger1 on authors FOR INSERT, UPDATE, DELETE AS SELECT a.au_lname, a.au_fname, x.info FROM authors a INNER JOIN x ON a.au_id = x.au_id GO Código fuente 175

Ejemplos Veamos a continuación algunos ejemplos que complementen lo visto hasta ahora. El siguiente código, muestra la forma de enviar un mensaje de correo electrónico a una persona, cuando se añade una nueva oferta.

CREATE TRIGGER enviar_correo ON Oferta FOR INSERT AS EXEC master..xp_sendmail 'Pepe', 'Tenemos una nueva oferta en nuestra base de datos.' GO Código fuente 176

Sin embargo, si queremos que se envíe el mensaje cada vez que se cambia algo en la tabla de ofertas, deberemos reescribir el trigger para las acciones update y delete, como se muestra en el siguiente código.

DROP TRIGGER enviar_correo GO CREATE TRIGGER enviar_correo ON Oferta FOR INSERT, UPDATE, DELETE AS EXEC master..xp_sendmail 'Pepe',

185

Bases de datos con SQL Server 2000 – Transact SQL

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'La tabla de ofertas ha cambiado' GO Código fuente 177

En el Código fuente 178, se muestra como crear un trigger que, utilizando la tabla inserted para comprobar los valores que se van a añadir o modificar, posibilite la cancelación de la acción, si el nivel del trabajo no está dentro de los valores permitidos.

CREATE TRIGGER empleado_modificar ON employee FOR INSERT, UPDATE AS /* Obtener el nivel para el trabajo actual */ DECLARE @min_lvl tinyint, @max_lvl tinyint, @emp_lvl tinyint, @job_id smallint SELECT @min_lvl = min_lvl, @max_lvl = max_lvl, @emp_lvl = i.job_lvl, @job_id = i.job_id FROM employee e INNER JOIN inserted i ON e.emp_id = i.emp_id JOIN jobs j ON j.job_id = i.job_id IF (@job_id = 1) and (@emp_lvl <> 10) BEGIN RAISERROR ('Debe especificar el nivel 10 para el trabajo 1', 16, 1) ROLLBACK TRANSACTION END ELSE IF NOT (@emp_lvl BETWEEN @min_lvl AND @max_lvl) BEGIN RAISERROR ('El nivel para el trabajo:%d debe estar entre %d y %d.', 16, 1, @job_id, @min_lvl, @max_lvl) ROLLBACK TRANSACTION END Código fuente 178

Primero declaramos las variables min_lvl y max_lvl, que almacenarán los valores mínimo y máximo permitidos para un trabajo, emp_lvl, que almacenará el nivel para el empleado, y job_id que almacena el identificador del trabajo que se va a actualizar. A continuación realizamos un join entre la tabla de empleados y la tabla inserted o, lo que es lo mismo, entre la tabla de empleados tal y como está antes de ejecutar el trigger, y la tabla de empleados tal y como quedaría después de ejecutarlo (en otras palabras, entre la antigua y la nueva), y a continuación con la tabla de trabajos. Todo esto sirve para encontrar los valores de la tabla de trabajos que corresponden al trabajo que vamos a asignar al empleado. Ahora se comprueba si el trabajo que estamos asignando es el 1, en cuyo caso el valor para el nivel debería ser 10. Para ello comprobamos esta situación mediante un if y, en caso de que sea verdadero, se lanza un error con la sentencia RAISERROR, y se cancela la transacción con ROLLBACK TRANSACTION.

186

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21. Triggers en SQL – Server 2000

En otro caso se comprueba que el nivel de la tarea esté dentro de los límites permitidos para el empleado. Si esto no se cumple se volverá a lanzar un error, y se cancelará la transacción. Para los desconocedores del lenguaje C, quizá la última sentencia RAISERROR no les sea demasiado clara. Destacar, simplemente, que cada %d que aparece dentro de la cadena de texto será sustituido respectivamente por el valor de cada una de las tres últimas variables que aparecen dentro de dicha sentencia.

187

Seguridad Introducción El de la seguridad es un tema muy importante, para la protección de la información, sobre todo en entornos grandes, donde la amenaza de potenciales accesos indebidos es muy grande. Podemos hablar de seguridad a dos niveles: •

Seguridad física: entendemos por seguridad física aquella que persigue salvaguardar los datos de agresiones externas, como por ejemplo la destrucción de la base de datos, debido a aspectos físicos, como por ejemplo un incendio o una inundación.

•

Seguridad lógica: la seguridad lógica afecta a la protección de los datos de accesos u operaciones no deseados, como por ejemplo, una consulta a información no autorizada por parte de un usuario, el borrado de una tabla, o parte de sus atributos, etc.

En este capítulo nos centraremos en la seguridad lógica, ya que la seguridad física afecta a aspectos de administración (copias de seguridad, mantenimientos de dispositivos duplicados con mirror, etc.) que escapan a los objetivos del presente curso.

Concesión de privilegios SQL Server mantiene un sistema de perfiles, en el que la principal división se establece entre el administrador del sistema y el resto de usuarios. El administrador del sistema actúa al nivel de superusuario, y puede realizar "casi" cualquier operación, mientras que un usuario corriente sólo podrá

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realizar operaciones que afecten a sus objetos, o a los objetos que le permita el administrador u otro usuario. Los objetos de SQL Server (tablas, bases de datos, ...) tienen un propietario, que normalmente suele ser el superusuario, o el usuario que lo haya creado. En principio, si otro usuario desea acceder a dicho objeto, no podrá hacerlo, a menos que el propietario o el administrador le dé permiso. Los permisos se pueden establecer en el ámbito de un usuario (conceder un privilegio a un usuario) o en el ámbito de grupo o público (accesible por todos). Del mismo modo, los permisos pueden ser propagados en cascada, esto es, un usuario puede dar permiso a otro usuario, para que éste a su vez pueda dar permiso a otros. La sentencia que permite otorgar privilegios es la siguiente: GRANT sentencia TO usuarios Por ejemplo, si queremos otorgar el permiso de crear bases de datos y tablas al usuario Pepe, deberemos escribir la sentencia que muestra Código fuente 179

GRANT CREATE DATABASE, CREATE TABLE TO Pepe Código fuente 179

Si queremos otorgar todos los permisos a todos los usuarios, deberemos escribir la sentencia que aparece en el Código fuente 180.

GRANT ALL TO PUBLIC Código fuente 180

Cuidado con esta sentencia ya que es muy peligroso dejar que cualquier usuario haga lo que quiera. De todas maneras, este control corresponde al administrador del sistema. Del mismo modo se pueden establecer privilegios sobre los objetos, en lugar de sobre las acciones. En este caso, la sintaxis es la mostrada GRANT permisos (columnas) ON tabla TO usuario La sentencia GRANT permite establecer los permisos deseados (inserción, borrado, actualización) sobre una serie de atributos de una tabla, a unos determinados usuarios. No sólo se pueden conceder permisos en el ámbito de tabla, sino también en el ámbito de vista, o procedimientos almacenados. Por ejemplo, si deseamos que todos los usuarios puedan consultar la tabla de autores, deberemos escribir lo que indica el Código fuente 181.

GRANT SELECT ON authors TO PUBLIC Código fuente 181

190

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22. Seguridad

Con esto lo que hacemos es conceder el permiso SELECT sobre la tabla Authors, a todos los usuarios. Si queremos restringir el SELECT al campo au_lname, deberemos ejecutar el Código fuente 182.

GRANT SELECT (au_lname) ON authors TO PUBLIC Código fuente 182

Y si deseamos que además de consultar se pueda actualizar, la sentencia en cuestión es la que muestra el Código fuente 183.

GRANT SELECT, UPDATE ON authors TO PUBLIC Código fuente 183

Si queremos propagar los privilegios, debemos adjuntar la opción WITH GRANT OPTION. Por ejemplo, si queremos conceder el privilegio de ejecución de un procedimiento almacenado a un usuario, y que éste a su vez pueda conceder este privilegio a otros usuarios, debemos escribir la sentencia mostrada en el Código fuente 184.

GRANT EXECUTE ON procedure TO usuario WITH GRANT OPTION Código fuente 184

Revocación de privilegios La sentencia homóloga a la concesión de privilegios es REVOKE. Con esta sentencia podemos quitar permisos a los usuarios sobre un objeto, o para ejecutar ciertas sentencias. La sintaxis para quitar permisos sobre la ejecución de sentencias es la siguiente: REVOKE sentencia FROM usuarios donde sentencia especifica aquellas cuyos permisos se revocan, y usuarios establece una lista de usuarios a los cuales se les aplicará dicha sentencia. Por ejemplo, si ejecutamos el Código fuente 185.

REVOKE CREATE DATABASE FROM alberto Código fuente 185

Estamos impidiendo al usuario alberto la posibilidad de crear bases de datos. Para revocar todos los permisos, deberemos especificar ALL como sentencia a aplicar.

191

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Así mismo, para que la sentencia tenga efecto para todos los usuarios de la base de datos, deberemos establecer public en la lista de usuarios. Por ejemplo, el Código fuente 186 revoca todos los permisos a todos los usuarios.

REVOKE ALL FROM PUBLIC Código fuente 186

La sentencia para aplicar revocación de permisos a objetos aparece en el Código fuente 187.

REVOKE [GRANT OPTION FOR] permisos [(atributos)] ON tabla FROM usuarios [CASCADE] AS papel Código fuente 187

La opción GRANT OPTION FOR es opcional, y permite revocar la propagación en cadena de permisos a usuarios, es decir, éstos conservarán los suyos, pero no podrán autorizar a terceros. La opción permisos permite especificar los permisos que se revocarán, pudiendo restringirlos a una serie de atributos o a una o varias tablas. La opción CASCADE es opcional, y permite revocar privilegios en cascada, es decir, a los usuarios especificados, y a todos los que éstos concedieron permisos. Por último, la opción papel permite eliminar la ambigüedad que se puede originar cuando un usuario pertenece a varios grupos, o tiene varios perfiles. Por ejemplo, si queremos revocar los permisos de inserción de filas en la tabla autores, al usuario Pepe, escribimos lo que indica el Código fuente 188.

REVOKE INSERT ON authors FROM Pepe Código fuente 188

Si no queremos que dicho usuario consulte los atributos au_lname y au_fname de dicha tabla, la sentencia a ejecutar aparece en el Código fuente 189.

REVOKE SELECT (au_lname, au_fname) ON authors FROM Pepe Código fuente 189

Y si queremos revocar dicho permiso no sólo al usuario Pepe, sino también a todos los usuarios a los que éste a otorgado dicho permiso, ejecutaremos el Código fuente 190.

REVOKE SELECT (au_lname, au_fname) ON authors FROM Pepe CASCADE Código fuente 190

192

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22. Seguridad

Denegación de permisos Otra opción es la de denegar un permiso a uno o varios usuarios. Lo que permite es que dichos usuarios no obtengan privilegios, hasta que no se revoque dicha denegación. La sintaxis para denegar permisos es la siguiente: DENY sentencia TO usuarios Y para objetos: DENY permisos [(atributos)] ON tabla TO usuarios [CASCADE] El funcionamiento es similar al ya visto en las anteriores sentencias. Si por ejemplo, tenemos un usuario de la base de datos un tanto conflictivo, y no queremos que cree bases de datos, bastará con revocarle el privilegio a hacerlo. Pero el problema surge cuando el administrador del sistema se olvida de este detalle y, por error, le concede dicho permiso. Para evitar que esto suceda, lo recomendable es denegar el permiso a dicho usuario.

DENY CREATE DATABASE TO conflictivo Código fuente 191

De esta manera, mientras no se revoque dicha denegación, no se le podrán conceder privilegios para la creación de bases de datos a dicho usuario. Del mismo modo podemos actuar para denegarle el permiso de acceder a determinados campos de una tabla, como por ejemplo a los atributos au_lname y au_fname de la tabla de autores. DENY SELECT (au_lname, au_fname) ON authors TO conflictivo Código fuente 192

Mantenimiento de vistas Otro método para controlar la seguridad y el acceso indebido a los datos almacenados, consiste en mantener vistas de la base de datos. Una vista es un conjunto de información que es accesible por uno o varios usuarios. Como ya se vio en la parte anterior sobre diseño de bases de datos, las vistas se corresponden con el esquema externo de la base de datos, es decir la porción de la base de datos que es accesible a los usuarios. También se dijo que podía haber más de un esquema externo, lo que nos lleva a pensar que la base de datos puede mantener varias vistas a la vez. El lector se preguntará ¿por qué una vista impide realizar accesos indebidos?. Pues bien, la respuesta es fácil. Puesto que una vista se puede contemplar como una consulta a una parte de la información, si queremos que un usuario no acceda a determinados datos, le daremos vistas que no consulten dicha información. Corresponde al administrador en este caso el estudio de las consultas que se pueden realizar con relación a los usuarios del sistema, y otorgar permisos sobre las vistas a éstos. La sintaxis del comando para la creación de vistas es la siguiente:

193

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CREATE VIEW vista [(atributos)] [WITH ENCRYPTION] AS sentencia [WITH CHECK OPTION] La opción WITH ENCRYTION permite encriptar, es decir, ocultar, el código de la vista, mientras que la opción WITH CHECK OPTION permite hacer visibles las modificaciones realizadas tras la ejecución de la vista. Por ejemplo, si queremos crear una vista sobre el atributo au_lname de la tabla authors, escribimos el Código fuente 193.

CREATE VIEW autores (au_lname) AS SELECT au_lname FROM authors Código fuente 193

Si un usuario quiere consultar ahora los autores de la base de datos, deberá ejecutar la vista, escribiendo la sentencia que muestra el Código fuente 194

SELECT * FROM autores Código fuente 194

Recomendaciones Por último, existen una serie de recomendaciones, que todo administrador que se precie debe tener en cuenta a la hora de implementar la seguridad de una base de datos:

194

•

Proporcionar un único identificador a cada usuario, para de esta manera saber en todo momento quien está haciendo qué.

•

Establecer perfiles y grupos de usuarios, de forma jerárquica incluso, ya que permite establecer más fácilmente los niveles de seguridad.

•

Proporcionar a los usuarios procedimientos almacenados para la inserción, actualización y/o borrado de filas, ya que permite controlar mejor los usos indebidos de estas sentencias.

•

Usar triggers para evitar ciertas operaciones no deseadas.

Ejemplo práctico de implementación Introducción En este capítulo, estudiaremos un ejemplo, para recopilar los conocimientos aprendidos a lo largo del curso. El problema en sí es mantener una base de datos de ornitología (ciencia que estudia las aves). Se desea almacenar la información de cada una de las especies del país. De cada especie se quiere conocer el nombre de la misma, el nombre científico, la clase a la que pertenece y el tipo de árbol en el que anida, así como si es un ave migratoria o no. De cada clase de árbol, se desea conocer su nombre, el tipo de hoja, y la región de la cual es autóctono. Por consiguiente, tenemos las siguientes entidades: •

ave: cod_ave, nombre, nom_cientifico, clase, migratoria, observaciones

•

árbol: cod_arbol, nombre, tipo_hoja

•

región: cod_region, desc_region

Las relaciones que tenemos son las siguientes: •

ave-árbol: un ave puede anidar en varios tipos de árboles, y en un árbol pueden anidar varias especies (N-M).

•

árbol-región: un árbol puede ser autóctono de varias regiones, y en una región puede haber distintas clases de árboles (N-M).

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Con la anterior información, podemos obtener el diagrama entidad-relación que vemos en la Figura 94.

Figura 94

Una vez realizado el diseño conceptual, el siguiente paso es realizar el diseño lógico, cuya primera etapa es el paso a tablas. Cada entidad genera una tabla, con sus atributos, y las relaciones N-M generan también tabla, con las claves de ambas entidades como atributos. Con esto, nos queda el esquema lógico que muestra la Figura 95.

Figura 95

El siguiente paso en el diseño es realizar el diseño físico, ya que en nuestro caso no se aplicarán métodos de normalización o particionamiento. Lo que realizaremos es codificar las instrucciones necesarias en Transact SQL, para obtener el esquema físico. Destacar que lo que aquí entendemos por diseño físico, también engloba al diseño lógico específico, al usar un SGBD concreto para la implementación. Para implementar el esquema en Transact SQL, utilizaremos el Query Analizer de SQL Server.

Lenguaje de definición de datos Lo primero que haremos será crear la base de datos, a la que denominaremos ornitología, para lo cual escribimos el Código fuente 195.

CREATE DATABASE ornitologia Código fuente 195

Una vez creada la base de datos, nos conectamos a ella, seleccionándola de la lista desplegable que aparece en la parte superior derecha del Query Analizer.

196

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23. Ejemplo práctico de implementación

A continuación crearemos las tablas obtenidas en el esquema lógico. Empezaremos por crear la tabla ave.

CREATE TABLE ave ( cod_ave smallint NOT NULL, nombre varchar(30) NOT NULL, nom_cientifico varchar(30), clase varchar(10), migratoria bit) Código fuente 196

En la anterior sentencia cabe destacar que los atributos cod_ave y nombre han sido declarados como no nulos, es decir, no se podrá insertar filas que no tengan valores nulos para dichos atributos. Para especificar si un ave es migratoria o no, se utilizará un campo bit, es decir, un 0 para indicar que el ave no es migratoria, y un 1 si lo es. Análogamente, creamos la tabla arbol.

CREATE TABLE arbol ( cod_arbol smallint NOT NULL, nombre varchar(30) NOT NULL, tipo_hoja varchar(10)) Código fuente 197

Seguimos con la tabla de regiones. CREATE TABLE region ( cod_region smallint NOT NULL, desc_region varchar(30) NOT NULL) Código fuente 198

Y por último las tablas que las relacionan, que son ave_arbol, y arbol_region:

CREATE TABLE ave_arbol ( cod_ave smallint NOT NULL, cod_arbol smallint NOT NULL) CREATE TABLE arbol_region ( cod_arbol smallint NOT NULL, cod_region smallint NOT NULL) Código fuente 199

Una vez creadas las tablas, el siguiente paso es crear los índices para ellas. Empezaremos por crear un índice único que será la clave de la tabla ave, al que llamaremos clave, y que utilizará el campo cod_ave.

197

Bases de datos con SQL Server 2000 – Transact SQL

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ALTER TABLE ave ADD CONSTRAINT clave_av PRIMARY KEY (cod_ave) Código fuente 200

Análogamente hacemos con las demás tablas, donde los índices de clave única serán por cod_arbol para la tabla arbol, por cod_región para la tabla región, por cod_arbol y cod_region para la tabla.arbol_region, y por cod_ave y cod_arbol para la tabla ave_arbol:

ALTER ALTER ALTER ALTER

TABLE TABLE TABLE TABLE

arbol ADD CONSTRAINT clave_ab PRIMARY KEY (cod_arbol) region ADD CONSTRAINT clave_re PRIMARY KEY (cod_region) ave_arbol ADD CONSTRAINT clave_aa PRIMARY KEY (cod_ave,cod_arbol) arbol_region ADD CONSTRAINT clave_ar PRIMARY KEY (cod_arbol,cod_region) Código fuente 201

Oh, !vaya!, nos hemos olvidado de definir un atributo para la tabla ave. Pero eso no es problema, ya que podemos modificar cómodamente el esquema de dicha tabla, mediante la sentencia ALTER, para introducir un nuevo campo.

ALTER TABLE ave ADD observaciones text NULL Código fuente 202

Por último, es labor del administrador el decidir a quien y sobre que objetos otorga qué permisos. Nosotros, de momento, crearemos una vista para consultar todas las aves que son migratorias

CREATE VIEW migratorias AS SELECT nombre FROM ave WHERE migratoria = 1 Código fuente 203

Lenguaje de manipulación de datos Hasta ahora hemos estado utilizando el Lenguaje de Definición de Datos, para definir el esquema. A continuación utilizaremos el Lenguaje de Manipulación de Datos para introducir información en el esquema, y para realizar algunas consultas. Empezaremos añadiendo los siguientes datos: •

Tabla ave Cod_ave Nombre

198

Nom_cientifico Clase

Migratoria Observaciones

1

Flamenco

Zancuda

Si

2

Pato salvaje

Palmípedo No

Migran en grupo hacia lugares cálidos

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23. Ejemplo práctico de implementación

3

Mirlo Blanco

4

Golondrina

Golondrina común

Si

Emite un sonido muy peculiar

Si

Famosas por los versos de Becquer

Tabla 33

INSERT INTO ave (cod_ave, nombre, clase, migratoria, observaciones) VALUES (1, 'Flamenco', 'Zancuda', 1, 'Migran en grupo hacia lugares cálidos') INSERT INTO ave (cod_ave, nombre, clase, migratoria) VALUES (2, 'Pato salvaje', 'Palmipedo', 0) INSERT INTO ave (cod_ave, nombre, migratoria, observaciones) VALUES (3, 'Mirlo Blanco', 1, 'Emite un sonido muy peculiar') INSERT INTO ave (cod_ave, nombre, nom_cientifico, migratoria, observaciones) VALUES (4, 'Golondrina', 'Golondrina común', 1, 'Famosas por los versos de Becquer') Código fuente 204

•

Tabla árbol Cod_arbol Nombre Tipo_hoja 1

Encina

Caduca

2

Roble

Perenne

3

Naranjo

Caduca

4

Pino

Perenne Tabla 34

INSERT VALUES INSERT VALUES INSERT VALUES INSERT VALUES

INTO arbol (cod_arbol, nombre, (1, 'Encina', 'Caduca') INTO arbol (cod_arbol, nombre, (2, 'Roble', 'Perenne') INTO arbol (cod_arbol, nombre, (3, 'Naranjo', 'Caduca') INTO arbol (cod_arbol, nombre, (4, 'Pino', 'Perenne')

tipo_hoja) tipo_hoja) tipo_hoja) tipo_hoja)

Código fuente 205

199

Bases de datos con SQL Server 2000 – Transact SQL

•

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Tabla región Cod_region Desc_region 1

Centro

2

Sur

3

Nor-noroeste

4

Pirineos

5

Levante Tabla 35

INSERT VALUES INSERT VALUES INSERT VALUES INSERT VALUES INSERT VALUES

INTO region (cod_region, (1, 'Centro') INTO region (cod_region, (2, 'Sur') INTO region (cod_region, (3, 'Nor-noroeste') INTO region (cod_region, (4, 'Pirineos') INTO region (cod_region, (5, 'Levante')

desc_region) desc_region) desc_region) desc_region) desc_region)

Código fuente 206

Supongamos ahora que nos dicen que puede haber pinos en las regiones centro, nor-noroeste y Pirineos, naranjos en la región Levante, encinas en las regiones centro, sur y nor-noroeste y robles en la región centro. Lo que tenemos que hacer es dar de alta estas filas en la tabla arbol_region, con los valores correspondientes a cada código de arbol y región.

INSERT VALUES INSERT VALUES INSERT VALUES INSERT VALUES INSERT VALUES INSERT VALUES INSERT VALUES INSERT VALUES

INTO arbol_region (4, 1) INTO arbol_region (4, 3) INTO arbol_region (4, 4) INTO arbol_region (3, 5) INTO arbol_region (1, 1) INTO arbol_region (1, 2) INTO arbol_region (1, 3) INTO arbol_region (2, 1)

(cod_arbol, cod_region) (cod_arbol, cod_region) (cod_arbol, cod_region) (cod_arbol, cod_region) (cod_arbol, cod_region) (cod_arbol, cod_region) (cod_arbol, cod_region) (cod_arbol, cod_region)

Código fuente 207

200

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23. Ejemplo práctico de implementación

Supongamos ahora que nos dicen que el mirlo blanco anida en los naranjos y en los pinos, y que los patos salvajes anidan en los estanques donde preferentemente haya encinas. Lo que hay que hacer es crear las filas correspondientes a cada uno de los códigos en la tabla ave_arbol.

INSERT VALUES INSERT VALUES

INTO ave_arbol (cod_ave, cod_arbol) (3, 3) INTO ave_arbol (cod_ave, cod_arbol) (3, 4)

INSERT INTO ave_arbol (cod_ave, cod_arbol) VALUES (2, 1) Código fuente 208

Puesto que de momento no hemos encontrado ningún mirlo blanco, cambiaremos este ave por el mirlo común. Para ello debemos actualizar la fila correspondiente, con la sentencia que aparece en el Código fuente 209.

UPDATE ave SET nombre = 'Mirlo común' WHERE nombre = 'Mirlo blanco' Código fuente 209

Supongamos ahora que queremos realizar las siguientes consultas, cuyas sentencias se especifican a continuación: •

Todos los árboles de la región centro:

SELECT nombre FROM arbol, arbol_region, region WHERE region.desc_region = 'centro' AND region.cod_region = arbol_region.cod_region AND arbol_region.cod_arbol = arbol.cod_arbol Código fuente 210

Lo que hace la anterior sentencia es obtener el atributo desc_arbol de la tabla arbol. Para ello, primero se pone la condición de que la región debe ser centro. Con las filas obtenidas, hacemos un join contra la tabla arbol_region, para obtener el código de los árboles cuya región es centro. Si ahora queremos obtener la descripción del árbol, deberemos realizar otro join contra la tabla árbol. El resultado obtenido son los árboles pino, encina y roble. •

El número de aves que son migratorias. Para ello deberemos contar todas las filas de la tabla ave, cuyo atributo migratoria tenga el valor true.

201

Bases de datos con SQL Server 2000 – Transact SQL

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SELECT count(*) FROM ave WHERE migratoria = 1 Código fuente 211

El resultado obtenido es el de 3 aves. •

El nombre de las aves que anidan en árboles de hoja caduca ordenados alfabéticamente. Lo que debemos hacer es seleccionar primero todas las filas cuyo atributo tipo_hoja para luego hacer el join de estas filas con la tabla ave_arbol por el campo cod_arbol, para obtener así el código de las aves que anidan en dichos árboles. Acto seguido, si queremos obtener el nombre de las aves, deberemos realizar un join de las filas obtenidas, con la tabla ave, por el atributo cod_ave y proyectar sobre nombre. La anterior explicación se resume en la sentencia mostrada en el Código fuente 212.

SELECT ave.nombre FROM arbol, ave_arbol, ave WHERE arbol.tipo_hoja = 'caduca' AND arbol.cod_arbol = ave_arbol.cod_arbol AND ave_arbol.cod_ave = ave.cod_ave ORDER BY ave.nombre Código fuente 212

Como resultado del Código fuente 212, obtenemos que dichas aves corresponden al mirlo blanco y al pato salvaje Si ahora queremos consultar todas las aves que son migratorias, podemos aprovechar la vista anterior, para hacerlo ejecutamos el Código fuente 213.

SELECT * FROM migratorias Código fuente 213

202

Presente y futuro de las bases de datos La evolución de las bases de datos en los últimos años, ha permitido el afianzamiento de un modelo que se ha tomado como base de la práctica totalidad de los SGBD existentes en la actualidad, el modelo relacional. Sin embargo, no ha sido sino hasta hace unos pocos años cuando este modelo vio la luz, como consecuencia de una necesidad de simplificación de los primeros modelos que se usaron como base. Como ya se ha comentado, los primeros modelos que surgieron fueron el jerárquico y el modelo en red. El primero nació como una conceptualización de la forma de entender las relaciones entre los objetos, es decir, una clasificación natural, que permitía navegar entre ellos para obtener la información que se necesitaba. Para que el lector lo comprenda mejor, era una especie de clasificación del modo “pais – comunidad – provincia – localidad” o “empresa – departamento – empleado”. Las relaciones entre los objetos se establecían de una manera natural, mediante referencias a los mismos. El modelo en red nació como una ampliación del modelo jerárquico, en el cual ya no se tienen árboles, sino grafos, lo cual dificulta ampliamente la definición y el manejo del esquema. Sería algo del estilo “empresa – empleado – empresa ...”. Sin embargo, la evolución de estos modelos, dieron lugar a uno nuevo, el relacional, cuya simplicidad y potencia revolucionaron el mercado de las bases de datos. A pesar de ello, la evolución siguió otra rama alternativa, dando lugar a las denominadas bases de datos orientadas a objetos. Aunque fueron muchos los que apostaron por éstas, la realidad es que en la actualidad su uso no supera el 5% de la cuota de mercado con respecto al modelo relacional.

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Debido a lo anterior, fueron muchos los que pensaron que no sería mala idea unir lo mejor de ambos modelos: el relacional y el orientado a objetos. Así nace el modelo objeto-relacional. Tomando como base el relacional, une a éste la funcionalidad que ofrece la orientación a objetos. De esta forma se tienen relaciones en forma de tablas, cuyos atributos pueden ser a su vez referencias a objetos, además de incorporar sus propios métodos. Por ejemplo, se puede tener el atributo domicilio que se puede descomponer en calle, provincia y localidad, que tendría el método alta(), que se ejecutaría cada vez que se da de alta un nuevo domicilio. Como el lector ya habrá podido comprobar, en estos modelos ni siquiera se cumple la 1FN, lo cual desbarata prácticamente todo el proceso de normalización. Además, se necesitará un lenguaje especial para definir y manejar la información. Surge entonces el SQL:1999 como lenguaje estándar para el acceso y definición de este tipo de esquemas. Por otro lado, no paran de surgir nuevos estudios y propuestas de modelos que amplían los ya existentes. Así por ejemplo, podemos encontrar bases de datos espaciales (para manejo de información en tres dimensiones), bases de datos fuzzy (o que manejan información imprecisa, como por ejemplo alto, joven, caro, y que ya disponen de su propio lenguaje), y así un sinfín de posibilidades. Sin embargo, lo que más expectación esta suscitando actualmente, y que se prevé tenga un mayor impacto si cabe, en un futuro no muy lejano, es el data warehousing y el data mining. Por data warehousing se entiende el almacenamiento masivo de los datos que gestiona una empresa, que debido al avance y mejora de los SGBD actuales, permite una mejor gestión de los mismos. Así por ejemplo, cabe imaginar, por ejemplo, una empresa que dispone de cantidades ingentes de información (empleados, clientes, proveedores, ventas, compras), que en un principio es gestionada desde ámbitos distintos, y puede no tener relación ninguna entre sí (cada departamento manejaría únicamente la información relevante al mismo). Pues bien, el concepto de data warehousing (en lo sucesivo DW) se refiere a la posibilidad de integrar toda esta información, que aparece dispersa en el ámbito del negocio, para su mejor gestión, de una forma más eficaz y eficiente, de tal manera que dicha información pueda ser utilizada más provechosamente. De esta forma se puede obtener, mediante herramientas específicas (OLAP, ROLAP, etc.) información de una manera más útil. Por ejemplo, se pueden utilizar los denominados data marts, que son una especie de vistas con la información que interesa obtener, con la peculiaridad que el acceso se realiza en varias dimensiones de una forma más eficaz (por ejemplo las ventas por proveedores en cada región). En cambio, este proceso, como puede imaginar el lector, es una tarea ardua, tediosa y difícil, que implica una carga, filtrado y proceso de los datos, para evitar incoherencias, duplicidades e información irrelevante, y se resume en la Figura 96. Una vez que se tiene el DW, se pueden aplicar procesos que permitan una obtención de información añadida, que no aparece de manera explícita en el mismo. Una de las técnicas más importantes de extracción de información es la denominada data minning o minería de datos (en lo sucesivo DM). Como su propio nombre indica, consiste en la navegación a través de los datos para inferir conocimiento mediante técnicas de Inteligencia Artificial, que no se encuentra de manera explícita. Esta técnica es muy útil sobre todo en el ámbito del marketing y publicidad, para obtener, por ejemplo, posibles clientes potenciales para una campaña comercial, o personalizar el tipo de información que un cliente puede recibir, entre otras.

204

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24. Presente y futuro de las bases de datos

Figura 96

Ya existen en el mercado varios productos que soportan tanto el DW como el DM, pero que, debido a su elevado precio, hacen que todavía sea un mercado que no se encuentre al alcance de todo el mundo, pero que se espera crezca positivamente en un futuro no muy lejano. Sin embargo, SQL Server 2000 ya nos permite adentrarnos es este mundo, ofreciéndonos diversas posibilidades de las ya mencionadas, como resume la Figura 97.

Figura 97

205

Diseño conceptual con Power Designor Introducción Empezaremos dando respuesta a la pregunta "¿qué es Power Designor?". Pues bien, se puede decir que Power Designor es una herramienta CASE para el diseño de bases de datos. Una herramienta CASE es aquella que permite al usuario la realización de unas determinadas tareas de forma fácil y precisa. En nuestro caso, Power Designor permite al usuario establecer el diseño de un esquema relacional, de forma clara y sencilla, evitándole tareas engorrosas, como el paso del diseño conceptual al físico, etc. Power Designor abarca dos de las tres grandes etapas del diseño de un esquema relacional: 1. El diseño conceptual 2. El diseño físico El diseño conceptual permite establecer la definición de las tablas, las relaciones entre éstas y su cardinalidad, los atributos y sus tipos, las claves, etc., mientras que el diseño físico comprende la definición de índices, la redundancia controlada de datos, y en general todos los aspectos relacionados con esta fase de diseño. Además nos permite pasar fácilmente del esquema conceptual, al esquema físico, y realizar ingeniería inversa, es decir, obtener el esquema conceptual de una base de datos, con sólo conocer su esquema físico. Y no solo esto, sino que también se ofrece la posibilidad de generar un script (trozo de código) que es capaz de crear el esquema físico para una plataforma y un SGBD concreto. Los tipos de archivos manejables por Power Designor son dos:

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1. Extensión CDM: contiene la definición del esquema conceptual (Conceptual Data Model) 2. Extensión PDM: contiene la definición del esquema físico (Physical Data Model) Power Designor se compone de cuatro módulos: •

Data Architect: se encarga de la definición de los esquemas conceptual y físico. Es en el que nos centraremos.

•

MetaWorks: útil para el trabajo en red de varios diseñadores.

•

AppModeler: para la modelación del esquema físico.

•

ProcessAnalist: para realizar el diseño de procesos, es decir, diagramas de flujo de datos. Comprende la etapa de diseño del ciclo de vida del software.

Creación de una entidad Para entrar en la aplicación, ejecutar el módulo DataArchitect. Acto seguido nos sale una pantalla en blanco. Para crear un nuevo esquema conceptual, acceder al menú File-New. Nos aparecerá una pantalla en blanco junto con una barra de herramientas, su apariencia se muestra en la Figura 98.

Figura 98

Para crear una nueva entidad, se deberá pulsar el botón de creación de entidades, y hacer click con el botón izquierdo del ratón en cualquier parte de la pantalla. Una vez que tengamos creada la entidad, se deberán definir sus propiedades, es decir, su nombre, atributos y tipos, claves de la entidad, etc. Para ello tenemos dos formas: pulsar el botón de definición de entidades y hacer click izquierdo sobre la entidad, o hacer doble click sobre dicha entidad. La pantalla que nos aparece se muestra en la Figura 99. En ella se deberá teclear el nombre que le demos a la entidad, un código que representará de manera unívoca a la entidad, y se deberá especificar si la entidad generará tabla en el esquema físico. Pulsando el botón Rules se podrán definir las Bussiness Rules o Reglas de Negocio, es decir, las 208

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Apéndice A. Diseño conceptual con Power Designor

restricciones que determinar el comportamiento de las entidades y/o sus relaciones. "Un cliente no puede pedir un crédito superior a 1.000 euros" o "un proveedor sólo puede atender a un cliente" son ejemplos de reglas de negocio. En este apartado también se definen las reglas de integridad referencial.

Figura 99

Las reglas de negocio pueden ser de los siguientes tipos: •

Validación: Especifican las restricciones que puede tener un valor en el esquema. Ej: el crédito de un cliente no puede superar el 20% de su compra.

•

Hecho: Describen los hechos o forma de funcionar de la empresa. Ej: un cliente puede realizar uno o más pedidos.

•

Definición: Especifican características o propiedades de un objeto en el sistema de información. Ej: un cliente es una persona identificada por su DNI y por su nombre.

•

Fórmula: Definen los cálculos a realizar en el sistema de información. Ej: la suma total de los pedidos realizados por un cliente.

La pantalla para la asignación de reglas de negocio a una entidad aparece en la Figura 100 Para añadir una regla, bastará con pulsar el Botón Add... y nos aparecerá una lista con todas las reglas definidas. Si todavía no se ha introducido ninguna, será preciso pulsar el botón List... para hacerlo. La pantalla que nos permite definir las reglas de negocio es la que se muestra en la Figura 101. Si queremos introducir una nueva regla, habrá que pulsar el botón New, especificar el nombre y el código de la regla, y el tipo de ésta. Pulsando el botón Define se visualizará la siguiente pantalla, en la 209

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que podremos teclear la descripción de la regla o la formula aplicable, dependiendo del tipo de regla que hayamos escogido. Además se puede especificar si la expresión a evaluar se desea ejecutar en el cliente o en el servidor.

Figura 100

Figura 101

La principal ventaja de ejecutar una expresión en el servidor radica en la velocidad de ejecución de la misma, aunque la mayor desventaja es, sin duda, la probabilidad de cargar al servidor con demasiado trabajo, lo que implica una ganancia de tiempo no tan drástica. 210

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Apéndice A. Diseño conceptual con Power Designor

Figura 102

Volvemos a la pantalla de definición de entidades para determinar los atributos de la entidad, para lo cual pulsamos el botón Atributtes. Se mostrará entonces una nueva ventana, cuyo aspecto se muestra en la siguiente figura, en la que podremos incluir nuevos atributos para dicha entidad. Para ello se dispone de dos opciones: 1. Pulsar el botón New e introducir el nombre, código y tipo de dato, o 2. Pulsar el botón Add... lo cual permitirá seleccionar un atributo de entre los ya existentes en el sistema de información.

Figura 103

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De esta pantalla cabe destacar dos cosas. Una es la posibilidad de determinar un atributo como identificador (identifier), es decir, ese atributo será clave para dicha entidad, o como obligatorio (mandatory) en cuyo caso dicho campo deberá tener siempre un valor no nulo. Recuérdese que un valor nulo no es ni el cero ni el espacio en blanco, simplemente es un valor que no tiene valor (valga la redundancia). La segunda es el tipo de atributo. Power Designor nos permite escoger entre una amplia gama de tipos de datos, dejando al usuario la posibilidad de especificar su longitud y precisión. Dichos atributos serán traducidos a los tipos específicos del SGBD con el que se vaya a trabajar (recordar que en la definición del esquema conceptual no se tiene por qué saber la implementación física que se va a realizar). Dentro de esta pantalla también se puede especificar el dominio de un atributo, es decir, el rango de valores que puede tomar. En la lista desplegable etiquetada como Domain se puede seleccionar el dominio que se va asignar a ese atributo. En el caso de que no tengamos definido ningún dominio todavía, se podrá acceder a la pantalla que permite hacerlo, pulsando el botón .... Ésta tiene un aspecto muy parecido al de todas las pantallas de definición vistas hasta ahora.

Figura 104

Para incluir un nuevo dominio, se deberá pulsar el botón New e introducir el nombre, código y tipo de dato de éste. La definición en si del dominio se establece al pulsar el botón Check en el que se mostrará una nueva pantalla, como la Figura 105, que permite establecer las principales características del dominio. En la carpeta de Standard Parameters es donde se especificará el rango que tomará el atributo. En este caso se ha introducido un dominio para los números telefónicos, que variará entre 600.000.000 (para los móviles) y 999.999.999 (para los fijos), también se puede introducir directamente la lista de valores que puede tomar, introduciéndolos en la lista de la derecha, e introducir otro tipo de restricciones como son el caso de las mayúsculas o minúsculas en los caracteres, o no permitir la modificación del atributo. En la carpeta de Validation Rules (Figura 106), es donde se permite la definición de restricciones mas especificas. En nuestro caso se ha optado por la expresión ofrecida por defecto. Se ha visto hasta ahora que en la mayoría de las pantallas aparecen dos botones (o carpetas) con los nombres Description y Annotation. La utilidad de ambos es la de disponer de un editor que permite la introducción de textos explicatorios y/o aclaratorios, en las definiciones de atributos, entidades y otros.

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Apéndice A. Diseño conceptual con Power Designor

Figura 105

Figura 106

Creación de relaciones Se hablará en este apartado de las relaciones entendidas como la "unión" o relación entre dos entidades. Para crear una relación entre dos entidades pulsaremos el botón de relación entre entidades de la paleta de herramientas. Acto seguido haremos click derecho con el ratón en la entidad origen y, 213

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sin soltarlo, lo moveremos hasta la entidad destino. La Figura 107 muestra la relación existente entre las entidades cliente y proveedor.

Figura 107

Una vez definida la relación, el siguiente paso es establecer la cardinalidad de la misma. Nuevamente, para obtener el cuadro de diálogo de definición de propiedades, haremos doble click sobre la relación, obteniendo algo parecido a la Figura 108.

Figura 108

Es aquí donde se deberá establecer la cardinalidad máxima y mínima de la relación en ambos sentidos. Por ejemplo, podemos decir que un proveedor puede distribuir a uno o más clientes. Es decir, cada ocurrencia de la entidad proveedor puede relacionarse con una (cardinalidad mínima) o varias (cardinalidad máxima) ocurrencias de la entidad cliente. En el sentido contrario, un cliente sólo puede abastecerse de un proveedor, lo que implica cardinalidad mínima y máxima uno. Para establecer la cardinalidad máxima, se dispone de unos botones de selección, bajo el nombre de Cardinality. Si escogemos la opción One, estamos diciendo que la cardinalidad máxima será uno, mientras que si se selecciona la opción Many, se estará indicando que la cardinalidad máxima es muchos (o N). Para determinar la cardinalidad mínima, se dispone de otros botones de selección, bajo

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Apéndice A. Diseño conceptual con Power Designor

el nombre Existence. Si indicamos la opción Optional, quiere decir que la cardinalidad mínima es cero, mientras que si se escoge la opción Mandatory se obliga a que la cardinalidad mínima será uno. Un tipo especial de relación es la relación de dependencia. Como ya se estudio en anteriores temas, una relación de este tipo indica que depende de otra relación para su identificación. Si por ejemplo se tiene la entidad pedido con los pedidos realizados por un cliente, y la entidad linea_pedido, con los detalles de cada pedido, esta última entidad tiene una relación de dependencia con aquella, ya que no se sabrá a que línea de pedido nos estamos refiriendo, sin saber a que pedido corresponde. Para indicar una relación de este tipo, bastará con seleccionar la caja de selección denominada Is dependent. Nuevamente nos encontramos en esta ventana con el botón Rules, en el cual podremos establecer las reglas de negocio, además de disponer de otras dos carpetas para introducir cualquier descripción que se nos ocurra.

La relación de herencia Otro tipo especial de relación es la relación de herencia. Consiste en la propiedad que tienen algunas entidades de heredar el comportamiento de otras. Por ejemplo, podemos tener tres entidades: automóvil con los atributos marca, modelo, precio y num_puertas, la entidad motocicleta con los atributos marca, modelo, precio y cilindrada y la entidad bicicleta con los atributos marca, modelo, precio y num_cambios. Pero si nos damos cuenta, las tres relaciones tienen tres atributos en común, marca, modelo y precio. Podemos aprovechar esta ventaja para definir una relación de herencia, suponiendo que estas son características básicas de cualquier vehículo. De esta forma se tendrá una relación vehículo con los atributos marca, modelo y precio, de las que heredarán las entidades automóvil con atributo num_puertas, motocicleta con atributo cilindrada y bicicleta con atributo num_cambios. Ni que decir tiene, que estas relaciones, con atributos privados o específicos a cada una, heredan o importan los atributos de la entidad padre. El ejemplo se representa como indica la Figura 109.

Figura 109

Para establecer una relación de herencia, se deberá escoger en la paleta el botón relación de herencia, seleccionar una relación, pinchar en la relación padre, y a continuación pinchar en las demás relaciones llevándolas hasta el punto de unión.

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Diseño físico con Power Designor Paso del esquema conceptual al esquema físico Una vez realizado el diseño del esquema conceptual, el siguiente paso es obtener el esquema físico. Cabe destacar que Power Designor no da la posibilidad de realizar la fase intermedia de diseño lógico, sino que ésta está divida entre las fases de diseño conceptual y diseño físico. Por ejemplo, si queremos realizar un particionamiento vertical, será preciso generar el esquema físico y cambiarlo según nuestras pretensiones y/o necesidades. Para generar el esquema físico a partir del conceptual, se puede seleccionar la opción de menú Dictionary - Generate Physical Model o pulsar las teclas Ctrl-G. Automáticamente aparece una pantalla, como la mostrada en la Figura 110. En la parte superior se especifica el SGBD específico sobre el cual se generará el esquema físico. Esto es importante, sobre todo, para determinar las restricciones del SGBD, los tipos de datos del mismo, etc. Justo debajo se nos preguntará por el nombre del fichero en el que se guardará el modelo físico, con extensión .PDM. En la carpeta Generation se nos sigue preguntando una serie de parámetros. Por ejemplo, permite especificar el nombre de los índices primarios y ajenos (campos que son clave en otras entidades) que se generarán para cada tabla. También se puede decir si las reglas de actualización o de borrado se propagarán a todas las tablas o sólo a la que afecte, etc. En la segunda carpeta se nos da la opción de preservar ciertos cambios, como por ejemplo los gráficos, las etiquetas, o las reglas de negocio. Una vez que estemos seguros de haber dado las opciones correctas, pulsaremos el botón OK y, tras un breve período de tiempo nos aparecerá un mensaje con el resultado de la generación; si algo ha

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fallado, se deberá revisar nuevamente el esquema conceptual, en otro caso tendremos el correspondiente esquema físico.

Figura 110

Modificación de las tablas

Figura 111

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Apéndice B. Diseño físico con Power Designor

Una vez generado el esquema físico, podremos adecuarlo a nuestro gusto, teniendo en cuentas las necesidades del sistema, y las restricciones del SGBD. De esta manera será preciso realizar un estudio detallado de las consultas que se realizarán a la base de datos, de la velocidad del hardware, del número de actualizaciones, etc., para de esta forma, conseguir una mayor eficiencia. En este caso ya podemos hablar de tablas, es decir, de la concreción física de las entidades diseñadas en el esquema conceptual. Podemos empezar modificando las características de las tablas, para lo que será necesario hacer doble click sobre una de ellas, apareciéndonos la Figura 111. En ella podemos especificar varias características, que estudiaremos a continuación en detalle.

Columnas La edición de columnas consiste en borrar, insertar y/o cambiar la definición uno o más atributos de las tablas. La forma de hacerlo es similar a la pantalla mostrada en el anterior tema acerca de la definición de atributos, salvo que en esta se puede determinar un atributo como clave ajena (atributo que es clave en otra tabla). Otra funcionalidad que ofrece Power Designor es la definición de atributos extendidos, que permite la determinación de ciertas características correspondientes a los atributos de una tabla, como pueden ser la forma de visualización (lista desplegable, editor, etc.), el valor inicial o por defecto del mismo, etiquetas, cabeceras, comentarios que se mostrarán a la hora de visualizarlos, etc. A esta funcionalidad se accede pulsando el botón Extended, ante el cual aparece la Figura 112.

Figura 112

Indices La definición de los índices de una tabla es otra de las características del diseño físico ya estudiadas, cuyo cometido es el aumento de eficiencia a la hora de realizar las consultas. Recuérdese, sin 219

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embargo, la desventaja que supone el tener una tabla de índices demasiado extensa, a la hora de realizar actualizaciones. Por lo tanto, es preciso realizar un estudio detallado de las transacciones que se darán en la base de datos. Para acceder a la pantalla de definición de índices, se deberá pulsar el botón Indexes. Dicha pantalla tiene la apariencia de la Figura 113.

Figura 113

Para definir un nuevo índice, pulsaremos el botón New, teclearemos su nombre, y especificaremos su tipo, de entre los siguientes: •

Primary key: índice por clave primaria. Es el índice que se seguirá por defecto, y define los atributos que son clave en la tabla.

•

Foreign key: es el índice que hace referencia a campos de la tabla, que son clave en otra tabla.

•

Unique: índice único, es decir, sus campos no pueden tener valores duplicados.

•

Cluster: índice cluster, usado para recorrer los cluster de una base de datos (se remite al lector al capítulo de diseño físico).

Para añadir campos a un índice, se pulsará el botón Add y se seleccionarán los atributos que se desean añadir. Además se puede especificar la ordenación del índice, que puede ser ascendente o descendente. En el botón Alternate Keys se pueden especificar claves alternativas o secundarias. Este es otro tipo de claves, además de las primarias, que sirven para identificar una ocurrencia de una entidad en la base de datos.

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Apéndice B. Diseño físico con Power Designor

Atributos extendidos Como ya se ha visto, la funcionalidad que ofrece Power Designor sobre atributos extendidos, permite la modificación de ciertas características de éstos. Sin embargo, pulsando el botón Extended, nos podemos encontrar con otra pantalla, totalmente distinta a la mostrada anteriormente, pero cuya finalidad es la misma: modificar el aspecto de visualización de estos atributos, y cuyo aspecto es el mostrado en la Figura 114.

Figura 114

Como se puede observar, en ella no se pueden definir formas de visualización de los atributos, ni valores iniciales, ni nada por el estilo, pero nos permite establecer las fuentes (tipo de letra, tamaño, estilo, etc.) con las cuales se mostrarán las tablas.

Triggers Como su propio nombre indica, los triggers son disparadores, es decir, trozos de código que se ejecutan cuando ocurre un determinado evento. En esta funcionalidad, accesible mediante el botón Triggers, se pueden determinar las acciones que tendrán lugar cuando ocurra un determinado evento, como por ejemplo, al insertar una tupla en la base de datos. Este código es dependiente del SGBD, y define la acción que tendrá lugar ante ciertos eventos. La Figura 115 muestra un ejemplo de definición de trigger.

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Figura 115

Restricciones Bajo el nombre restricción, se agrupa todo un conjunto de funciones que define el rango de valores que puede tomar un determinado atributo, y todas las reglas que debe verificar una tabla. No se ahondará más en este tema, ya que ya se ha estudiado en el capítulo sobre diseño conceptual, y cuyo comportamiento es similar en el diseño físico.

Creación de vistas Se entiende por vista, una porción de la base de datos, accesible por un usuario. Recuérdese la definición de vista recogida en el capítulo de introducción, y cuyo conjunto correspondía a la definición del nivel externo de la base de datos. Una vista permite la introducción de un nivel de seguridad. Es decir, se definirán consultas, que afecten a un determinado número de tablas, y cada una de ellas podrá ser accedida por uno o varios usuarios. Si no queremos que un usuario acceda a una determinada tabla, simplemente se le ofrecerán vistas que no impliquen dicha tabla. y a continuación pincharemos en Para definir una vista en Power Designor, pulsaremos el botón cualquier punto de la pantalla. Para editarla, bastará con hacer doble click sobre ella, y nos aparecerá una pantalla como la que aparece en la Figura 116. En ella podemos definir las tablas que implica, pulsando el botón Tables, y la query o consulta, pulsando el botón Query. Además se puede dar la opción de modificar el contenido de las tablas (opción Updatable) o simplemente consultar (opción Query Only). La query se podrá definir mediante el lenguaje SQL, pulsando el botón con dicho nombre.

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Apéndice B. Diseño físico con Power Designor

Figura 116

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Ejemplo de diseño con Power Designor Para irnos familiarizándonos con el uso de S-Designar, vamos a tratar de resolver un planteamiento utilizando esta herramienta. Enterprise SL es una empresa de venta al público, quiere informatizar su sistema, de cara al euro y al año 2000. Para ello nos ha encargado que diseñemos una base de datos que permita la introducción y recuperación eficiente de datos. El funcionamiento de Enterprise SL es el siguiente. Existen una serie de proveedores que abastecen a dicha empresa. A su vez, Enterprise SL desea tener almacenados los datos de todos sus clientes. Por otra parte, de cara a Hacienda, desea simplificar el tema de la facturación. Para ello desea tener almacenados todos los pedidos. Además desea conocer en todo momento la disponibilidad de productos en el almacén, para realizar pedidos de forma automática, cada vez que las existencias son inferiores a las 10 unidades de cada producto. Lo primero realizar es un diseño del esquema conceptual. Para ello abrimos la utilidad DataArchitect de S-Designar, y creamos un nuevo modelo conceptual (.CDM). A continuación empezamos a definir entidades: •

Proveedor: nos interesa saber su código de proveedor, nombre, CIF, dirección, ciudad y provincia.

•

Cliente: de que se desea conocer su código de cliente, NIF, nombre, apellidos, dirección, ciudad, provincia y teléfono.

•

Producto: código de producto, descripción y existencias.

•

Pedido: código de pedido.

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•

Linea_pedido: código de la línea de pedido y cantidad.

•

Factura: IVA e importe en pesetas y euros.

Empezamos creando las entidades. Pulsamos el botón entidad en la paleta de componentes y acto seguido pulsamos seis veces en cualquier punto de la pantalla. Ya tenemos creadas las seis entidades. El siguiente paso es definir los atributos de cada una de ellas. Para quitar la selección se puede pulsar el botón flecha en la paleta, o hacer click con el botón derecho del ratón. Empezaremos por la entidad proveedor. Para ello hacemos doble click sobre cualquiera de las entidades y, en la ventana que nos aparece teclearemos el nombre de la entidad (Proveedor), y acto seguido pulsamos el botón Attributes. Para crear un nuevo atributo pulsamos el botón New y le damos un nombre (CIF), un código (que será también CIF) y un tipo de dato (tipo carácter de longitud 10, A10). Así procederemos con el resto de atributos, teniendo en cuenta que la clave de dicha entidad será el atributo cod_proveedor, por lo que tacharemos la caja de selección correspondiente a Identifier de dicho atributo. La definición completa es la mostrada en la

Figura 117

Ahora se nos plantean dos opciones: 1. Dejar que el usuario introduzca la ciudad y la provincia como texto libre, o 2. Tipificar las ciudades y provincias. Nos decantaremos por esta última opción, ya que evitará el tener diferentes definiciones para una misma ciudad (Ej.: Sta. Cruz Tenerife, Santa Cruz de Tenerife, Sta. Cruz Trfe., Etc.). Esto implica la creación de otras dos nuevas entidades:

226

•

Provincia: código de provincia y descripción.

•

Ciudad: código de ciudad y descripción.

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Apéndice C. Ejemplo de diseño con Power Designor

Por lo tanto creamos dos entidades más, siguiendo el mismo proceso indicado anteriormente. En la Figura 118 mostraremos como quedaría la pantalla de definición de la entidad provincia.

Figura 118

El atributo cod_provincia será la clave de la entidad, y será de tipo numérico de dos dígitos. El atributo desc_provincia será un texto de 20 caracteres. La definición de la entidad ciudad queda como indica la Figura 119.

Figura 119

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Seguimos definiendo entidades, y pasamos a ahora a hacerlo con cliente.

Figura 120

Lo único a destacar aquí es la clave de la entidad, que es el atributo cod_cliente, y los atributos obligatorios que son Nombre y Apellidos. En la Figura 121 definimos los atributos de la entidad Pedido.

Figura 121

Hacemos lo mismo con la entidad linea_pedido. 228

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Apéndice C. Ejemplo de diseño con Power Designor

Figura 122

También definimos la entidad producto.

Figura 123

Y concluimos definiendo la entidad factura, como se observa en la Figura 124 En esta última definición, cabe destacar que se ha optado por no almacenar el importe en euros en un nuevo campo, ya que ello supone un desperdicio de memoria, máxime cuando se sabe el cambio de pesetas a euros. Lo único que se deberá realizar para calcularlo será dividir el importe en pesetas por 166,386, con lo que ya tenemos una regla de negocio para la entidad factura. Para crearla, pulsamos el 229

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botón Rules, y en la pantalla que nos aparece pulsamos List. Le damos el nombre Pesetas_a_euros, y decimos que es de tipo Formula. Para definirla, pulsamos el botón Define y tecleamos lo que muestra la Figura 125.

Figura 124

Figura 125

Una vez definida, sólo nos queda añadirla a la entidad, para lo que pulsaremos el botón Add en la pantalla y escogeremos dicha regla.

230

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Apéndice C. Ejemplo de diseño con Power Designor

Figura 126

Una vez definidas todas las entidades, el siguiente paso es crear las relaciones entre ellas. Podemos observar varias relaciones entre pares de entidades: •

Un proveedor puede abastecer a la empresa de varios productos, y un producto puede ser abastecido por varios proveedores: relación N-M. La cardinalidad máxima es N y la mínima es 1. Para crear una relación entre ambas entidades, pulsaremos el botón de relación en la paleta de componentes, y a continuación uniremos ambas entidades. Haciendo doble click sobre la relación creada, obtenemos la pantalla de definición, que debe quedar como la Figura 127.

Figura 127

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•

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Un cliente puede realizar muchos pedidos, pero un pedido sólo puede ser realizado por un cliente. Esto implica una relación 1-N, y la ventana queda como la Figura 128.

Figura 128

•

Un pedido puede tener muchas líneas de pedido, pero una línea de pedido sólo puede corresponder a un pedido. Además, la relación en el sentido de linea_pedido es dependiente, es decir, no se puede identificar una línea de pedido, si no se sabe el pedido al que corresponde.

Figura 129

232

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•

Apéndice C. Ejemplo de diseño con Power Designor

En una línea de pedido sólo puede haber un producto, mientras que un producto puede estar en varias líneas de pedido.

Figura 130

•

Un cliente puede tener varias facturas, sin embargo una factura sólo puede corresponder a un cliente.

Figura 131

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•

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Una provincia puede tener muchas ciudades, pero como mínimo una, y una ciudad sólo puede pertenecer a una provincia.

Figura 132

•

Una ciudad puede tener varios proveedores, pero un proveedor sólo puede pertenecer a una ciudad. La cardinalidad mínima es uno, ya que no nos interesa tener almacenadas las ciudades sin proveedores.

Figura 133

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•

Apéndice C. Ejemplo de diseño con Power Designor

Una ciudad puede tener varios clientes, pero un cliente sólo puede pertenecer a una ciudad. Obsérvese, en la Figura 134 como no se ha incluido una relación entre provincia y cliente, ya que sabiendo la ciudad a la que pertenece el cliente, podemos saber su provincia.

Figura 134

Pues bien, ya tenemos el esquema conceptual, que queda como muestra la Figura 135.

Figura 135

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Una vez obtenido el esquema conceptual, el siguiente paso es obtener el esquema físico. Para ello pulsamos Ctrl-G y escogemos un SGBD, por ejemplo Microsoft Access 95. Pulsamos Ok. El esquema físico queda como aparece la Figura 136.

Figura 136

En él podemos observar como se ha añadido una nueva relación, denominada RELATION_63, fruto de la relación N-M entre las entidades producto y proveedor, y que almacena los productos que han sido abastecidos por cada proveedor. Las flechas representan las operaciones de join que hay que realizar para obtener la información de una tabla.

Figura 137

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Apéndice C. Ejemplo de diseño con Power Designor

Lo primero que realizaremos será cambiar el nombre de la relación RELATION_63, ya que no queda muy estético. Le daremos el nombre de Proveedor-Producto, y añadiremos un nuevo atributo, que será la fecha en la que se ha realizado la venta. Para ello hacemos doble click en dicha entidad, pulsamos el botón Columns, pulsamos el botón New, y tecleamos el nuevo atributo. Crearemos ahora una vista, para que la secretaria encargada de realizar los pedidos, compruebe el stock que queda. Para ello pulsamos el botón vista en la paleta de componentes, y pinchamos en cualquier punto de la pantalla. Para definirla, hacemos doble click sobre ella, y establecemos una consulta SQL.

Figura 138

No se preocupe demasiado si no entiende la anterior consulta, ya que en la siguiente parte se estudiará a fondo la sintaxis de lenguaje SQL. Básicamente, lo que hace es recuperar todos los productos cuyo stock es menor de 10 unidades.

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