Metodologías de bases de datos

Una metodología nos indica las actividades a seguir en el desarrollo de principio a fin de la Base de Datos, qué es lo que hay que realizar en cada actividad, qué se necesita como entrada, qué se produce como salida e incluso quién está involucrado.

Una metodología se apoya en los siguientes elementos: técnicas, modelos y soporte CASE.

• Técnicas: representan cómo llevar a cabo cada una de las actividades o pasos de los que consta la metodología, es decir, proporcionan procedimientos para llevar a cabo cada tarea.
• Modelos: instrumentos que empleamos para representar una determinada realidad (generalmente tienen una notación gráfica que facilita su comprensión y validación); se utilizan en las técnicas para soportar la actividad que llevan a cabo.
• Herramientas CASE: permiten dar soporte automatizado a la aplicación de las técnicas de una metodología así como a los modelos que incorporan.

El diseño de BD consiste en describir la estructura de la BD de forma que se represente fielmente la parcela del mundo real que se quiere almacenar. Ello se realiza mediante un proceso de abstracción (que se denomina modelado) que se apoya en un modelo de datos.

Un modelo de datos es el instrumento que se aplica a un UD para obtener una estructura de datos que se denomina esquema de la BD.

Un modelo de datos proporciona un conjunto de conceptos, reglas y convenciones que nos permiten especificar y manipular los datos que queremos almacenar en la BD. Todo modelo de datos se compone de una parte estática y una parte dinámica:

• Parte estática: Conjunto de estructuras que permiten definir los datos y sus restricciones asociadas especificados según un Lenguaje de Definición de Datos (LDD). Consta de elementos permitidos y elementos no permitidos:
  • Elementos permitidos: son los objetos, asociaciones entre objetos, propiedades, etc. que proporciona el modelo para representar una determinada realidad.
  • Elementos no permitidos: restricciones que representan las limitaciones impuestas a la estructura del modelo o a los datos.
  • Parte dinámica: Formada por un conjunto de operadores que permiten manipular los datos y que están reflejados en el Lenguaje de Manipulación de Datos (LMD).

Además, cada modelo de datos tiene una representación gráfica que suele ser en forma de grafos o tablas.

Aunque existen distintas metodologías para el desarrollo de BD, seguiremos un proceso que cubre las fases de diseño conceptual, diseño lógico estándar y diseño lógico específico. La figura que se presenta a continuación muestra las fases de esta metodología con los modelos que se aplican en cada una de ellas. Aunque el uso de esquemas conceptuales facilita el diseño de BD no siempre la fase de modelado conceptual se lleva a cabo. La parte derecha de la Figura muestra la metodología completa de diseño de BD mientras que la parte izquierda muestra el diseño de BD partiendo del diseño relacional de una BD.

Consiste en la representación de la parte del mundo real que se quiere almacenar en la BD en esquemas conceptuales E/R. Esta primera fase de análisis tiene como objetivo poder validar con el usuario la información que contendrá la BD. Por ello, los esquemas E/R son los de mayor nivel de abstracción. Los esquemas conceptuales no son directamente implementables en un ordenador; por ello, no tienen ninguna connotación física y pueden traducirse a cualquier modelo lógico. La construcción de esquemas E/R es una labor creativa que se realiza en sucesivos pasos de refinamiento.

Existe un procedimiento exhaustivo a seguir con el fin de traducir todos los constructores del modelo E/R a constructores del modelo Relacional. En un primer paso, se hace una transformación al modelo relacional estándar, que no es directamente implementable en un SGBD relacional pues cada SGBD implementa de manera libre un subconjunto de este estándar.

En esta fase se tienen en cuenta aspectos relacionados con la carga de la BD, la optimización de consultas y otros aspectos relacionados con la eficiencia en el almacenamiento y funcionamiento de la BD y que son realizadas por el administrador de la BD a través de las utilidades que proporciona el SGBD que se vaya a utilizar. Es posible realizar el diseño de la BD directamente en el modelo relacional sin llevar a cabo previamente la fase de modelado conceptual.