D:\Introduccion A Sql 2000 Server

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  • 1. Bases de Datos y SQL
  • 2. Índice
    • Introducción: Bases de datos
    • Modelo relacional
    • SQL
      • Repaso de comandos principales
      • Lenguaje de definición de datos (DDL)
      • Lenguaje de manipulación (DML)
    • Demostraciones
    • Extensiones de SQL para el mundo SIG
    • Problemas con el modelo relacional
  • 3. ¿Porque las bases de datos?
    • Parece obvio hoy en día
    • Tradicionalmente sistemas trabajaban a base de ficheros sueltos, y procedimientos sobre ellos
      • sistemas a medida de cada aplicación (pág. 2-9)
    • Bdatos: separación de datos e su implementación (hardware/software)
      • Independencia
      • Protección (permite sistema multiusuario)
      • Flexibilidad (conectar la bdatos a todo)
      • Eficiencia (minimiza duplicidad de datos)
      • Integridad (minimiza errores lógicos)
  • 4. Papel de BBDD en los SIG
    • Típicamente mucha énfasis en cursos de SIG en la parte cartográfica
      • digitalización, depuración, conversión de mapas digitales...
      • enfoque geométrico
      • “ y se puede enlazar atributos a cada elemento geográfico...línea, polígono etc.”
      • típico ejemplo: segmento de calle (línea) con 6 atributos: longitud, anchura, 4 números de policía
    • La parte cartográfica es más visual, interesante
    • (transparencias)
  • 5. Papel de BBDD (2)
    • La creación de la base de datos SIG supone la recogida de datos carto(geo)gráficos y atributos
    • Ocupa gran parte del tiempo/presupuesto
    • Durante la explotación de un SIG, a largo plazo, la actualización cartográfica juega un papel trivial
    • Explotación del SIG sinónimo con consultar ...a la base de datos (transparencias)
      • la geometría se mantiene relativamente fija, los atributos no
      • el SGBDR permite combinaciones de consultas casi sin limite
      • limitación: del diseño de la base de datos
      • esta en vuestros manos
  • 6. Papel de BBDD (3)
    • Un experto en BBDD puede determinar el éxito de (o salvar) un proyecto SIG; un cartógrafo no
    • UNIGIS ofrece dos asignaturas (módulos) dedicadas a las BBDD
    • Aconsejables los dos módulos
    • Y si puede ser, un curso de Oracle después de Unigis
    • Si no puede ser, utilización de MS-Access (en adición a Quasar) para el primer módulo
  • 7. Modelos de bases de datos
    • Modelo jerárquico
      • estructura de árbol: relaciones 1:muchos
      • requiere duplicación de datos
    • Modelo en red
      • permiten mejor relación entre los datos
      • todo conectado a todo
      • muy utilizado en aplicaciones COBOL (empresarial)
    • Dibujos en la página 2-30
    • Modelo relacional
      • modelo dominante hoy en día
  • 8. Modelo relacional
    • Dr Edgar (Ted) Codd, de la IBM
    • 1970 “A relational model of data for large shared data banks” Communications of the ACM 13(6).
    • Modelo muy simple, flexible hasta cierto punto
    • Todo en tablas, con columnas y filas
    • Operaciones para crear, borrar, modificar tablas
    • Otras operaciones (álgebra relacional) para manipular (consultar) estas tablas...
    • El modelo se caracteriza por tres elementos
  • 9. Características del modelo
    • Elemento estructural : forma de guardar datos
      • todo en tablas, y nada más que tablas
      • sin duplicar registros (filas, tuplas)
      • campos (columnas) con nombres únicos
      • entradas en un campo de solo un tipo
        • numérico (entero, real..), texto, fecha, etc.
      • todas las entradas serán datos atómicos
      • orden de filas/columnas no importa
      • valores nulos soportados (<> 0)
      • claves para crear relaciones (solo una es clave primaria)
  • 10. Características (2)
    • Elemento de manipulación : que se puede hacer
      • Entrada: una o mas tablas
      • Salida: una tabla nueva
      • Codd define álgebra y cálculo relacional (el usuario no los vea)
      • En la práctica, solo son 3 operadores fundamentales:
        • SELECT : especificar “criterios de búsqueda” y crear una nueva tabla con solo los datos que buscábamos
        • PROJECT : copia un subconjunto de campos a una tabla nueva
        • JOIN : “pega” dos tablas para crear una nueva
      • Select y Join: operaciones críticas en el SIG vectorial
  • 11. Características (3)
    • Elemento de integridad : control lógico
      • Integridad de entidades
        • garantiza que los campos clave tengan datos (no nulos) y que si existe un registro se puede localizar
      • Integridad referencial
        • mantiene intactas relaciones (referencias) de clave a clave
        • no puedes borrar un registro al que depende otra tabla
        • los dos campos clave deben ser del mismo tipo
  • 12. Grado = 5 Cardinalidad = 2155
  • 13.  
  • 14.  
  • 15. ¿Como manipular los datos/tablas?
    • Structured Query Language, SQL
    • Viene de Sequel (IBM, 1974), todavía se pronuncia “siquel”, aunque oficialmente es “S.Q.L.”
    • Un estándar ANSI, ISO pero...
      • Los fabricantes han creado sus propias versiones no exactamente estándares...
      • PL/SQL de Oracle <> SQL de MS Access (Jet)
      • Muchos SIG utilizan ficheros DBF o MDB, que los manipulan sin los gestores dBase o Access
      • Ningún fabricante soporta el 100% del estándar
  • 16. SQL y el modelo relacional
    • SQL no forma parte del modelo relacional
    • Query-By-Example (QBE), otros lenguajes de consulta pueden aplicarse también al modelo
    • SQL ha sido aceptado como el lenguaje de facto
    • SQL aceptado por Codd, con matices
    • Sirve como lenguaje completo: de definición (DDL) y de manipulación (DML) de datos según el modelo relacional
    • Tiene una estructura “pseudo inglésa”
    • Se utiliza como lingua franca entre sistemas
  • 17. Repaso de comandos SQL
    • DDL:
      • CREATE <tabla>
      • DROP <tabla>
    • DML:
      • SELECT <columna(s) de datos>
      • FROM <tabla(s)>
      • WHERE <condición lógica>
  • 18. Ejemplos del sintaxis SQL
    • create table zona (
    • IdZona smallint not null unique,
    • NomZona char(30) not null unique,
    • Superf smallint,
    • IdOfCD smallint not null
    • );
    • create table tipo (
    • IdTipo smallint not null unique,
    • DescTipo char(30) not null unique
    • );
  • 19. Mas ejemplos...
    • SELECT DISTINCT NomCons
    • FROM ofarea,relacion,ofcd,zona,parcela,construc
    • WHERE NomAr=’Central’
    • AND ofarea.IdAr=relacion.IdAr
    • AND relacion.IdOfCD=zona.IdOfCD
    • AND zona.IdZona=parcela.IdZona
    • AND parcela.IdCons=construc.IdCons;
  • 20. Mas ejemplos... SELECT NomAr,AVG(Superf),SUM(Superf) FROM ofarea,relacion,zona WHERE ofarea.IdAr=relacion.IdAr AND relacion.IdOfCD=zona.IdOfCD GROUP BY NomAr;
  • 21.  
  • 22. Relaciones
    • Son BBDD relacionales, ¿no?
    • Dividimos los datos entre varias tablas (específicas) para minimizar la duplicación de datos, y también las dependencias entre campos
      • proceso conocido como normalización (sección 4.1.3)
    • Hay relaciones de 3 tipos entre atributos
      • 1:1, una persona tiene un DNI
      • 1:M, una persona tiene muchos amigos
      • M:N, una tienda tiene muchos clientes, cada uno de los cuales es cliente de muchas tiendas
  • 23. Relaciones (2)
    • El modelo relacional no permite relaciones M:N, por eso a veces hay que crear nuevas tablas (auxiliares) como “puentes” entre una tabla y otras
    • Ejemplo de la Videoteca:
      • tabla “clientes” (cada cliente es único)
      • tabla “películas” (cada película es única)
      • Problema: ¿Como modelar el caso en que una película esta en manos de muchos clientes, y que cada cliente puede haber alquilado muchas películas?
    • Solución: nueva tabla “movimientos”, con campos en común con “clientes” y “películas”
  • 24. Claves
    • Para enlazar tablas mediante un campo en común
    • Claves primarias (campo único), como DNI en la tabla “clientes”
    • Claves externas (foráneas), como DNI en la tabla “movimientos”
    • Ejemplo de Neptuno en Access
  • 25. Diseño de la Base de Datos
    • Cuales son las entidades (y sus atributos ) de importancia
    • Cuales son las relaciones entre ellas
    • Creación de modelos E-A-R tratada en detalle en la sección 4 del libro Unigis
    • Luego diseñar una bdatos física de acuerdo con el modelo
    • Este diseño no es una tarea trivial
    • La explotación del SIG (consultas posibles) se basa en este diseño !!
    • Rediseñar una base de datos a posteriori MUY caro !!
  • 26. SQL en el ámbito SIG
    • Se utiliza (SQL es un estándar de facto )
      • Cuando sabes SQL, sabes el 30% de cualquier SIG vectorial
    • Pero no es lenguaje óptimo para representar las relaciones espaciales (basadas en la geometría)
      • cerca de, pasando por, intersección con, dentro de
    • Y no permite interacción multimodal
      • ¿Cuáles son las carreteras que pasan por este <señalizando con ratón> barrio?
    • En general: SQL es para tablas de texto
    • “ SQL sirve para modelar como la gente utiliza tablas”
  • 27. Problemas con SQL
    • Normalmente el SIG maneja datos alfanuméricos (en tablas relacionales) y gráficos (en ficheros propietarios)...
    • Ejemplos de Arc/INFO, MapInfo
    • SQL no ofrece herramientas para la parte gráfica
      • No es eficiente guardar miles (millones) de coords x,y,z en columnas largas
      • Para representar un polígono hace falta crear por lo menos 5 tablas y sus relaciones correspondientes
      • Demasiado complicado y lento
  • 28. Problemas con SQL (2)
    • ¿Como optimizar almacenamiento de datos espaciales?
      • Puedes ordenar un campo y definir un índice (que siempre es unidimensional) sobre este campo
      • Contra la norma de Codd, que el orden no importa
      • Y ¿qué campo vas a elegir? Sólo coord-x, sólo coord-y...
      • En general, lectura de tablas relacionales es muy lenta (olvídalo para dibujar elementos geográficos)
    • Indices bidimensionales
      • Quadtree, KDB-tree (van Oosterom)
      • Decomposición/indexación regular en 2-D del espacio
  • 29. Problemas con SQL (3)
    • No se puede definir “tipos de datos abstractos”
    • Modelo relacional define CHAR, ENTERO, REAL, FECHA, etc.
    • Sería útil poder definir tipos geométricos por ejemplo:
      • línea, nodo, rectángulo...
    • Reconocida hace 20 años la necesidad de extensiones especiales al SQL para servir los campos SIG, CAD, diseño...
  • 30. Solución 1: Pseudo-SQL
    • Ejemplo de MapInfo
      • Han definido extensiones para “objetos geográficos”
        • aquí objeto = entidad (no es OO)
        • obj contiene otro obj, tiene intersección con, esta completamente dentro...
      • Gestor de base de datos hecho por MapInfo, que entiende estas extensiones, y que trabaja con ficheros DBF
      • No cumple con muchas normas del ANSI SQL
      • Pero funciona...
  • 31.  
  • 32. Solución 2: “SQL espacial”
    • Bundock y otros (Smallworld)
    • Herring y otros (Intergraph>>Oracle)
    • van Oosterom (en libro anexo Unigis)
    • SQL-3 algo más flexible, permite algo de OO
    • SQL-MM (multimedia)
    • Oracle Spatial (todos los datos en tablas relacionales)
    • Basado en un nuevo modelo objeto-relacional
    • Soporta algo de SQL, algo de conceptos OO, programación desde Java, C++, etc.
  • 33. Ejemplos, Oracle Spatial
    • ¿Cuales son los parques con ríos?
      • SELECT parks.name
      • FROM parks, rivers
      • WHERE
      • sdo_geom.relate(parks.geometry, rivers.geometry,
      • ’ OVERLAPBDYINTERSECT’) = ’OVERLAPBDYINTERSECT’;
  • 34. Otro de Oracle Spatial
    • Parques por donde pasa la carretera I-93
      • SELECT Parks.Name FROM Parks, Roads
      • WHERE
      • MDSYS.SDO_RELATE(Parks.Geometry, Roads.Geometry,
      • ’ MASK=ANYINTERACT’) = ’TRUE’
      • AND Roads.Name = ’I-93’;
  • 35. BBDD objeto-relacional
    • En su infancia
    • Oracle liderando el campo, empujando fuerte
      • tiene grupo de 200 trabajando en temas especiales
    • BD relacionales poseen una masa crítica sustancial
    • Todos los sistemas utilizan indexación 2-D (o n-D) para mejorar rendimiento
      • tema tratado en otro modulo de Unigis
  • 36. El futuro de las BBDD
    • Ya que vivimos en tiempo de Internet, nadie sabe
    • ¿Será la propia Internet (web) nuestra base de datos?
      • Todo distribuido
      • Todo conectado
    • Faltan nuevos índices, buscadores
    • Es una base de datos con dominio abierto
      • crece al ritmo de 100.000 páginas (recursos) al día
      • no es posible la consulta “Dame un listado de todos los recursos sobre tal tema”
    • Otros tiempos, otros SIGs
  • 37. Gracias por vuestra atención.