TEMA
39.
DESARROLLO
DE
APLICACIONES
MEDIANTE
BASES
DE
DATOS
RELACIONALES.
1.
INTRODUCCIÓN ............................................................. ..................................................................................................................... ........................................................ 1
2.
DESARROLLO DE APLICACIONES .......................................................... ........................................................................................... ................................. 2
3.
DESARROLLO DE APLICACIONES .......................................................... ........................................................................................... ................................. 2 3.1.HERRAMIENTAS PARA EL DESARROLLO DE APLICACIONES ................................................ ................................................ 2 3.1.1 LENGUAJES DE PROGRAMACIÓN ANFITRIONES .......................................................... 2 3.1.2. LENGUAJES DE CUARTA GENERACIÓN (L4G) .............................................................. 2 3.1.3. LENGUAJES L ENGUAJES DE PROGRAMACIÓN EMPOTRADOS ........................................................ ........................................................ 3 3.2. CARACTERÍSTICAS DE LOS LENGUAJES DE PROGRAMACIÓN DE UN SGBD ....................... 5 3.3. GENERADOR DE APLICACIONES ......................................................................................... 5 3.4. UTILIDADES PARA EL ACCESO Y PRESENTACIÓN DE DATOS .............................................. 6 3.4.1. INTERFACES ................................................................................................................. ................................................................................................................. 6 3.4.2. DEFINICIÓN DE MENÚS ............................................................................................... ............................................................................................... 7 3.4.3. MACROS ...................................................................................................................... ...................................................................................................................... 7
4.
CONCLUSIÓN. ................................................................. ........................................................................................................................ ....................................................... 7
1. INTRODUCCIÓN El enunciado del presente tema relaciona dos conceptos: aplicaciones y bases de datos relacionales. Por un lado, una aplicación es un tipo de programa informático diseñado como herramienta para permitir al usuario realizar realizar diversos tipos de trabajo. Por otro lado, una base de datos es un conjunto, de datos almacenados en un soporte informático no volátil, relacionados y estructurados. Para realizar con dichos datos, tareas como la definición de los mismos a distintos niveles, manipulación, mantenimiento de su integridad, privacidad y seguridad y en definitiva para crear un entorno de gestión adecuado, surgieron los SGBD. Los más populares son ORACLE, DB2, Informix, Paradox, entre otros. Los SGBD Relacionales son los más utilizados actualmente frente a otros más marginales como los SGBD en red y los jerárquicos. En el presente tema hablaré de las utilidades que los SGBD relacionales nos ofrecen para desarrollar aplicaciones que accedan a la información de una base de datos. El tema… ASGBD
2. DESARROLLO DE APLICACIONES Los SGBD son un conjunto de herramientas que nos permiten realizar las operaciones típicas de una base de datos de forma fácil y rápida. Los SGBD relacionales, estructuran la información en tablas, siendo cada una de las filas una tupla que es un conjunto de información sobre una entidad, y cada una de las columnas un atributo (característica de una entidad). Ejemplo: Estos sistemas tienen una serie de utilidades para desarrollar aplicaciones que acceden a los datos y los presentan al usuario de forma adecuada.
3. DESARROLLO DE APLICACIONES Las utilidades de un SGBD son un conjunto de herramientas que nos permiten realizar las operaciones típicas de una base de datos de forma más fácil y rápida. Mediante estas utilidades vamos a ser capaces de desarrollar aplicaciones, de tener acceso a los datos y a poder presentarlos al usuario final de forma adecuada.
3.1.HERRAMIENTAS PARA EL DESARROLLO DE APLICACIONES A través de las herramientas de programación podemos desarrollar desarrollar aplicaciones que nos permiten automatizar operaciones sobre la base de datos. Un SGBD puede utilizar las siguientes herramientas: -
Lenguajes de programación anfitriones Lenguajes de programación empotrados, incorporados, embebidos, inmersos… (recibe
varios nombres) Lenguajes de cuarta generación y herramientas CASE
3.1.1 LENGUAJES DE PROGRAMACIÓN ANFITRIONES Los SGBD suelen admitir varios lenguajes l enguajes de alto nivel llamados anfitrión para manipulación de los datos, como por ejemplo: Cobo, Fortran, Basic, Pascal, C, etc.. Los lenguajes de este tipo son procedimentales, es decir, tendremos que especificar con detalle el procedimiento necesario para acceder a la base de datos; hay que precisar el algoritmo. Son los lenguajes utilizados habitualmente por los programadores de los SGBD para desarrollar aplicaciones de manipulación de la base de datos.
3.1.2. LENGUAJES DE CUARTA GENERACIÓN (L4G) Los L4G son programas que combinan estructuras de control con la manipulación de objetos de una base de datos. Se utilizan conjuntamente con las denominadas herramientas CASE. Son herramientas para el desarrollo rápido de aplicaciones. Prácticamente la totalidad de los SGBD disponen de L4G, que permiten el acceso a la base de datos generalmente mediante llamadas a un lenguaje de datos como SQL
Al planificar la base de datos, se puede utilizar una herramienta CASE (Computer Aided Software Engineering) para llevar a cabo el resto de tareas de modo más eficiente y efectivo. Una herramienta CASE suele incluir: -
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Un diccionario de datos o repositorio que contiene toda la información que se va generando a lo largo del ciclo de vida del sistema, como por ejemplo: componentes de análisis y diseño (diagramas de flujo de datos, diagramas entidad/relación, esquemas de bases de datos, diseño de pantallas), estructuras de programas, algoritmos, etc. Herramientas de diseño para dar apoyo al análisis de datos. Herramientas que permitan desarrollar el modelo de datos corporativo, asi como los esquemas conceptual y lógico. Interfaz de usuario, que constará de editores de texto, y herramientas de diseño gráfico, que permitan mediante la utilización de un sistema de ventanas, iconos y menús, con la ayuda del ratón, definir los diagramas, matrices, etc., que incluyen las distintas metodologías Herramientas de carga/descarga de datos, que permiten permiten cargar el repositorio repositorio de la la herramienta CASE con datos provenientes de otros sistemas, o generar a partir de la propia herramienta esquemas de bases de datos, programas, etc. Analizador de sintaxis: verifica la validez y el correcto uso de la información introducida en la herramienta, de acuerdo a la notación soportada. Es un componente muy importante e puesto que ayuda al desarrollador a no cometer errores de sintaxis al crear los diagramas y genera un código más competo y preciso. Generador de código: es uno de los componentes indispensables de las herramientas CASE. Las características más importantes del generador de código son el lenguaje o los lenguajes para los que genera código y el alcance de la generación del cuerpo del programa. Herramientas de prototipado: muestran al usuario, desde los momentos iniciales del diseño, el aspecto que tendrá la aplicación una vez desarrollada. Esto facilita la aplicación de los cambias necesarios, en la fase de diseño.
3.1.3. LENGUAJES DE PROGRAMAC PROGRAMACIÓN IÓN EMPOTRADOS Los lenguajes definidos para el modelo relacional de datos están orientados a la manipulación de conjuntos de tuplas. Los operadores seleccionan tuplas con la información requerida en una consulta, o bien actualizan grupos de tuplas de la forma indicada en un requerimiento de actualización. Esta característica, que supone una mejora frente a los modelos de datos jerárquico y en red, tiene sin embargo un problema a la hora de integrar estos lenguajes con los lenguajes de programación clásicos, puesto que estos últimos no contemplan manipulación de estructuras de datos complejas como conjuntos de de registros, listas de registros, etc… etc… Ese desajuste entre
el modelo de base de datos y el modelo de programación, recibe el nombre de ‘desajuste de impedancia’
El acceso a una BDR desde un programa será necesario cuando pensamos en aplicaciones complejas que necesiten manipular tuplas de forma individual, estructuras de programación tradicionales como selección y repetición, interacción con el usuario y gestión de errores.
Ante este problema, surgen los lenguajes empotrados que ofrecen a los usuarios usuarios el acceso y la manipulación de la base de datos de forma sencilla, normalmente de forma interactiva desde un terminal. Estos lenguajes incluyen tanto los medios de manipulación como facilidades para describir los datos que se desea recuperar o actualizar. Al ser lenguajes orientados al usuario final, deberán ser lo menos procedimentales posible Ejemplo de lenguaje empotrado: SQL
Un programa SQL debe tratarse con un preprocesador antes de la compilación. Las consultas SQL se sustituyen por declaraciones escritas en lenguaje anfitrión (C, Pascal, ..) y por llamadas a procedimientos que permitan la ejecución del acceso a la base de datos. Posteriormente, el programa resultado se compila con el compilador del lenguaje anfitrión. La principal dificultad para acceder a una base de datos relacional desde un programa reside en la incompatibilidad entre los tipos de estructuras. Para superar este problema se ditenen dos opciones: restringir las consultas a aquellas que devuelvan una única tupla, o introducir algún mecanismo que permita acceder a las tuplas individualmente. Este último mecanismo viene representado por los cursores. Un cursor puede moverse a través de las tuplas de la relación, pudiendo en cualquier momento seleccionar o actualizar la tupla apuntada. La estructura típica de un programa de manipulación de la base de datos es la siguiente: Programa Declaración de variables Declaración de variables huéspedes para acceder a la l a BD Fin declaración variables huéspedes para acceder a la BD Fin declaración de variables Comienzo del código del programa …
Instrucciones propias del lenguaje …
Conexión con la base de datos …
Instrucciones SQL … ( pueden usarse variables del programa progr ama anfitrión)
Desconexión de la base de datos …
Instrucciones propias del lenguaje … Fin del código del programa
Ejemplo de un cursor EXEC SQL Declare c cursor for Select nombre, ciudad from clientes where ciudad<>’sevilla’ END-EXEC EXEC SQL fetch c into n,c END EXEC
Donde n y c son variables del programa que recibirán los datos de la tupla.
3.2. CARACTERÍSTICAS DE LOS LENGUAJES DE PROGRAMACIÓN DE UN SGBD Aunque son similares a los lenguajes de programación convencionales en cuanto a su estructura, los lenguajes de programación presentan diferencias en cuanto al tipo de madatos que pueden ser incluidos en un programa. pro grama. Los mandatos se agrupan en tres tipos: a) Mandatos de uso general: parecidos en su función a los mandatos de cualquier lenguaje de programación b) Mandatos de bases de datos: En un programa se pueden incluir los mandatos para manejo de las base de datos que se utilizan fuera de los programas c) Mandatos SQL: En general todos los SGBD incluyen la posibilidad de gestionar las tablas mediante estos lenguajes de consulta, permitiendo además la inclusión de estas órdenes en los programas generados en su lenguaje de programación. La creación y ejecución de un programa sigue los pasos comunes en cualquier lenguaje: -
Creación de código fuente en un fichero o ASCII Compilación y enlace Ejecución
En algunos SGBD la ejecución puede ser interpretada, con lo que no es necesario el proceso de enlace. Incluyendo además utilidades para la depuración de programas.
3.3. GENERADOR DE APLICACIONES Una aplicación es un sistema conducido por menús que automatiza una tarea de gestión de datos. En lugar de usar separadamente una base de datos, preguntas, formularios, etc., se combinan esos elementos en una aplicación. El generador de aplicaciones es una herramienta de diseño que permite crear un sistema central de menús, que enlace con los programas de utilidad del SGBD. Permite desarrollar aplicaciones que realizan importantes tareas de gestión de los datos sin escribir apenas código. Esta herramienta proporciona un entorno de diseño que permite crear y posicionar objetos sobre la pantalla y posteriormente definir acciones sobre ellos. El SGBD genera los programas que ejecutan esas acciones. Por tanto un generador de aplicaciones, es un sistema conducido por menús para desarrollar aplicaciones enlenzando visualmente elementos del SGBD en una superficie de trabajo. PASOS para crear aplicaciones con generador de aplicaciones -
Definir entorno Definir la aplicación objeto Definir objetos
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Asignar acciones Generar código
3.4. UTILIDADES PARA EL ACCESO Y PRESENTACIÓN DE DATOS Los sistemas de bases de datos proporcionan gran variedad de herramientas para generar rápidamente interfaces especializadas para tareas como la entrada de datos, la generación de informes, consultas, formularios, etc.
3.4.1. INTERFACES Para acceder y presentar datos se usan las interfaces, pero no hay normas para su utilización; cada sistema de base de datos puede tener la suya propia. Las categorías de las interfaces son las siguientes: -
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Interfaces orientadas a consultas: las consultas permiten formular preguntas sobre los
datos almacenados en las tablas. Son una de las partes más importantes porque permiten el acceso a la información. SQL, por ejemplo permite a los usuarios escribir consultas y muestra los resultados en forma de tablas. Existen distintos tipos de consultas: de selección, de referencia cruzadas, de unión y de acción. En este último caso podremos, a través de una consulta, crear una nueva tabla, eliminar registros, añadir datos a una tabla o actualizar un grupo de registros. La estructura de una consulta la compone la elección de los campos, los criterios de búsqueda, campos calculados en base a otros, enlace de varias tablas y cálculo de totales Interfaces de formularios: los formularios son herramientas para la manipulación de la información de la base de datos. Son el elemento con el que el usuario final va a interactuar, por lo que el diseño será un factor importente. Los sistemas de bases de datos permiten a los usuarios crearlos de forma declarativa sencilla utilizando programas editores de formularios. A través de ellos mostramos la información de forma atractiva y con una apariencia similar a los formularios de papel, podremos calcular totales, gráficos y mostrar datos de varias tablas. Además muchos sistemas poseen la posibilidad de crearlos con co n ayuda de asistentes. (oracle developer) Diseñadores de informes: Los informes son el medio que ofrecen los SGBD para para presentar la información de la base de datos en un formato adecuado para su salida por impresora o pantalla. Los usuarios finales eligen los datos que se mustraran y el formato utilizado. Interfaces para el acceso remoto a los datos: Con el desarrollo de las redes de ordenadores, las bases de datos comenzaron a incorporar utilidades para el acceso a los datos desde ordenadores externos. Dos de estas utilidades fueron: ODBC: Open DataBase Connectivity, de Microsoft. Permite acceder a cualquier o BD sin importar su SGBD. Basta con que esa base de datos tenga un driver ODBC y crear una conexión (DSN) ODAPI: Object Database Application Programming Interface, de Borland. Se o obtienen datos remotos mediante una plantilla que especifica lo que se almacenará Interfaces Web: Es una herramienta que permite la correcta comunicación entre Internet/Intranet y las bases de datos. Por ejemplo, Sybase Websql facilita el acceso a
bases de datos desde la web, o Webdbc, orientado al desarrollador de aplicaciones de bases de datos en internet.
3.4.2. DEFINICIÓN DE MENÚS Proporcionan una forma cómoda y coherente de agrupar los comandos de modo que el usuario pueda accede fácilmente a ellos. Los SGBD incorporan utilidades par el diseño de estos menús, de forma que el programador no necesite escribir demasiado código. Los pasos a seguir serán: crear la barra de menús, crear las listas desplegables con las opciones y asignar acciones a esas opciones.
3.4.3. MACROS Las macros se componen de una serie de acciones predeterminadas por el programa, que realizan operaciones de gestión tales como abrir o cerrar formularios e informes, ejecutar comandos de menú o examinar los registros de una tabla. Las macros pueden ejecutarse como respuesta a una acción de un menú o al abrir y cerrar elementos. Por ejemplo, al cerrar un formulario de pedidos, puede ejecutarse una macro para actualizar el stock.
4. CONCLUSIÓN. La forma de acceder a la información, como tantos aspectos relacionados con la informática, ha variado mucho en las últimas décadas. El nivel de accesibilidad y la facilidad de uso se han ido incrementando y en la actualidad se accede a los datos mediante amigables aplicaciones realizadas, bien en algún lenguaje de programación o bien mediante las utilidades que los propios gestores de bases de datos ofrecen. o frecen. Estas formas de crear aplicaciones han sido el objetivo principal del tema que he desarrollado aunque también he tratado aspectos como las utilidades que para acceder y presentar los datos. Para los alumnos del ciclo mencionado en la introducción, conocer como se crean aplicaciones para que las empresas gestionen uno de sus bienes más preciados, la información, es imprescindible dentro de su currículo.
