Para los Ingenieros de Software, entender las bases de datos es vital.1 Se encargan de manejar información en sistemas importantes. Es crucial saber qué son datos e información, cómo funcionan las bases de datos y la relevancia de los DBMS. Estos sistemas permiten organizar y guardar toda la información de forma efectiva.1 Además, hay DBMS relacionales, conocidos como SQL, y no relacionales, llamados NoSQL. Cada tipo se usa de manera distinta en el mundo de la ingeniería.
Conceptos Clave
- Entender la definición y la importancia de las bases de datos
- Conocer los diferentes tipos de sistemas de gestión de bases de datos (DBMS)
- Comprender las características de las bases de datos relacionales y no relacionales
- Dominar los conceptos de modelado de datos y normalización
- Aprender a utilizar el lenguaje SQL y las transacciones ACID
- Diseñar bases de datos relacionales efectivas
- Optimizar el rendimiento de las bases de datos mediante el uso de índices
- Familiarizarse con las tendencias actuales, como Big Data y NoSQL
¿Qué es una Base de Datos?
Definición de Base de Datos
Una base de datos es un lugar donde se guarda información para usarla de forma organizada.1 Es esencial en la tecnología porque permite a los Ingenieros de Software trabajar con los datos. Utilizan un Sistema Manejador de Bases de Datos para que la información sea útil.1
Importancia de las Bases de Datos
Tener una base de datos correcta es vital para cuidar la información de nuestros sistemas.1 Con las bases de datos, se guarda la información de manera ordenada, sin repetir datos. Esto mejora cómo manejamos la información.1 Usar bases de datos tiene diferentes ventajas. Por ejemplo, mejora la seguridad de la información y hace que el trabajo con los datos sea más eficiente.1
Sistemas de Gestión de Bases de Datos (DBMS)
Una base de datos necesita un DBMS para funcionar bien.2 Este sistema maneja cómo se almacena y organiza la información en la base de datos.2
Hay muchos tipos de DBMS. Algunos son para bases de datos SQL, como MySQL o SQL Server. Otros, como MongoDB, son para bases de datos NoSQL.3 Es clave que el Ingeniero de Software entienda cada tipo de DBMS y sus usos.
| DBMS | Características |
|---|---|
| MySQL | Un ejemplo de una herramienta de bases de datos. Ideal para aplicaciones en la nube.3 |
| Microsoft SQL Server | Ofrece buenas características como soporte para transacciones y seguridad. También es fácil de usar.2 |
| Oracle | Apreciado por grandes empresas por su seguridad y manejo de datos. Incluye un lenguaje de programación.2 |
Un DBMS es vital para cualquier empresa. Permite manejar y proteger la información. También facilita hacer copias de seguridad.2
Bases de Datos Relacionales vs No Relacionales
Existen dos tipos principales de bases de datos: relacionales y no relacionales. Las relacionales, como MySQL o PostgreSQL, organizan los datos en varias tablas conectadas. Utilizan SQL para trabajar con la información.4
Características de Bases de Datos Relacionales
Estas bases se centran en asegurar la integridad de datos, transacciones ACID y el uso de SQL. Ofrecen fiabilidad y seguridad al manipular la información.4
Tipos de Bases de Datos No Relacionales
En cambio, las bases de datos no relacionales o NoSQL, como MongoDB, son más flexibles y escalables. No siguen una estructura fija como las relacionales.4
Características de Bases de Datos No Relacionales
Las NoSQL destacan por su enfoque en la disponibilidad, flexibilidad y eventual consistencia de los datos. Son ideales para manejar grandes volúmenes de datos no estructurados.4
La elección depende de varios factores: el tipo de datos, la escalabilidad, y los costos de mantenimiento. También es importante considerar el equilibrio entre consistencia y disponibilidad.4
| Bases de Datos Relacionales | Bases de Datos No Relacionales |
|---|---|
|
– Utilizan SQL para manejar datos4 – Siguen el modelo ACID para transacciones seguras4 – Se usan en sistemas como registros de clientes y finanzas4 |
– Tienen esquemas flexibles y modelos específicos5 – No cuentan con un identificador central, basándose en documentos5 – Ideales para aplicaciones web, análisis de datos, y IoT4 |
Proyectos con transacciones complicadas y necesidad de relaciones cuidadosas eligen bases de datos relacionales.6 Para mayor escalabilidad y rendimiento, se prefieren las opciones no relacionales como MongoDB.6 Elegir el tipo adecuado es crucial para el éxito y evita problemas de rendimiento en el desarrollo.6
Fundamentos de Bases de Datos: Todo lo que Necesitas Saber
Los Ingenieros de Software deben saber mucho sobre las bases de datos. Su trabajo se enfoca en la gestión de la información que entra a los sistemas. Para hacer bien sus labores -como análisis, diseño y mantener la información segura- necesitan comprender los básicos.7 Es clave entender qué son los datos e información, qué es una base de datos, y la necesidad de un buen DBMS. Un DBMS ayuda a guardar, organizar y manejar de forma eficaz la información en proyectos.7
Las bases de datos pueden iniciar como listas simples. Pero, al crecer, pueden tener errores como datos duplicados o inexactos.8 Por eso, los Ingenieros de Software deben saber los aspectos esenciales de las bases de datos. Así, pueden trabajar bien en el manejo de la información de sistemas.7 Saber esto les ayuda en tareas como análisis y seguridad de la información.7
Modelado de Datos
El modelado de datos es muy importante en la creación de bases de datos. Ayuda a definir cómo se estructuran y organizan los datos.9
Ha evolucionado mucho, desde modelos jerárquicos hasta los orientados a objetos y dimensionales. Un ejemplo simple es el de un concesionario. Muestra cómo se pueden relacionar salas de exhibición, autos y vendedores.9
En cambio, los modelos relacionales usan tablas para ver las relaciones de datos. Por ejemplo, cómo los vendedores, los autos y las ubicaciones de exposición se vinculan.9
Para representar de una manera más clara las conexiones de datos, se emplea el modelado entidad-relación. Ayuda a mostrar cómo se relacionan las entidades en la base de datos.9
Otro método, el del modelado orientado a objetos, está enfocado en entidades y abstracciones. Se piensa en las entidades como objetos reales, como clientes de un concesionario.9
Pero para la informática empresarial moderna, el enfoque es diferente. Usan modelos dimensionales para analizar grandes volúmenes de información rápidamente. Definen dimensiones como autos, lugares de exhibición y tiempo, cada una con sus propios atributos.9
Normalización de Datos
En el modelado de datos, la normalización es un paso vital. Consiste en organizar los datos para reducir repetición y mejorar su integridad.9 Sin ella, los datos pueden ser inconsistentes y difíciles de manejar.
Aprender técnicas de normalización es crucial. Te ayuda a crear bases de datos que son eficientes y pueden crecer fácilmente.9
Lenguaje SQL
SQL es un lenguaje usado con bases de datos. Se usa para hacer muchas cosas. Por ejemplo, se puede buscar, añadir, cambiar o eliminar datos.1011 Un punto clave es que SQL deja buscar y analizar datos específicos en tablas.10
Consultas SQL
Hablar de SQL es hablar de consultas. Con ellas, se buscan datos en las tablas.12 Existen técnicas para hacer estas búsquedas de manera eficiente, sin necesidad de costos avanzados. Algunas incluyen el uso de metadatos y la supresión de datos inútiles.12
Transacciones ACID
Otro tema son las transacciones ACID. Son importantes porque aseguran que los datos no se dañen al hacer cambios.11 Es clave entender SQL y las ACID para cualquier técnico que maneje bases de datos.
Diseño de Bases de Datos Relacionales
El diseño de bases de datos relacionales engloba la creación de tablas y sus conexiones.13 Cada tabla cuenta con una llave única para identificar registros. Pueden conectar con otras tablas por medio de llaves foráneas.13 Estos principios son esenciales para mantener la integridad de datos.14
Tablas y Relaciones
Dividir la información en tablas por temas ayuda a organizar y entender los datos.13 Seleccionar entidades claves, por ejemplo productos o clientes, es fundamental para una estructuración lógica.13 Relacionar estas tablas evita la duplicación y mantiene la integridad de datos.14
Integridad de Datos
La integridad de datos toma medidas como asegurar la unicidad y no nulidad.14 Definir claves únicas es vital, al igual que organizar las tablas correctamente.14 Un diseño adecuado y control de integridad previene problemas como información duplicada o inconsistente.13
Índices y Optimización de Consultas
Para hacer que bases de datos trabajen mejor, hay que entender cómo usar índices. Estas estructuras de datos hacen más rápido buscar y encontrar información.15 Saber usar SQL es clave para analizar datos y hacer que los negocios funcionen bien.15
Mejorar las consultas SQL es necesario para tiempos de respuesta rápidos. Esto es crucial en bases de datos grandes.16 Hay muchas estrategias para hacer que las consultas sean más eficientes en las aplicaciones web. Esto mejora cómo se siente el usuario al usarlas.16
Usar índices, hacer las consultas más simples y crear vistas especiales mejora cómo trabaja la base de datos.15 Hay que tener cuidado de no poner demasiados índices, pueden hacer lenta la base de datos al agregar o actualizar información.15
Entender sobre índices y optimización es vital para los que trabajan en Software. Esto les ayuda a hacer programas que sean rápidos y puedan crecer sin problemas.15 Un ejemplo muestra cómo una búsqueda que tomaba un minuto se volvió 3,000 veces más rápida con un índice, tardando solo 15 milisegundos.15
Cuando creamos un índice, elegimos el nombre, qué columnas indexar y de qué tabla.15 Hay índices diferentes para necesidades distintas, como los únicos, primarios y compuestos.15
Es clave recordar que los índices deben actualizarse al agregar información nueva. Y el uso de índices se debe equilibrar bien para no afectar el rendimiento.15 Además, la normalización de bases de datos ayuda a que la información no se repita y sea consistente. Se usan reglas especiales para organizar los datos.16
Identificar las consultas que no van bien en el código de SQL es muy importante. Ayuda a hacer el backend más eficiente. Para esto se revisa el código, se analizan los logs y se usan herramientas como GitHub, Splunk y Dynatrace.16
En conclusión, saber de índices y cómo mejorar las consultas es esencial para los que trabajan en Software. Les ayuda a hacer programas que corran mejor y crezcan sin problemas, mejorando la experiencia para el usuario.
Big Data y NoSQL
El Big Data es el uso de grandes conjuntos de datos complicados. Esto ha hecho que las bases de datos NoSQL sean más populares. A diferencia de las bases de datos relacionales, las NoSQL son más fáciles de agrandar y usar. Pero, pueden no ser tan consistentes al guardar información.17
Las bases de datos tradicionales siguen reglas muy estrictas para guardar información de forma segura (ACID). En cambio, las NoSQL se basan en otras leyes (BASE). Esto les permite ser más rápidas y buenas para manejar mucha información, algo vital en internet hoy en día.17
Las bases de datos NoSQL se especializan en tipos de información y pueden adaptarse fácilmente. Son conocidas por ser efectivas y tener buen rendimiento. Además, pueden crecer ayudadas de computadoras adicionales conectadas en la nube. Esto les da una ventaja en rapidez ante las bases de datos tradicionales.18
Para un ingeniero de software, es clave saber las diferencias entre estos tipos de bases de datos. Esto les ayuda a elegir la mejor opción dependiendo del trabajo a realizar con el Big Data. Por ejemplo, hay bases de datos como Redis y Memcached, perfectas para guardar datos simples. También está MongoDB para datos más complejos y Apache Cassandra para mucha información.17
Enlaces de origen
- https://volaya.github.io/libro-sig/chapters/Bases_datos.html
- https://intelequia.com/es/blog/post/gestor-de-base-de-datos-qué-es-funcionalidades-y-ejemplos
- https://www.astera.com/es/type/blog/database-management-software/
- https://www.tokioschool.com/noticias/bases-datos-relacionales-vs-no-relacionales/
- https://www.azulschool.net/bases-de-datos-relacionales-vs-no-relacionales-cual-se-adapta-mejor-a-tus-necesidades/
- https://es.linkedin.com/pulse/bases-de-datos-relacionales-vs-henry-farias
- https://utnba.centrodeelearning.com/detalle/curso/487/fundamentos-de-las-bases-de-datos
- https://support.microsoft.com/es-es/topic/conceptos-básicos-sobre-bases-de-datos-a849ac16-07c7-4a31-9948-3c8c94a7c204
- https://aws.amazon.com/es/what-is/data-modeling/
- https://learnsql.es/blog/terminos-de-sql-que-los-principiantes-deben-conocer/
- https://www.mediummultimedia.com/apps/cual-es-el-lenguaje-de-sql/
- https://javarush.com/es/groups/posts/es.3759.marcador-todo-lo-que-necesita-saber-sobre-bases-de-datos-y-el-lenguaje-sql-conferencias-art
- https://support.microsoft.com/es-es/topic/conceptos-básicos-del-diseño-de-una-base-de-datos-eb2159cf-1e30-401a-8084-bd4f9c9ca1f5
- https://www.astera.com/es/type/blog/all-you-need-to-know-about-database-design/
- https://learnsql.es/blog/guia-del-analista-de-datos-para-la-indexacion-sql-corregir-consultas-lentas/
- https://medium.com/somos-pragma/optimización-de-consultas-sql-bases-de-datos-relacionales-53a6c27a9dec
- https://www.ibm.com/es-es/topics/nosql-databases
- https://aws.amazon.com/es/nosql/
