Fundamentos de sistemas de bases de datos / Ramez Elmasri, Shamkant B. Navathe.

CONTENIDO
Parte 1 Introducción y modelado conceptual 1
Capítulo 1 Bases de datos y usuarios de bases de datos 3
1.1 Introducción 4
1.2 Un ejemplo 6
1.3 Características de la metodología de bases de datos 8
1.4 Actores de la escena 13
1.5 Trabajadores entre bambalinas 15
1.6 Ventajas de utilizar una metodología DBMS 15
1.7 Breve historia de las aplicaciones de bases de datos 20
1.8 Cuándo no usar un DBMS 23
Capítulo 2 Conceptos y arquitectura de los sistemas de bases de datos 27
2.1 Modelos de datos, esquemas e instancias 28
2.2 Arquitectura de tres esquemas e independencia de los datos 31
2.3 Lenguajes e interfaces de bases de datos 33
2.4 Entorno de un sistema de bases de datos 36
2.5 Arquitecturas cliente/servidor centralizadas para los DBMSs 40
2.6 Clasificación de los sistemas de administración de bases de datos 44
Capítulo 3 Modelado de datos con el modelo Entidad-Relación (ER) 51
3.1 Uso de modelos de datos conceptuales de alto nivel para el diseño de bases de datos 52
3.2 Un ejemplo de aplicación de base de datos 54
3.3 Tipos de entidad, conjuntos de entidades, atributos y claves 55
3.4 Tipos de relaciones, conjuntos de relaciones, roles y restricciones estructurales 61
3.5 Tipos de entidades débiles 67
3.6 Perfeccionamiento del diseño ER para la base de datos EMPRESA 68
3.7 Diagramas ER, convenciones de denominación y problemas de diseño 69
3.8 Ejemplo de otra notación: diagramas de clase UML 72
3.9 Tipos de relación con grado mayor que dos 75
Capítulo 4 El modelo Entidad-Relación mejorado (EER) 89
4.1 Subclases, superclases y herencia 90
4.2 Especialización y generalización 91
4.3 Restricciones y características de las jerarquías de especialización y generalización 94
4.4 Modelado de tipos UNION usando categorías 100
4.5 Ejemplo EER de un esquema UNIVERSIDAD, diseños y definiciones formales 102
4.6 Ejemplo de otra notación: representación de la especialización y la generalización en diagramas de clase UML 105
4.7 Abstracción de datos, representación del conocimiento y conceptos de ontología 107
Parte 2 Modelo relacional: conceptos, restricciones, lenguajes, diseño y programación
Capítulo 5 El modelo de datos relacional y las restricciones de una base de datos relacional 123
5.1 Conceptos del modelo relacional 124
5.2 Restricciones del modelo relacional y esquemas de bases de datos relacionales 129
5.3 Actualizaciones, transacciones y negociado de la violación de una restricción 137
Capítulo 6 El álgebra relacional y los cálculos relacionales 145
6.1 Operaciones relacionales unarias: SELECCION (SELECT) y PROYECCION (PROJECT) 146
6.2 Operaciones de álgebra relacional de la teoría de conjuntos 151
6.3 Operaciones relacionales binarias: CONCATENACION (JOIN) y DIVISION (DIVISION) 155
6.4 Operaciones relacionales adicionales 162
6.6 Cálculos relacionales de tupla 169
6.7 Los cálculos relacionales de dominio 177
Capítulo 7 Diseño de bases de datos relacionales por mapeado ER- y EER-a-relacional 189
7.1 Diseño de una base de datos relacional utilizando el mapeado ER-a-relacional 189
7.2 Mapeado de construcciones del modelo EER a las relaciones 196
Capítulo 8 SQL-99: definición del esquema, restricciones, consultas y vistas 203
8.1 Definición de datos y tipos de datos de SQL 205
8.2 Especificación de restricciones en SQL 209
8.3 Sentencias de SQL para cambiar el esquema 212
8.4 Consultas básicas en SQL 213
8.5 Consultas SQL más complejas 222
8.6 Sentencias INSERT, DELETE y UPDATE de SQL 235
8.7 Restricciones como aserciones y triggers 238
8.8 Vistas (tablas virtuales) en SQL 239
8.9 Características adicionales de SQL 243
Capítulo 9 Introducción a las técnicas de programación SQL 251
9.1 Programación de bases de datos: problemas y técnicas 252
9.2 SQL incrustado, SQL dinámico y SQLJ 254
9.3 Programación de bases de datos con llamadas a funciones: SQL/CLI y JDBC 264
9.4 Procedimientos almacenados de bases de datos y SQL/PSM 272
Parte 3 Teoría y metodología del diseño de bases de datos 279
Capítulo 10 Dependencias funcionales y normalización en bases de datos relacionales 281
10.1 Directrices de diseño informales para los esquemas de relación 282
10.2 Dependencias funcionales 291
10.3 Formas normales basadas en claves principales 298
10.4 Definiciones generales de la segunda y tercera formas normales 305
10.5 Forma normal de Boyce-Codd 308
Capítulo 11 Algoritmos de diseño de bases de datos relacionales y dependencias adicionales 317
11.1 Propiedades de las descomposiciones relacionales 318
11.2 Algoritmos para el diseño de un esquema de base de datos relacional 323
11.3 Dependencias multivalor y cuarta forma normal 332
11.4 Dependencias de concatenación y quinta forma normal 337
11.5 Dependencias de inclusión 338
11.6 Otras dependencias y formas normales 339
Capítulo 12 Metodología práctica de diseño de bases de datos y uso de los diagramas UML 345
12.1 El papel de los sistemas de información en las empresas 346
12.2 El diseño de la base de datos y el proceso de implementación 349
12.3 Uso de diagramas UML como ayuda a la especificación del diseño de la base de datos 366
12.4 Rational Rose, una herramienta de diseño basada en UML 373
12.5 Herramientas automáticas de diseño de bases de datos 379
Parte 4 Almacenamiento de datos, indexación, procesamiento de consultas y diseño físico 387
Capítulo 13 Almacenamiento en disco, estructuras básicas de ficheros y dispersión 389
13.1 Introducción 390
13.2 Dispositivos de almacenamiento secundario 393
13.3 Almacenamiento de bloques en el búfer 398
13.4 Ubicación de los registros de fichero en disco 399
13.5 Operaciones sobre ficheros 403
13.6 Ficheros de registros desordenados (ficheros heap) 405
13.7 Ficheros de registros ordenados (ficheros ordenados) 406
13.8 Técnicas de dispersión 409
13.9 Otras organizaciones principales de ficheros 417
13.10 Paralelismo del acceso al disco mediante la tecnología RAID 418
13.11 Nuevos sistemas de almacenamiento 423
Capítulo 14 Estructuras de indexación para los ficheros 429
14.1 Tipos de índices ordenados de un nivel 430
14.2 Indices multinivel 438
14.3 Indices multinivel dinámicos utilizando árboles B y B1 442
14.4 Indices en claves múltiples 453
14.5 Otros tipos de índices 456
Capítulo 15 Algoritmos para procesamiento y optimización de consultas 463
15.1 Traducción de consultas SQL al álgebra relacional 465
15.2 Algoritmos para ordenación externa 466
15.3 Algoritmos para las operaciones SELECT y JOIN 468
15.4 Algoritmos para las operaciones de proyección y de conjunto 477
15.5 Implementación de las operaciones de agregación y de OUTER JOIN 478
15.6 Combinación de operaciones mediante flujos 480
15.7 Utilización de la heurística en la optimización de consultas 480
15.8 Utilización de la selectividad y la estimación de costes en la optimización de consultas 489
15.9 Revisión de la optimización de consultas en Oracle 498
15.10 Optimización semántica de consultas 499
Capítulo 16 Diseño físico y refinación de la base de datos 503
16.1 Diseño físico de las bases de datos relacionales 503
16.2 Visión general de la refinación de una base de datos en los sistemas relacionales 507
Parte 5 Conceptos del procesamiento de transacciones 515
Capítulo 17 Introducción a los conceptos y la teoría sobre el procesamiento de transacciones 517
17.1 Introducción al procesamiento de transacciones 517
17.2 Conceptos de transacción y sistema 523
17.3 Propiedades deseables de las transacciones 526
17.4 Clasificación de las planificaciones en base a la recuperabilidad 527
17.5 Clasificación de las planificaciones basándose en la serialización 530
17.6 Soporte de transacciones en SQL 538
Capítulo 18 Técnicas de control de la concurrencia 545
18.1 Técnicas de bloqueo en dos fases para controlar la concurrencia 545
18.2 Control de la concurrencia basado en la ordenación de marcas de tiempo 555
18.3 Técnicas multiversión para controlar la concurrencia 557
18.4 Técnicas de control de la concurrencia optimistas (validación) 559
18.5 Granularidad de los elementos de datos y bloqueo de la granularidad múltiple 560
18.6 Uso de bloqueos para controlar la concurrencia en los índices 563
18.7 Otros problemas del control de la concurrencia 565
Capítulo 19 Técnicas de recuperación de bases de datos 571
19.1 Conceptos de recuperación 571
19.2 Técnicas de recuperación basadas en la actualización diferida 577
19.3 Técnicas de recuperación basadas en la actualización inmediata 581
19.4 Paginación en la sombra (shadowing) 583
19.5 Algoritmo de recuperación ARIES 584
19.6 Recuperación en sistemas multibase de datos 587
19.7 Copia de seguridad de la base de datos y recuperación ante fallos catastróficos 588
Parte 6 Bases de datos de objetos y relacionales de objetos 595
Capítulo 20 Conceptos de las bases de datos de objetos 597
20.1 Panorámica de los conceptos de orientación a objetos 598
20.2 Identidad del objeto, estructura del objeto y constructores de tipos 601
20.3 Encapsulamiento de operaciones, métodos y persistencia 604
20.4 Herencia y jerarquías de tipos y clases 610
20.5 Objetos complejos 613
20.6 Otros conceptos de orientación a objetos 615
Capítulo 21 Estándares, lenguajes y diseño de bases de datos de objetos 621
21.1 Visión general del modelo de objeto del ODMG 622
21.2 El lenguaje de definición de objetos ODL 633
21.3 El lenguaje de consulta de objetos OQL 638
21.4 Visión general de la vinculación del lenguaje C 645
21.5 Diseño conceptual de bases de datos de objetos 647
Capítulo 22 Sistemas de objetos relacionales y relacionales extendidos 653
22.1 Visión general de SQL y sus características objeto-relacional 654
22.2 Evolución de los modelos de datos y tendencias actuales de la tecnología de bases de datos 660
22.3 Informix Universal Server 5 661
22.4 Características objeto-relacional de Oracle 8 671
22.5 Implementación y problemas relacionados con los sistemas de tipos extendidos 673
22.6 El modelo relacional anidado 674
Parte 7 Temas avanzados: seguridad, modelación avanzada y distribución 679
Capítulo 23 Seguridad en las bases de datos 681
23.1 Introducción a los temas de seguridad en las bases de datos 681
23.2 Control de acceso discrecional basado en la concesión y revocación de privilegios 685
23.3 Control de acceso obligatorio y control de acceso basado en roles para la seguridad multinivel 689
23.5 Introducción al control de flujo 696
23.6 Cifrado e infraestructuras de clave pública 697
23.7 Mantenimiento de la privacidad 699
23.8 Retos en la seguridad en las bases de datos 700
Capítulo 24 Modelos de datos mejorados para aplicaciones avanzadas 705
24.1 Conceptos de bases de datos activas y triggers 706
24.2 Conceptos de bases de datos de tiempo (temporales) 715
24.3 Bases de datos multimedia y espaciales 727
24.4 Introducción a las bases de datos deductivas 730
Capítulo 25 Bases de datos distribuidas y arquitecturas cliente-servidor 749
25.1 Conceptos de bases de datos distribuidas 750
25.2 Técnicas de fragmentación, replicación y asignación de datos para el diseño de bases de datos distribuidas 754
25.3 Tipos de sistemas de bases de datos distribuidas 759
25.4 Procesamiento de consultas en bases de datos distribuidas 762
25.5 El control de la concurrencia y la recuperación en bases de datos distribuidas 768
25.6 Una aproximación a la arquitectura cliente-servidor de tres niveles 770
25.7 Bases de datos distribuidas en Oracle 772
Parte 8 Tecnologías emergentes 781
Capítulo 26 Programación de una base de datos web usando PHP 783
26.1 Datos estructurados, semiestructurados y no estructurados 784
26.2 Un sencillo ejemplo PHP 788
26.3 Visión general de las características básicas de PHP 790
26.4 Visión general de la programación de bases de datos PHP 795
Capítulo 27 XML: Lenguaje de marcado extensible 803
27.1 Modelo de datos jerárquico (árbol) de XML 803
27.2 Documentos XML, DTD y XML Schema 805
27.3 Documentos XML y bases de datos 813
27.4 Consulta XML 819
Capítulo 28 Conceptos de minería de datos 823
28.1 Repaso a la tecnología de minería de datos 823
28.2 Reglas de asociación 827
28.3 Clasificación 836
28.4 Agrupamiento 839
28.5 Planteamiento de otras cuestiones en minería de datos 841
28.6 Aplicaciones de la minería de datos 844
28.7 Herramientas comerciales de minería de datos 844
Capítulo 29 Visión general del almacenamiento de datos y OLAP 851
29.1 Introducción, definiciones y terminología 851
29.2 Características de los almacenes de datos 852
29.3 Modelado de datos para los almacenes 854
29.4 Construcción de un almacén de datos 858
29.5 Funcionalidad típica de un almacén de datos 861
29.6 Almacenes de datos frente a vistas 861
29.7 Problemas y problemas abiertos en los almacenes de datos 862
Capítulo 30 Tecnologías y aplicaciones emergentes de bases de datos 865
30.1 Bases de datos móviles 866
30.2 Bases de datos multimedia 872
30.3 GIS (Sistemas de información geográfica, Geographic Information Systems) 878
30.4 Control de los datos del genoma 889
Apéndice A Notaciones diagramáticas alternativas para los modelos 901
Apéndice B Parámetros de disco 905
Apéndice C Introducción al lenguaje QBE 909