M2 - Bases de dades / UF1NF1: Conceptes de fitxers i bases de dades

Les BD són conjunts estructurats de dades organitzades en entitats, les quals estan interrelacionades.

És important conèixer el concepte de BD i el seu origen. També és interessant establir una comparativa d’avantatges i d’inconvenients segons si s’utilitzen fitxers tradicionals o BD.

Hi ha diferents perspectives des de les quals es pot observar una BD, i diferents tasques i mètodes de treball sobre una BD, que tot informàtic ha de conèixer.

En el mercat hi ha diferents models de BD: el jeràrquic, en xarxa, relacional, orientat a objectes, etc. És interessant, doncs, conèixer les característiques de cadascun dels models.

Concepte i origen de les BD

Les BD no existeixen per casualitat. Van aparèixer per donar resposta a una sèrie de necessitats. La millor manera d’entendre tant aquestes circumstàncies com el concepte de BD que van originar és fer una petita aproximació històrica a la seva evolució.

Les aplicacions informàtiques dels anys seixanta del segle XX tenien, per regla general, les característiques següents:

• Normalment, consistien en processos per lots (en anglès, batch processing), amb les particularitats següents:

-Un lot és un conjunt finit de feines que es volen tractar com un tot.

-El seu processament, una vegada engegat, no necessita cap interacció amb l’usuari.

-Normalment, aquest tipus d’execució es realitza en tasques repetitives sobre gran volums d’informació.

• Realitzaven tasques molt específiques, relacionades amb molt poques entitats tipus, com per exemple l’emissió de factures, la confecció de nòmines de personal, etc.

• Normalment, els programes treballaven de manera seqüencial sobre un sol fitxer mestre, que estava emmagatzemat en una cinta magnètica (encara no, en un disc dur), i generaven un altre fitxer com a resultat.

• Quan es detectava la necessitat d’implementar una nova aplicació que utilitzés parcialment les dades contingudes en un fitxer i, a més, algunes altres de noves, es dissenyava un nou fitxer amb tots els camps necessaris, i s’omplia amb les dades corresponents:

-Les dades que ja eren en l’antic fitxer es podien copiar en el nou, justament, mitjançant un altre processament per lots (batch).

• D’aquesta manera s’aconseguia que el nou programa no hagués de treballar amb molts fitxers, la qual cosa en simplificava el codi, d’una banda, i d’una altra n’optimitzava el temps d’execució.

• Com a contrapartida, aquesta manera de treballar comportava la redundància d’algunes dades, que eren repetides en diferents fitxers. Aquest fet dificultava el manteniment de la coherència d’aquestes dades.

Posteriorment, l’evolució tecnològica va fer possible la implantació progressiva de tres nous elements:

• Els terminals. Dispositius de maquinari per introduir o mostrar dades de les computadores.

• Els discos durs. Dispositius d’emmagatzemament d’alt rendiment, que no estaven limitats de facto a l’accés seqüencial.

• Les xarxes de comunicació.

A partir d’aquestes innovacions, els programes informàtics van haver d’implementar la possibilitat de realitzar consultes i actualitzacions de les mateixes dades, simultàniament, per part de diferents usuaris.

Al mateix temps, es va anar produint un fenomen que consistia en la integració de les diferents aplicacions informàtiques que utilitzava cada organització (per exemple, gestions d’estocs, facturacions, proveïdors...). Aquesta tendència requeria les accions següents:

• Interrelacionar els fitxers de les antigues aplicacions.

• Eliminar la redundància, és a dir, la repetició innecessària de dades, que a més de resultar ineficient posa en risc la seva coherència.

Tant la interrelació dels fitxers com el fet que cada vegada hi accedien simultàniament més usuaris exigien unes estructures físiques que proporcionessin accessos raonablement ràpids, com ara índexs.

Al començament dels anys setanta, aquests conjunts de fitxers interrelacionats, compartits per diferents processos i usuaris simultàniament, i amb estructures complexes, van rebre inicialment el nom de data bases, o DB (bases de dades, o BD, en català).

I al final dels anys setanta van anar sortint al mercat programaris encara més sofisticats, que permetien gestionar més fàcilment les relacions entre fitxers, i ja estaven en condicions de garantir l’actualització simultània de dades per part de diferents usuaris, etc. Aquests programaris es van anomenar sistemes gestors de bases de dades, o SGBD (data base management systems, o DBMS, en anglès).

Amb aquesta perspectiva històrica, doncs, podem donar una definició de BD més completa.

Una BD és la representació informàtica dels conjunts d’entitats instància corresponents a diferents entitats tipus i de les relacions entre aquestes. Aquest conjunt estructurat de dades ha de poder ser utilitzat de maneracompartida i simultània per una pluralitat d’usuaris de diferents tipus.