Acceso Indexado

Después de los archivos de acceso aleatorio que explicaba en otro post, aparece el acceso indexado para corregir los principales inconvenientes de aquellos. Los archivos de acceso aleatorio suponían una reducción considerable en el tiempo de búsqueda de un dato sobre los archivos de acceso secuencial. Sin embargo, había que conocer exactamente el número de registro del dato que querías buscar, lo cual es muy poco práctico, ya que normalmente querremos buscar por valores en los distintos campos.

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Archivos de acceso aleatorio

Los archivos de acceso aleatorio nos permiten ir directamente a recuperar el registro deseado, sin necesidad de leer antes todos los anteriores. Solucionan de esta manera la principal limitación de los archivos de acceso secuencial, que era precisamente su método de acceso a los datos, la necesidad de recorrer todo el fichero desde el principio hasta llegar al punto que nos interesaba. Esta limitación se hacia cada vez más grande, según aumentaba el tamaño de nuestro fichero. Con un alto número de registros, los tiempos de lectura podían extenderse demasiado, hasta el punto de ser muy poco operativos y propiciar la migración a un fichero de acceso aleatorio.

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Archivos de acceso secuencial

La primera opción de almacenamiento digital que se empleo fueron los archivos de acceso secuencial, ficheros con una cierta estructura para almacenar los datos pero muy lejos todavía de las bases de datos.

Pongámonos al inicio de la segunda mitad del siglo XX, cuando nuestro protagonista Antonio comienza a pasar a formato digital los datos de su tienda SuperGades. La opción que por entonces tiene disponible es sencillamente pasar los datos de un fichero en papel a un fichero digital, empleando un procesador de textos muy sencillo con muy pocas funcionalidades, en el que escribiríamos los datos sin ningún tipo de formato. A este fichero, se le denomina también archivo, tomando el nombre de su antecedente analógico, un fichero físico con cajones donde guardábamos las fichas con los datos. Si estuviéramos almacenando los datos de los proveedores, el archivo podría tener un aspecto similar a:

Frutas Gutierrez
Antonio Gutierrez
607454545
Hortalizas del Sur
Guillermo Morales
652854874
Azucarera Sevillana
Rodrigo Mendez
622525885

En este archivo hemos escrito los datos de nuestros proveedores uno detrás de otro, como lo haríamos en un cuaderno. Hemos generado un archivo secuencial, que recibe este nombre porque los datos se almacenan uno detrás de otro, y el acceso a los mismos será de forma secuencial, es decir, tengo que recorrer el archivo desde el principio hasta llegar al dato que quiero recuperar.

La marca EOF (End of File)

Esta manera de trabajar obligaba a incluir algún tipo de marca que nos indicara que habíamos llegado al final del archivo, de otro modo, obtendríamos un error al intentar leer un dato más allá del final del archivo. Esta marca es el carácter de final de archivo EOF.

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Organización de los datos

Desde siempre, las organizaciones han tenido que guardar y procesar distintos tipos de datos para su funcionamiento. La organización física de los datos para su posterior explotación, ha constituido una de las prioridades de las citadas organizaciones. Cuando no contábamos con ordenadores, hace ya bastantes años, registrábamos los datos en papeles que almacenábamos en archivadores. Armarios con cajones, los cuales consultábamos cuando necesitábamos recuperar alguno de dichos datos.

Esta organización de los datos, nos obligaba a disponer de grandes espacios para su almacenamiento y requería de un gran esfuerzo de registro. Además presentaba otros muchos inconvenientes. Cada vez que queríamos acceder a un dato, teníamos que emplear un tiempo considerable para localizarlo. El acceso era exclusivo, de tal manera que si alguien estaba consultando un dato, este no estaba disponible para nadie más. Todo esto sin mencionar las escasas posibilidades con las que se contaba para el tratamiento de los datos.

La digitalización de los datos

Posteriormente, con la llegada de la electrónica digital y los ordenadores, comenzamos a guardar estos datos en formato digital, lo cual facilitaba enormemente el almacenamiento, distribución y recuperación de los datos. Primero en un archivo digital, posteriormente en una base de datos y finalmente en varias bases de datos de distintos tipos. En estos últimos años, la disponibilidad y las capacidades de almacenamiento y tratamiento de los datos, se han visto sensiblemente aumentadas, dando lugar a lo que ha venido a denominarse “Big Data”.

Primera digitalización: del papel a los ficheros digitales
Primera Digitalización

Empezaremos nuestro recorrido con las primeras técnicas digitales de almacenamiento y tratamiento de datos, posteriormente profundizaremos en los distintos tipos de bases de datos y su gestión, para terminar, presentando el entorno Big Data. Para recorrer este camino, me apoyare en un ejemplo ficticio de una empresa para así mejor mostrar la evolución de las distintas arquitecturas de datos que han ido dando respuestas a las crecientes necesidades de almacenamiento y manejo de datos.

Mi ejemplo es una tienda de ultramarinos que fue fundada por Antonio, empresario gaditano, a mediados del siglo pasado. Iremos viendo la evolución de las necesidades de manejo de datos de la empresa, desde su fundación hasta hoy en día, convertida en un próspero supermercado con varias tiendas en toda España.

Supermercados SuperGades
SuperGades

Pongamos que la tienda se llama SuperGades. En sus primeros años de vida, Antonio maneja muy poquitos datos, únicamente un cuaderno con datos de sus proveedores y otro con los datos de venta, todo ello, por supuesto, en papel. En seguida crecen las necesidades de manejo de datos para Antonio, quiere incluir información de Clientes, y quiere poder ordenar toda la información para luego poder encontrarla cuando la necesite. Comienza a plantearse el empleo de un ordenador, la migración de los datos a un soporte digital. La primera solución disponible para Antonio será el uso de archivos digitales de acceso secuencial.

NOTA:

Este post es parte de la colección “Sistemas de acceso y almacenamiento de datos”. Puedes ver el índice de esta colección aquí.

La fuente de alimentación

Todos los dispositivos que se encuentran en la placa madre o conectados a esta, necesitan ser alimentados con corriente eléctrica para su funcionamiento. La fuente de alimentación es el componente del ordenador que cumple esta función.

La corriente eléctrica la tomamos de la red eléctrica, a la que enchufamos la Fuente de Alimentación del PC, que transforma la electricidad alterna en continua, y en un voltaje adecuado para los dispositivos del ordenador. Por tanto, aunque normalmente nos refiramos a la Fuente de Alimentación con dicho nombre, esta no genera electricidad, no es una fuente, sino un transformador de corriente alterna a continua, y de alto voltaje a bajo voltaje.

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La placa base

Cuando abrimos un ordenador y vemos su interior, es inevitable sorprenderse con la placa base, también conocida como placa madre. La cantidad y variedad de componentes de la misma puede asustarnos un poco, pero en este post, vamos a analizarla y a quedarnos con algunas ideas básicas que nos ayuden a entender para que sirve. Pero lo primero de todo es entender que es la placa base y para que sirve.

Placa base
Placa base

La placa base es el circuito integrado que conecta todos los componentes del ordenador. Algunos de ellos, estarán directamente soldados a la placa. Otros, como la CPU o la memoria RAM, se conectan a través de conectores dedicados. Y el resto lo hacen a través de los llamados buses de expansion (puertos internos) o a través de los puertos externos.

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Componentes de un ordenador

En anteriores posts, he dado una pequeña introducción sobre el ordenador y su evolución, como una máquina de propósito general, y unas pinceladas básicas sobre la arquitectura del ordenador. Los próximos posts trataran en detalle los distintos componentes del ordenador, pero antes de ello, creo que servirá de ayuda hacer una pequeña lista con estos componentes, de forma que el alumno pueda hacerse una idea de lo que está por venir.

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La arquitectura de los ordenadores

Cuando hablamos de arquitectura de ordenadores, nos referimos al conjunto de todos los bloques (uno o varios componentes) y las comunicaciones entre estos, que hacen que el ordenador funcione de forma coordinada, sirviendo a un propósito común. Cada bloque cumple una o varias tareas, cuya contribución ordenada y coordinada hace que el equipo cumpla con la función para la que fue diseñado.

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Clasificación de ordenadores

Tenemos una tendencia natural a encasillar y clasificar las cosas, y los ordenadores no son una excepción. En este post, vamos a ver la manera más habitual de Clasificación de ordenadores.

Si nos preguntamos que tipo de ordenador es nuestro portátil, podrías pensar que encaja perfectamente en la categoría de miniordenador y sin embargo se trata de un microordenador. Pero, ¿qué importancia tiene esto?, ¿qué más me da si mi portátil es un miniordenador o un microordenador? Pues bien, aunque nunca vayas a trabajar con otro ordenador que no sea tu portátil, siempre viene bien conocer que hay otras categorías de ordenadores con otras prestaciones, muchas más que las de tu portátil. Además, quien sabe, quizás en alguna ocasión te toque afrontar alguna tarea demasiado grande para tu portátil.

La manera más habitual de clasificar a los ordenadores es atendiendo a sus prestaciones. Distinguimos 5 tipos o categorías.

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Estructuras de control en Java

Última actualización: Julio 24

Las estructuras de control en java las emplearemos para modificar el flujo secuencial de un programa. Esto es, el orden en el que se van ejecutando las instrucciones de este.

En un programa, las instrucciones se ejecutan de arriba abajo, y de izquierda a derecha, según el orden en que aparezcan las mismas. Los distintos bloques de instrucciones de nuestro programa, seguirán este flujo secuencial para ejecutar las instrucciones. Los bloques de instrucciones, estarán delimitados por corchetes:

Bloque {
instrucción 1;
instrucción 2; instrucción 3;
instrucción 4;
}

Sin embargo, van a existir ocasiones en las que necesitemos romper este flujo secuencial. Estas pueden ser de muy diverso tipo, puede que necesitemos tomar una decisión entre una o varias opciones posibles, o a lo mejor necesitamos realizar algunas instrucciones varias veces. Por tanto, necesitamos ciertas estructuras que nos permitan interrumpir el flujo secuencial del programa, y pasar a ejecutar otros bloques de código.

En este post, vamos a estudiar el funcionamiento de las siguientes estructuras de control:

  • De toma de decisión: if-then, if-then-else, switch.
  • De bucle: for, while, do-while

Estructuras de toma de decisión

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