BD - 01. Introdução

BD - 01. Introdução

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Introdução a Sistemas de Banco de Dados

Princípios básicos

Prof. MsC. Alexandro Vladno

Prof. MsC. Érico Braz

Prof. MsC. Fábio Procópio

Prof. MsC. João Maria Prof. MsC. Rodrigo Siqueira

"Antes de imprimirpense em sua responsabilidade e compromisso com o MEIO AMBIENTE."

Introdução a Sistemas de Banco de Dados

Sugestões de leitura Sistemas isolados Sistemas compartilhados Sistemas de BD Por que usar BD? Administração de dados Vantagens em usar BD Arquit. ANSI/SPARC Independência de dados DBA SGBD Modelos de BD Modelos lógicos de BD Arquitetura de um BD Exercícios de fixação Referências

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Sugestões de leitura HEUSER, Carlos AlbertoELMASRI & NAVATHE

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Sugestões de leitura

Introdução a Sistemas de Banco de Dados

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Sugestões de leitura MANZANO, José Augusto

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Sistemas Isolados Produção

Produtos

Arquivos de Produção

Vendas

Produtos

Arquivos de Vendas

Compras

Produtos

Arquivos de Compras

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Sistemas Compartilhados Produção

Produtos Banco de dados de Produtos

Vendas Compras

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Sistemas de Banco de Dados

De uma forma geral, são sistemas computadorizados que oferecem manutenção de registros;

Um Banco de Dados (BD) pode ser considerado o equivalente eletrônico de um armário de arquivos;

Um BD (ou base de dados), normalmente, é mantido e acessado por um software conhecido como Sistema de Gerenciamento de Banco de Dados (SGBD);

Os usuários podem utilizar o sistema para realizar diversas operações sobre esses arquivos:

Adicionar novos arquivos ao BD

Inserir dados em arquivos existentes

Consultar dados em arquivos existentes

Alterar dados em arquivos existentes

Remover arquivos existentes do BD

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Aplicações de Sistemas de BD

Os bancos de dados são amplamente usados. Abaixo, algumas aplicações:

Banco

Informações de clientes, contas, empréstimos e transações bancárias

Linhas aéreas

Reservas e informações de horários

Universidades

Informações de alunos, registros de cursos e notas

Vendas

Informações de clientes, produtos e compras

Telecomunicações

Registros de chamadas realizadas, geração de cobranças mensais, gerenciamento de contas pré-pagas, etc

Recursos humanos

Informações de funcionários, salários, folha de pagamento, benefícios e geração de contracheques

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Exemplos de Banco de Dados

Nome Sexo Área Graduação Pós-Graduação

Érico BrazMSistemas e ComputaçãoEng. ElétricaMsC. Eng. Elétrica e da Computação Fábio ProcópioMSistemas de InformaçãoSistemas de InformaçãoMsC. Eng. Elétrica e da Computação João MariaMSistemas de InformaçãoEng. ComputaçãoMsC. Eng. Elétrica e da Computação Rodrigo SiqueiraMRedes de ComputadoresEng. ComputaçãoMsC. Eng. Elétrica e da Computação

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Por que usar Sistemas de BD?

Se o nível de complexidade de um sistema é muito baixo, a implementação de um banco de dados, talvez, não seja viável;

Contudo, quando a complexidade é alta, a utilização de um sistema de banco de dados apresenta algumas vantagens:

Densidade: não há necessidade de arquivos de papel;

Velocidade: uma máquina pode obter e atualizar dados com mais rapidez que um ser humano;

Trabalho monótono: minimização do trabalho manual de manter arquivos atualizados;

Consulta: torna-se mais simples a obtenção de dados atualizados;

Proteção: os dados podem ser mais bem protegidos contra perda não intencional e acesso ilegal.

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Administração de dados

Os dados constituem um dos bens mais valiosos de uma instituição;

Por conta disso, é clara a necessidade de haver alguém (ou uma equipe) responsável por eles. Os profissionais são:

Administrador de Dados É um gerente, mas, não necessariamente, um técnico

Define quais dados devem ser armazenados no BD;

Estabelece regras para manter e tratar os dados.

Administrador de Banco de Dados É um profissional de Tecnologia da Informação;

É quem, efetivamente, cria os bancos de dados;

Implementa as regras definidas pelo Adm. de Dados;

Deve garantir que o sistema opere com um desempenho adequado para analistas, programadores e usuários finais.

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Vantagens em usar Sistemas de BD Os dados podem ser compartilhados;

A redundância pode ser reduzida;

A inconsistência pode ser evitada;

O suporte a transações pode ser fornecido;

A integridade pode ser mantida;

A segurança pode ser reforçada.

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Arquitetura ANSI/SPARC

Constituída por três níveis:

Nível externo (ou nível lógico do usuário): é o mais próximo dos usuários, ou seja, aquele que se responsabiliza por como os dados são visualizados, individualmente, por cada usuário;

Nível conceitual (ou nível lógico da comunidade): ao contrário do nível externo, preocupa-se como os dados são visualizados pela comunidade de usuários e não apenas por um usuário individual;

Nível interno (ou nível de armazenamento): é o mais próximo da mídia de armazenamento, ou seja, responsabiliza-se por como os dados serão armazenados.

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Níveis da Arquitetura ANSI/SPARC

Nível externo (visão individual de cada usuário)

Nível conceitual (visão da comunidade de usuários)

Nível interno (visão do meio de armazenamento)

Aninha CDFChico NerdBell Marques Usuário Finais

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Exemplo dos níveis ANSI/SPARC classProfessor { privatestring nome; privatestring sexo; privatestring area; } class Professor Formacao{

PrivateProfessor as String; Private Graduacao as String; Private PosGraduacao as String; }

Nível externo em C#Nível externo em VB .NET

Professor

NuMatricula INT, NoProfessorVARCHAR(50), NoSexoCHAR(1), CoArea TINYINT, CoCursoGraduacaoTINYINT, CoCursoPosGraduacaoTINYINT

Nível conceitual

RegistroProfessor

Matricula: 4 bytes Nome: 50 bytes, Sexo: 1 byte Area:1 byte Graduacao: 1 byte PosGraduacao:1 byte

Nível interno

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Independência de dados

É a possibilidade de modificar a definição dos esquemas de um determinado nível sem comprometer o esquema de um nível superior. São dois os tipos de independência de dados:

Independência de dados lógica

É a capacidade de alterar o nível conceitual de um modelo sem mudar o nível externo ou os programas a ele relacionados

Independência de dados física

Refere-se à capacidade de mudar o nível interno sem precisar alterar o nível conceitual

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Administrador de Banco de Dados

Também chamado de DBA (Database Administrator) ou Analista de Banco de Dados;

Como já dito, é um profissional da área de TI responsável pela implementação das regras definidas pelo Administrador de Dados e pelo gerenciamento da base de dados;

São diversas as atribuições de um DBA, abaixo, são listadas algumas delas:

Definir o nível (ou esquema) conceitual; Definir o nível interno;

Efetuar contato com os usuários;

Definir restrições de segurança;

Definir normas de backup e de recovery;

Monitorar o desempenho do sistema e;

Definir e implementar processos de tunning.

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Sistema de Gerenciamento de BD

Também chamado de SGBD ou, em Inglês, RDBMS (Relational Database Management System);

Pode ser definido como um software projetado para auxiliar a criação, a manutenção e atualização dos dados de um banco de dados;

Abaixo, seguem as funções de um SGBD, apesar de essa lista não estar esgotada:

Permitir a definição de dados;

Executar requisições de consulta, inserção, atualização e exclusão de dados;

Otimizar comandos enviados pelos usuários;

Garantir a integridade dos dados definida pelo DBA;

Garantir a recuperação de dados e o controle de concorrência e;

Fornecer uma função de dicionário de dados.

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Modelos de Bancos de Dados

Descrevem os tipos de informações armazenadas em um banco de dados;

Um banco de dados pode ser modelado em diversos níveis de abstração (por exemplo, para um usuário leigo ele poderia estar definido sob alta abstração, enquanto para um DBA sob baixa abstração):

Modelo conceitual

Modelo abstrato que descreve a estrutura de um banco de dados independente de um determinado SGBD.

Modelo lógico

Representa a estrutura de um banco de dados conforme vista por um usuário do SGBD.

Modelo físico

Descreve os dados no nível mais baixo (interno) e trata dos aspectos de implementação do SGBD.

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Modelos lógicos de Bancos de Dados

Os mais conhecidos são:

Modelo de rede

Representado por um conjunto de registros e as relações são efetivadas por meio de ponteiros

Modelo hierárquico

Similar ao modelo em rede, contudo os registros são armazenados em árvore

Modelo relacional

Para representar os dados, usa um conjunto de tabelas (relações) que são compostas por linhas e colunas

Modelo orientado a objetos As informações são armazenadas em formas de objetos

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Modelos lógicos de Bancos de Dados

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