Fundação Centro de Análise, Pesquisa e Inovação Tecnológica Instituto de Ensino Superior - FUCAPI
Conceitos Básicos
Disciplina: Banco de Dados Profª: Kelen Acquati Vieira, M.Sc
Manaus - AM
ROTEIRO • Introdução • Dados e Informações • Banco de Dados
• Sistema de Banco de Dados • Sistema de Gerenciamento de Banco de Dados • Referência
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INTRODUÇÃO • Os bancos de dados e os sistemas de bancos de dados se tornaram componentes essenciais no cotidiano da sociedade moderna • Eles estão inseridos em bancos, hotéis, agências aéreas, lojas, supermercados, bibliotecas, escolas, clínicas, hospitais, etc.
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INTRODUÇÃO • A maioria das informações que são armazenadas e acessadas estão em formato textual ou numérico • A esse tipo de interação denominamos de aplicações tradicionais
de banco de dados • Ultimamente tem-se gerado aplicações inovadoras e interessantes de sistemas de banco de dados, tais como:
– Banco de dados de multimídia – Tecnologia de banco de dados ativos e de Tempo Real
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INTRODUÇÃO • Banco de dados de multimídia – Armazenar figuras, videoclipes e mensagens sonoras • Exemplo 1:
– Os Sistemas de Informações Geográficas (geographic
information systems — GIS) • são capazes de armazenar e analisar mapas, dados do
tempo e imagens de satélite
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INTRODUÇÃO • Exemplo 2 – Os data warehouses e os online analytical processing
(OLAP) – Processo Analítico On-line • são utilizados em muitas empresas para extrair e analisar as informações úteis dos bancos de dados para a tomada de decisões
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INTRODUÇÃO • Tecnologia de banco de dados ativos (active database
technology) e de tempo real (real time) – são usados no controle de processos industriais e de
produção (indústria) – As técnicas de pesquisa em banco de dados estão sendo aplicadas na World Wide Web para aprimorar a recuperação
de informações necessárias pelos usuários da Internet
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INTRODUÇÃO • Entretanto, para entendermos os fundamentos da tecnologia de banco de dados, devemos começar pelas aplicações tradicionais de bancos de dados
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DADOS E INFORMAÇÕES
DADOS E INFORMAÇÕES • Dados são códigos que constituem a matéria prima da informação, ou seja, é a informação não tratada • Os dados não podem transmitir uma mensagem ou representar algum conhecimento
• Informações são dados tratados ou seja, é o resultado do processamento de dados, o qual gera um significado (semântica)
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DADOS E INFORMAÇÕES • Exemplo: – Dados de uma padaria Razão Social
Esses dados podem
Produto
ser relacionados?
Validade Valor Quantidade outros
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DADOS E INFORMAÇÕES • Os dados são fatos que podem ser gravados e que possuem
um significado implícito – Exemplo: Os três exemplos ao
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lado são dados?
• 12:00:00 • 205,50
• Ana Paula • (92)8888-8888
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Há algum significado implícito?
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BANCO DE DADOS
BANCO DE DADOS • Um banco de dados é uma coleção de dados relacionados • Esses dados podem ter sido escritos em uma agenda de telefones • ou armazenados em um computador, por meio de programas
como o Microsoft Access ou Excel • Essas informações são uma coleção de dados com um significado implícito, consequentemente, um banco de dados
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BANCO DE DADOS • A definição de banco de dados, mencionada anteriormente, é muito genérica • O uso do termo banco de dados é geralmente mais restrito e possui as seguintes propriedades implícitas:
– Um banco de dados representa alguns aspectos do mundo real, sendo chamado, às vezes, de minimundo ou de universo de discurso (UoD). As mudanças no minimundo são
refletidas em um banco de dados
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BANCO DE DADOS – Um banco de dados é uma coleção lógica e coerente de dados com algum significado inerente. Uma organização de dados ao acaso (randômica) não pode ser corretamente interpretada como um banco de dados – Um banco de dados é projetado, construído e povoado por dados, atendendo a uma proposta específica. Possui um grupo de usuários definido e algumas aplicações preconcebidas, de
acordo com o interesse desse grupo de usuários
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BANCO DE DADOS – Um banco de dados é uma coleção lógica e coerente de dados com algum significado inerente. Uma organização de dados ao acaso (randômica) não pode ser corretamente interpretada como um banco de dados – Um banco de dados é projetado, construído e povoado por dados, atendendo a uma proposta específica. Possui um grupo de usuários definido e algumas aplicações preconcebidas, de
acordo com o interesse desse grupo de usuários
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BANCO DE DADOS • um banco de dados possui algumas fontes das quais os dados são derivados, alguns níveis de interação com os eventos do mundo real e um público efetivamente interessado em seus conteúdos
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BANCO DE DADOS • A definição de um banco de dados implica em: Especificar os tipos de dados, Especificar as estruturas, Especificar as restrições
para que os dados possam ser armazenados
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BANCO DE DADOS • Um banco de dados pode ser de qualquer tamanho e de complexidade variável – Limitação: • MEMÓRIA DE ARMAZENAMENTO!
• Um banco de dados pode ser gerado e mantido manual ou automaticamente (computadorizado)
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BANCO DE DADOS • Um catálogo de cartões bibliotecários é um banco de dados que oferece a possibilidade de ser criado e mantido manualmente • Um banco de dados computadorizado pode ser criado e mantido tanto por um grupo de aplicativos escritos especialmente para essa tarefa como por um sistema gerenciador de banco de
dados – SGBD
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BANCO DE DADOS • Uma planilha de dados em Excel pode ser considerada um banco de dados?
• Um arquivo de registros sequênciais pode ser considerado um
banco de dados?
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SISTEMA DE BANCO DE DADOS
SISTEMA DE BANCO DE DADOS • Chama-se a união do banco de dados e o software de Sistema de Gerenciamento de Banco de Dados (SGBD) de
– sistema de banco de dados
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SISTEMAS DE BANCO DE DADOS Usuários / Programadores / Programa
Programas de Aplicações / Consultas (Queries)
SW SGBD
Programa para processamento de consultas / programas
Software para acesso aos Dados Armazenados
Definição dos Dados Armazenados (metadados) 10/01/2011
Banco de Dados Armazenados Conceitos Básicos
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SISTEMA DE BANCO DE DADOS • Características de um sistema de BD 1.
Natureza autodescritiva do sistema de banco de dados;
2.
Isolamento entre os programas e os dados, e a abstração dos dados;
3.
Suporte para as múltiplas visões dos dados;
4.
Compartilhamento dos dados e processamento de transações
de multiusuários; 10/01/2011
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SISTEMA DE BANCO DE DADOS Natureza autodescritiva do sistema de banco de dados Uma característica fundamental entre banco de dados e sistema de banco de dados é que o último
possui o banco de dados e uma completa definição deste banco armazenado no catálogo (metadados) O catálogo possui a informação da estrutura de cada arquivo, o tipo e o formato armazenado de cada item e suas restrições
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SISTEMA DE BANCO DE DADOS Isolamento entre Programas e Dados e Abstração de Dados Ao contrário do processamento tradicional de arquivo, os
programas para acesso ao SGBD geralmente não exigem alterações no código, pois a estrutura está armazenada no catálogo do SGBD separado do programa de acesso
(aplicação) Essa propriedade é chamada de independência programadados
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SISTEMA DE BANCO DE DADOS Isolamento entre Programas e Dados e Abstração de Dados Uma operação (método ou função) é especificada em duas partes: – A interface e a implementação, a primeira inclui a assinatura do método com seus parâmetros e a segunda são as linhas de programação – Os programas invocam essas operações sem ter que precisar saber como estão implementadas – Essa propriedade é chamada de independência programa-
operação
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SISTEMA DE BANCO DE DADOS Suporte para as múltiplas visões de dados
Uma visão de banco de dados pode ser um subconjunto de um banco de dados, derivados dos arquivos de banco de dados, mas não explicitamente armazenados. Exemplo:
A idade derivado do dado data_nascimento Pode se restringir as visões conforme a permissão do usuário. Exemplo:
Visão do Histórico Escolar ou dos Pré-requisitos do curso Visão dos dados financeiros 10/01/2011
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SISTEMA DE BANCO DE DADOS Compartilhamento de Dados e o Processamento de Transação Multiusuário Uma transação é um programa em execução ou processo que inclui um ou mais acessos ao banco de dados, como leitura ou
atualização de registros Cada transação deve executar um acesso logicamente correto ao banco de dados, sem a interferência de outras transações
O SGBD deve garantir as propriedades de transações
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SISTEMA DE BANCO DE DADOS Compartilhamento de Dados e o Processamento de Transação Multiusuário Propriedades de transações: – Isolamento
– Atomicidade
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SISTEMA DE BANCO DE DADOS Compartilhamento de Dados e o Processamento de Transação Multiusuário • Isolamento Garante que cada transação possa ser efetuada de forma
isolada de outras transações (mesmo sendo centenas simultaneamente) • Atomicidade
Garante que todas as operações em BD, em uma transação, sejam executadas ou que nenhuma delas o seja 10/01/2011
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SISTEMA DE BANCO DE DADOS • Um BD que armazena informações de ALUNOS e CURSOS ALUNO
CURSO
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Nome
Matricula
Turma
Curso_Hab
Bruno
17
1
CC3380
Daniel
8
2
CC3380
Nome
NumCurso
Créditos
Departamento
Introdução a CC
CC1310
4
CC
Estrutura de Dados
CC3320
4
CC
Matemática Discreta
MAT2410
3
MAT
Banco de Dados
CC3380
3
CC
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SISTEMA DE GERENCIAMENTO DE BANCO DE DADOS
SISTEMAS DE GERENCIAMENTO DE BD • Um Sistema Gerenciador de Banco de Dados (SGBD) é uma coleção de programas que permitem aos usuários criar e manter um banco de dados
• A construção de um banco de dados é o processo de armazenar os dados em alguma mídia apropriada controlada pelo SGBD
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SISTEMAS DE GERENCIAMENTO DE BD • O compartilhamento permite aos múltiplos usuários e aos programas acessar, de forma concorrente, o banco de dados
• A manipulação de um banco de dados consiste em pesquisar,
alterar, inserir e remover dados para refletir mudanças no minimundo e também para gerar relatório O que é o minimundo?
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SISTEMAS DE GERENCIAMENTO DE BD • Duas funções importantes de um SGBD: – proteção e manutenção Proteger o sistema contra mau funcionamento ou falhas
(crashes) no HW / SW; Proteger o sistema de acessos não autorizados ou
maliciosos; Manter o sistema de banco de dados é permitir a
evolução dos requisitos que se alteram ao longo do tempo
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REFERÊNCIA • ELMASRI, R., NAVATHE, S. B. Sistemas de Banco de Dados, 4ª Edição. Editora Pearson Addison Wesley. Ano 2005
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