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Bases de dados: Introdução Carlos Santos LabMM 4 - NTC - DeCA - UA Aula 02, 16-02-2012

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Aula 02, LabMM4, 2011-2012

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Page 1: 02 LabMM4 - Bases de dados

Bases de dados: Introdução

Carlos SantosLabMM 4 - NTC - DeCA - UAAula 02, 16-02-2012

Page 2: 02 LabMM4 - Bases de dados

Bases de dados [1963]

O que é uma base de dados (BD)?

• Uma coleção de dados relacionados entre si.

Alguns exemplos de BDs?

• Cartões com informação sobre os livros de uma biblioteca• Fichas dos pacientes de um médico• Sistema informático com os dados académicos dos alunos da UA

Vantagens das BDs suportadas em sistemas informáticos?

• Rapidez no acesso aos dados• Facilidade na gestão desses dados

• Selecionar, atualizar, adicionar e remover• Outras: cópia, segurança,...

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Sistemas de Gestão de Bases de Dados (SGBD)

Aplicações que permitem gerir as BDs e os dados que estas contêm

• MySQL• PostgreSQL• MS SQL Server / MS Access• Oracle

Estruturam as BDs aí existentes, segundo um modelo

• “Ficheiros simples”• Hierárquico (dados organizados em árvore – 1 pai/N filhos)• Rede (dados organizados em rede – N pais/ N filhos)• Relacional• Orientado por objectos (métodos e propriedades)• mais informação: http://en.wikipedia.org/wiki/Database_model

Page 4: 02 LabMM4 - Bases de dados

Bases de Dados Relacionais

Edgar F. Codd (1923-2003) – “Pai” das BDs relacionais (BDR)

• “A relational Model of Data for Large Shared Data Banks” [1970] Propunha uma nova teoria (essencialmente matemática) para representar estruturas de dados

Em 1985 publicou dois artigos (Computerworld) que definiam as 12 regras que um SGBD devia respeitar. (Conteúdo muito complexo!)

• Note that a view is theoretically updatable if there exists a time-independent algorithm for unambiguously determining a single series of changes to the base relations that will have as their effect precisely the requested changes in the view.

• mais informação: http://en.wikipedia.org/wiki/Codd%27s_12_rules

Christopher J. Date - foi um colaborador do Edgar F. Codd e é hoje um dos autores mais importantes nesta área

Page 5: 02 LabMM4 - Bases de dados

Bases de Dados Relacionais

Modelo relacional

• Genericamente pode afirmar-se que se trata de um modelo baseado nas relações (associações) existentes entre tabelas onde são armazenados os dados

• No entanto, de acordo com o modelo de Codd, a definição dum modelo relacional prende-se com o armazenamento dos próprios dados nas tabelas

Page 6: 02 LabMM4 - Bases de dados

SGBDR e principais componentes

Sistema de Gestão de Bases de Dados Relacionais (SGBDR)

• SGBD que opera num modelo relacional

Alguns componentes de um SGBDR (como o MySQL)

• Tables (tabelas)• Queries (consultas/questões) • Views (vistas)

Page 7: 02 LabMM4 - Bases de dados

Tabelas: definição

Tabela

• Estrutura bidimensional fundamental no modelo relacional• Armazena dados de uma entidade, nas suas linhas e colunas

Colunas

• Campos (atributos/propriedades) da entidade

Linhas

• Registos (instâncias) da entidade

Page 8: 02 LabMM4 - Bases de dados

Tabelas: exemplo

nMec Nome Apelido AnoEntradaUA DataNascimento

23594 João Gomes 2002 10-04-1978

34921 Lurdes Costa 2008 19-02-1980

33482 Manuel Martins 2007 23-03-1981

18923 Ana Lopes 1995 08-12-1977

Page 9: 02 LabMM4 - Bases de dados

Tabelas: estrutura

Armazenam dados com uma estrutura similar

nMec Nome Apelido AnoEntradaUA DataNascimento

23594 João Gomes 2002 10-04-1978

34921 Lurdes Costa 2008 19-02-1980

33482 Manuel Martins 2007 23-03-1981

18923 Ana Lopes 1995 08-12-1977

43002 Rua 5 Nr. 22, 3º 3810 Aveiro

UC Lab. Mult 5 BD 2011-2012 Carlos Santos

Page 10: 02 LabMM4 - Bases de dados

Tabelas: regras

Regra para a identificação das tabelas

• Nome único dentro da BD: Alunos, Formandos• Regras de case-sensitive dependem de SGBDR e possíveis

configurações: não arriscar e respeitar sempre o case!• Plural ou singular?

Dicas para a identificação das colunas

• Nome único para cada coluna (evita mais tarde o uso de ALIAS)• Os nomes das colunas (campos) não podem ser duplicados na mesma

tabela e devemos evitar utilizar palavras reservadas (user, date, login, password, ...)

• Nome escrito no formato CamelCaps: DataNascimento (recomendação)• Sempre sem espaços, acentos e outros caracteres estranhos!

Page 11: 02 LabMM4 - Bases de dados

Query

Consulta/questão colocada ao SGBDR sobre os dados armazenados numa BD que este contém

• Consulta/questão é processada pelo SGBDR que devolve depois o resultado• Nome e idade dos Caloiros de NTC em 2011/2012?• Nome dos alunos de LabMM4 com nota final positiva ordenados por

nota final?

O resultado de uma query é também uma tabela que se designa por tabela resposta

Page 12: 02 LabMM4 - Bases de dados

View

Permite a construção de uma tabela virtual na BD com os registos que resultam do processamento de uma query complexa (envolvendo normalmente campos de várias tabelas)

• O acesso a esses registos fica mais rápido e eficiente• A tabela virtual é gerida automaticamente pelo SGBDR• Podem fazer-se outras queries sobre uma view

Page 13: 02 LabMM4 - Bases de dados

Tipo de dados armazenados

Para cada coluna/campo de uma tabela

• Definir o tipo de dados que esta irá armazenar• Disso dependerá a eficiência, o desempenho e a otimização da BD, das

tabelas e do acesso aos dados aí contidos

Page 14: 02 LabMM4 - Bases de dados

Tipo de dados armazenados

Escolher um tipo que exija um menor espaço de armazenamento em disco, mas que ainda assim, seja suficiente para conter os dados pretendidos

• Armazenar o género dum paciente• masculino/feminino ou 0/1 ou m/f?

Escolher um tipo adaptado ao dados que se querem armazenar

• Armazenar data de acordo com uma formatação específica • YYYY-MM-DD ou YY-MM-DD?

Escolher um tipo de dados que permita restringir (quando apropriado) a gama de valores passíveis de armazenamento

• Armazenar o departamento da UA, a partir dos elementos de uma lista completa de departamentos da UA

• Armazenar o país a partir de uma lista de países