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Introdução a Bancos de Dados

Introdução à InformáticaDCC -UFMG

Bancos de Dados

Aula 1

Problema Uma empresa mantém informações sobre

todos os seus funcionários e produtos em arquivos. Problemas:

Os programas e arquivos são criados por programadores diferentes

Ambiente não permite consulta aos dados de forma eficiente.

Dados podem estar em diferentes formatos Dificuldade de se trabalhar com múltiplos

usuários e ainda os problemas de segurança.

SGBDs Um sistema de gerenciamento de bancos

de dados (SGBD) consiste numa coleção única de dados inter-relacionados e um conjunto de programas para acessar esses dados.

Objetivo: proporcionar um ambiente conveniente para retirar, acessar e armazenar informação no banco de dados.

Objetos Objetos são abstrações de

coisas semelhantes. Desconsideramos detalhes nas

abstrações. Por exemplo, uma pessoa

pode ser entendida como um empregado de uma empresa, uma paciente de um hospital, um criminoso em uma delegacia, etc... 

Definição de um objeto

Atributos Um atributo é a abstração de uma

única característica possuída pelas entidades que foram classificadas como um objeto, ou seja, uma característica comum a todas essas entidades.

COR

Exemplo Atributos do objeto carro:

Cor Marca Ano de fabricação Modelo Preço

Tipos de atributos Os atributos podem ser:

descritivos: refletem características intrínsecas ao objeto (ex: cor)

nominativos: nomes (ex: código do carro).

referenciais: fatos que ligam uma instância de um objeto a uma instância de outro objeto. (ex: fabricante)

Tipos de atributos Defina um atributo descritivo, um

nominativo e um referencial para o objeto Empregado mostrado abaixo:

Tipos de atributos Descritivo: Salário Nominativo: CódigoEmpregado Referencial: NomeDepartamento

Chave Um conjunto de um ou mais atributos

que unicamente distingue cada exemplo de um objeto é chamado identificador para aquele objeto.

Um identificador pode ser chamado de chave.

CHAVE

Chave Seja a entidade abaixo. Como ela

pode ser criada em forma de tabela ? Que atributo seria a chave?

Chave

Bancos de Dados

Aula 2

Relacionamentos Um relacionamento é uma abstração

de um conjunto de associações que existe entre espécies diferentes de coisas do mundo real. 

Tipos de relacionamentos Os relacionamentos podem ser:

um para um: um departamento possui um diretor. Um diretor é de um departamento.

Tipos de relacionamentos Um para muitos:

um departamento possui de 0 a N empregados.

um empregado trabalha em um departamento.

Tipos de relacionamentos Muitos para muitos: autores escrevem

livros.

Essa multiplicidade de cada relacionamento é também chamada de cardinalidade.

Problema Suponha que você seja dono de uma

locadora de vídeos. Você deseja armazenar dados de estoque e empréstimos dos seus filmes. 

Definição das Entidades Quais coisas do mundo real fazem

parte do universo do seu problema? Objeto: Fita. No modelo entidade-relacionamento,

os objetos são chamados de entidade.

Definição dos atributos Em seguida, você deve pensar em

como caracterizar uma fita. Você pode chegar a conclusão de que cada fita possui: um nome uma duração  um diretor um preço de compra

Tipos de Entidades Uma entidade pode ser:

um objeto com uma existência física: uma pessoa particular, um carro, uma casa ou um empregado.

um objeto com uma existência conceitual: uma empresa, um emprego ou um curso universitário.

Representação da Entidade

Instâncias da Entidade

Representação das entidades

Chaves As entidades podem possuir chave: um

atributo cujo valor que identifica unicamente a entidade.

Exemplo - Chave Pessoa

CPF Número da carteira de identidade

Aluno Número de matrícula

Não pode haver duas pessoas com o mesmo número de CPF!!!

Criando chaves

Criando relacionamentos

Cardinalidade Todo relacionamento possui uma

cardinalidade. Um filme é dirigido por apenas um diretor

(1-1) e um diretor pode dirigir de zero a muitos filmes (0-N).

A cardinalidade deste relacionamento é "zero para n". (Pode haver um diretor que não dirigiu nenhum filme).

Bancos de Dados

Aula 3

Modelo Relacional O modelo relacional representa o

banco de dados como um conjunto de tabelas que podem se relacionar.

Cada tabela é composta por um conjunto de valores divididos pelos seus diversos campos.

Exemplo

Transição ER - Relacional Diagrama de entidade -

relacionamento é diretamente convertido no modelo relacional. 

Cada entidade criada no modelo entidade-relacionamento será considerada uma tabela no Access.

Criação dos campos As colunas de uma tabela no modelo

relacional correspondem aos atributos do modelo entidade-relacionamento.

Na definição de uma tabela, podemos definir para cada campo: nome, tipo, descrição.

Propriedades dos campos Para cada campo, podemos definir as

seguintes propriedades: tamanho, valor padrão requerido.

Exemplo de propriedades Atributo NomeFita da Tabela Fita. Tamanho do campo: este campo possui

tamanho 100, ou seja, podem ser inseridos nesta tabela nomes de fitas de até 100 caracteres.

Valor padrão: este campo não possui valor padrão.

Requerido: é obrigatório sempre definir um valor para o campo "NomeFita".

Exemplos de propriedades

Criação de chaves e relacionamentos

Recursos do Access O Microsoft Access torna o tratamento

das informações contidas nos bancos de dados muito mais fácil.

Ele trabalha com os recursos: consultas, relatórios e formulários.

Consultas Para a tabela abaixo, podemos fazer

algumas consultas:

Consultas Quais os nomes dos filmes cuja

duração é maior que 135 minutos? Quais os nomes dos filmes cujo preço

seja é menor que 21,00 reais?

Relatórios As consultas podem ser visualizadas na

própria tela do computador ou através de relatórios.

Os relatórios trazem os dados que satisfazem a um certo critério de uma consulta.

Exemplo, um relatório com todos os filmes da locadora que custaram mais que 21 reais.

Exemplo - Relatório

Formulários Formulários são muito usados para

entrada de dados em seu banco de dados.

Possuem uma interface que permite que o usuário entre dados de forma fácil e simples.

Exemplo - Formulários Filmes dirigidos por Ridley Scott.

Normalização Perigos potenciais no projeto de um

banco de dados: repetição de informação: informações

repetidas consomem espaço de armazenamento e dificultam a atualização.

incapacidade de representar parte da informação: por vezes temos que incluir valores nulos nos bancos de dados.

perda de informação.

Normalização Para evitar esses problemas, o projeto

de um banco de dados deve passar pela fase de normalização.

Um processo de transformação das relações (tabelas e relacionamentos) em novas relações pela aplicação de quebra de tabelas.

Normalização Este processo tem como conseqüências:

problemas de anomalias e inconsistências diminuem

relações se tornam simplificadas e regulares

aumento de integridade dos dados. O processo de normalização consiste de

três fases.

Primeira Forma Normal (1aFN)

A primeira forma normal (1a FN) diz que todos os atributos admitem apenas valores atômicos, ou seja, os valores devem ser simples, não repetidos.

Primeira Forma Normal (1aFN)

Não está na 1aFN

Primeira Forma Normal (1aFN)

( Dados repetidos )

Procedimento (1a FN) Identificar a chave primária da tabela. Identificar o grupo repetitivo e

removê-lo da tabela. Criar uma nova tabela com a chave

primária da tabela anterior e a do grupo repetitivo.

Segunda Forma Normal (2aFN)

Para que a segunda forma normal seja obedecida, a primeira forma normal deve ser satisfeita também.

A segunda forma normal (2a FN) diz que cada atributo não chave deve ser dependente de toda a chave primária, ou seja, não podem existir atributos que não dependam da chave ou dependam apenas de parte da chave primária.

Segunda Forma Normal (2aFN)

( Cidade não depende de Codigo-Fornecedor )

Procedimento (2a FN) Identificar os atributos que não são

funcionalmente dependentes de toda a chave primária.

Remover da tabela todos esses atributos identificados e criar uma nova tabela com eles.

Os atributos removidos devem ser dependentes da chave primária da nova tabela .

Terceira Forma Normal (3aFN)

Para que a terceira forma normal seja obedecida, a segunda forma normal deve ser satisfeita também.

A terceira forma normal diz que cada atributo não chave é dependente da chave primária e que todos os atributos não chave são independentes entre si.

Terceira Forma Normal (3aFN)

( O preço é calculado a partir da área )

Procedimento (3a FN) Identificar todos os atributos que são

dependentes de outros atributos não chave.

Removê-los e criar uma nova tabela com os mesmos.

Os atributos removidos devem ser dependentes da chave primária da nova tabela .