aula 1 introdução a base de dados

Introdução a Base de Dados

Base de Dados 1Hélio Martins

História das Bases de Dados Hoje Conceitos e Terminologias

Agenda

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Antes dos modernos sistemas de gestão de Bases

de Dados, existiam os sistemas de gestão de ficheiros, destacando-se entre eles os desenvolvidos com recurso ao COBOL (Common Business Oriented Language);

Hoje, ainda, existem milhares de sistemas destes em plena exploração e desenvolvimento;

Com base nesta tecnologia foi possível automatizar tarefas até então realizadas manualmente, tornando-as essencialmente mais rápidas;

Sistema de Gestão de Ficheiros

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Uma das características principais é a

associação aplicação ficheiros, de que resulta que o mesmo documento seja tratado em várias vias, com destino a processamentos diferentes (replicação);

Cada sistema é tratado como ilhas isoladas, autonomamente, sem relação com os sistemas já existentes, sendo os mesmos dados armazenados e recolhidos por aplicações diferentes em momentos diferentes;

Sistema de Gestão de Ficheiros (cont.)

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DadosAplicação A

DadosAplicação B

DadosAplicação C

DadosAplicação D

Cada aplicação com os seus dados - Sistemas Isolados

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Guia de Produção Nº 1234 2ª ViaRef. Descrição Dta



Controlo de Produção

Gestão de Stocks

Expedição

Replicação de Dados

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Igualmente os dados são actualizados de forma

independente, com grande probabilidade de ocorrerem incoerências e/u contradições - redundância não controlada;

Outra característica é as aplicações efectuarem o interface físico com os dados que processam - se o mesmo ficheiro de dados é usado por mais de uma aplicação a especificação física vai estar definida em cada aplicação, tornando a manutenção muito complexa;


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Ficheiro X

Ficheiro Y

Ficheiro Z

Aplicação A

Aplicação B

Aplicação C

Aplicação D

Aplicação E

Interfaces entre as aplicações e os ficheiros que utilizam

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Assim, basta que ocorra uma alteração no

ficheiro, para que esta se propague a todas as aplicações que o utilizem;

Caso existam acessos concorrentes, estes têm de ser resolvidos ao nível das aplicações, pondo em causa a fiablidade do sistema;


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Porquê evoluir?/ Porquê não evoluir?

Atitude de constante modernização

Adopção de tecnologias mais recentes, mais produtivas

Eficiência Eficácia Clareza e transparência

Investimentos em hardware e software

Formação Dificuldade de justificar

os benefícios e vantagens da mudança

Dificuldades técnicas de conversão dos sistemas

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Os dados estão organizados num único conjunto,

isto é, encontram-se interligados numa única unidade de armazenamento (do ponto de vista lógico, não físico);

O SGBD centraliza o acesso físico aos dados; As aplicações têm apenas um interface lógico e

não físico; As aplicações não necessitam de conhecer os

detalhes físicos do armazenamento dos dados, sendo o SGBD que os fornece no formato pretendido;

Sistema de Gestão de Base de Dados

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O SGBD é a única entidade que manipula a

base de dados;

O interface lógico entre as aplicações e os dados, faz-se através do armazenamento na base de dados dos:


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O dicionário de dados actua como um filtro,

permitindo ao SGBD interpretar a estrutura dos dados disponibilizando um interface lógico para as aplicações;

É assim obtida uma separação entre os dados e as aplicações;

E é reduzida a redundância dos dados e os problemas daí decorrentes.


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Basede

Dados

SGBD

Aplicação A

Aplicação B

Aplicação C

Aplicação D

Aplicação E

Sistema de Base de Dados

Conceitos e Terminologias

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Um dos recursos mais importantes de uma

organização é a informação e dela depende a sua maior ou menor competitividade;

A tomada de decisões numa organização é um processo complexo dada a quantidade de informação, a sua complexidade e a frequência e rapidez com que a mesma se altera;

Dados vs Informação

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Para que a informação possa ser utilizada no apoio à

decisão precisa verificar certas condições: Actualidade - a validade da informação é cada vez mais

curta; Correcção - além de actual a informação deverá ser

rigorosa e correcta; Relevância - o excesso de informação pode ser um

obstáculo, pelo que é necessário filtrá-la para que seja usada a que é relevante;

Disponibilidade - a informação só é útil se estiver disponível, quando necessária;

Legibilidade - a informação só é informação se puder ser interpretada;

Dados vs Informação (cont.)

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Dados - elementos ou valores discretos que

isoladamente não têm valor; transformam-se em informação quando relacionados e interpretados de alguma forma.

Informação - resultado de alguma forma de processamento/tratamento dos dados, sendo que estes são a matéria prima necessária.

Dados vs Informação (cont.)

Colecção de dados, relacionados entre si,

armazenados conjuntamente, com o mínimo de redundância, por forma a servirem para múltiplas aplicações numa dada organização.

Colecção organizada de registos e ficheiros, guardados para servir um determinado propósito.

Por exemplo, há quem guarde no computador uma lista de nomes e endereços das pessoas amigas ou de clientes; ou quem reúna todas as cartas que escreve e as organize por destinatário; ou ainda quem tenha um conjunto de ficheiros para controlar a contabilidade - contas a pagar ou a receber, registo de cheques e balanços. Os documentos escritos com um processador de texto e organizados por assuntos constituem, grosso modo, um tipo de base de dados

Definição de Base de dados

Terminologia Básica

Campo: unidade básica de informação mínima com significado

Registro: conjunto de campos Tipo de dados: Conjunto de valores possíveis

por campo Terminologia Relacional

Campo: atributo Registro: tupla Domínio: conteúdo da relação

Terminologias

Redundância: Repetição/Replicação desnecessária de

dados Integridade - Qualidade dos dados do banco de dados

(Integridade referencial, de entidade, Domínio etc) Consistência: Quando as transacções não violem

nenhuma integridade Metadados – Dados sobre Dados Dicionário de Dados - Um dicionário de dados é um

arquivo de meta-dados – isto é, dados a respeito de dados. Em um sistema de banco de dados, esse arquivo ou diretório é consultado antes que o dado real seja modificado.

Conceitos

Abstração – Estratégia de simplificação, em

que detalhes concretos são deixados ambíguos, vagos ou indefinidos;

Esquema – é a estrutura de uma Base de Dados. O SGBD apresentam diversos esquemas, referentes aos níveis de abstracção que.

Instância - São os valores contidos na Base de Dados em um determinado momento.

Conceitos (2)

Nível físico: também chamado de “Esquema interno”, é o

Descreve como os dados estão realmente armazenados, englobando estruturas complexas de baixo nível.

Nível conceptual (ou lógico): conhecido também como “Esquema Conceptual”, descreve quais os dados estão armazenados e seus relacionamentos. Neste nível, o BD é descrito através de estruturas relativamente simples, que podem envolver estruturas complexas no nível físico.

Nível de visões do usuário: é o nível externo, descrevendo partes do BD que serão visualizadas pelos usuários de acordo com suas necessidades. Uma visão é um subconjunto de dados do BD, sem que exista a necessidade de estarem armazenados no BD.

Conceitos (3)

Independência de dados - Existem dois níveis

de independência de dados: Independência física de dados é a habilidade de

modificar o esquema físico sem a necessidade de reescrever as Aplicações. As modificações no nível físico são ocasionalmente necessárias para aprimorar o desempenho.

Independência lógica de dados é a habilidade de modificar o esquema conceitual sem a necessidade de reescrever as Aplicações. As modificações no nível conceptual são necessárias quando a estrutura lógica da base de dados é alterada

Conceitos (4)

Modelo de dados é uma colecção de ferramentas

conceituais para a descrição dos dados, relacionamento entre os dados e suas restrições. Diversos modelos de dados foram propostos e estão divididos em três diferentes grupos: Modelos lógicos baseados em objectos

Modelo E-R (Entidade-Relacionamento) Modelo OO (Object Oriented) …

Modelos lógicos baseados em registos Modelo Hierárquico (ex: XML) Modelo em rede () Modelo Relacional (Tabelas, Colunas)

Modelos Físicos

Modelos de dados

Linguagem de Definição de dados -

Linguagem utilizada para definição (Criar) de um esquema de dados

Linguagens de Manipulação dos Dados - Linguagens utilizada para a consultar, inserir, apagar e alterar informações em base de dados.

Linguagem de Definição de dados

IBM Informix PostgreSQL Firebird HSQLDB DB2 mSQL MySQL Oracle SQL-Server TinySQL ZODB JADE Sybase Microsoft Access) Microsoft Visual Foxpro

Exemplos de SGBD

Dados vs Informação Conceito SGBD Conceitos Básicos (Integridade, Concistência

Independências etc.)

Conclusões

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