aula e trab 1 bd

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BancoBanco de Dados Ide Dados I

Introdução

Necessidade de armazenar e recuperar dados;

Uso de memórias auxiliares (cadernos de endereços, lista de telefones, dados financeiros, receitas, etc.);

Tornar estas memórias seguras, confiáveis e disponíveis;

Importância no âmbito pessoal e empresarial. 2

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Definições básicas

Dados: Fatos conhecidos que podem ser registrados, que

possuem significado implícito (ELMASRI & NAVATHE, 2005). O que realmente é armazenado no banco de

dados (DATE, 2003)

Exemplo: Fulano de tal, 30/03/1980, 30o

Informação Refere-se ao significado que os dados podem

gerar para um determinado usuário (DATE, 2003). Exemplo: 31 anos, temperatura quente

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Banco de dados: Uma coleção de dados relacionados (ELMASRI &

NAVATHE, 2005), (SILBERSCHATZ, KORTH & SUDARSHAN, 2006). Pode ser considerado como o equivalente

eletrônico de um armário de arquivamento; ou seja, ele é um repositório ou recipiente para uma coleção de arquivos de dados computadorizados (DATE, 2003).

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Exemplos

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id_cliente nome-cliente rua_cliente cidade_cliente numero_conta192-84-394 João Assis Brasil, 12 Alegrete 8473823

218-37-375 Maria MaurícioCardoso, 232

Alegrete 8374892

378-53-542 Pedro Bento Manoel, 23

Alegrete 8264948


Sistema de Gerenciamento de Banco de Dados (DBMS ou SGBD) É uma coleção de dados inter-relacionados e um conjunto de

programas para acessar esses dados (ELMASRI & NAVATHE, 2005), (SILBERSCHATZ, KORTH & SUDARSHAN, 2006).

É um sistema computadorizado cuja finalidade geral é armazenar informações e permitir que os usuários busquem e atualizem essas informações quando as solicitar (DATE, 2003).

SGBD é uma ferramenta poderosa para criar e gerenciar grandes quantidades de dados de forma eficiente e permitir que esses dados persistam durante longos espaços de tempo com segurança (GARCIA-MOLINA, ULMANN & WIDOM, 2001).

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Aplicações

Banco: informações de cliente, contas, empréstimos e transações bancárias

Linhas aéreas: reservas, horários Universidade: matrículas, registros, notas Vendas: clientes, produtos, compras Revendedores online: acompanhamento de pedidos,

recomendações personalizadas Indústria: produção, estoque, pedidos Recursos humanos: registros de empregados,

salários, deduções de impostos Etc...

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Finalidades (SILBERSCHATZ, KORTH & SUDARSHAN, 2006)

Antigamente, as aplicações de banco de dados eram construídas diretamente sobre sistema de arquivos

Desvantagens de usar sistemas de arquivos para armazenar dados: Redundância e inconsistência de dados

Múltiplos formatos de arquivo, duplicação de informações em diferentes arquivos

Dificuldade de acessar os dadosNecessidade de escrever um novo programa para

realizar cada nova tarefa8

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Desvantagens de usar sistemas de arquivos para armazenar dados: Isolamento dos dados

Vários arquivos e formatos

Problemas de integridade Restrições de integridade (por exemplo, saldo de conta

> 0) se tornam “enterrados” no código do programa em vez de serem declarados explicitamente

Difícil de acrescentar novas restrições ou modificar as existentes

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Desvantagens de usar sistemas de arquivos para armazenar dados: Atomicidade das atualizações

Falhas podem deixar o banco de dados em um estado inconsistente com atualizações parciais realizadas

Exemplo: a transferência de fundos de uma conta para outra deve ser completa ou não deve ocorrer

Anomalias de acesso concorrente Acesso concorrente por vários usuários Acesso concorrente não controlado podem levar a

inconsistências Exemplo: Duas pessoas lendo um saldo e atualizando-o ao mesmo

tempo

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Desvantagens de usar sistemas de arquivos para armazenar dados: Problemas de segurança

Difícil de fornecer ao usuário o acesso a alguns dados

Os sistemas de banco de dados oferecem soluções para todos o problemas citados.

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Principais características (ELMASRI & NAVATHE, 2005)

Um banco de dados é uma coleção coerente de dados com um significado inerente; uma disposição desordenada dos dados não pode ser referenciada como um banco de dados;

Um banco de dados é projetado, construído e preenchido com dados para um propósito específico;

Um banco de dados representa algum aspecto do mundo real, o qual é chamado de “mini-mundo); 12

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Histórico (SILBERSCHATZ, KORTH & SUDARSHAN, 2006)

A automação das tarefas de processamento de dados já existia antes mesmo dos computadores: Cartões perfurados, inventados por Herman

Hollerith foram usados no início do século XX para registrar dados do censo nos EUA, e sistemas mecânicos foram usados para processar os cartões e tabular os resultados. Mais tarde, os cartões passaram a ser amplamente usados como um meio de inserir dados em computadores.

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Histórico

As técnicas para armazenamento e processamento de dados evoluíram ao longo dos anos: Década de 1950 e início da década de 1960:

Processamento de dados usando fitas magnéticas para armazenamento; Fitas forneciam apenas acesso sequencial

Cartões perfurados para entrada

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Histórico

Final da década de 1960 e década de 1970 Discos rígidos permitem acesso direto aos dadosModelos de dados de rede e hierárquico em largo uso Ted Codd define o modelo de dados relacional Processamento de transação de alto desempenho (para

a época)

Década de 1980: Protótipos relacionais de pesquisa evoluem para

sistemas comerciais SQL se torna o padrão do setor

Sistemas de banco de dados paralelos e distribuídos Sistemas de banco de dados orientados a objeto 15

Histórico

Década de 1990 Grandes aplicações de suporte a decisão e exploração

de dados Grandes Data Warehouses de vários terabytes Surgimento do comércio Web

Década de 2000 Padrões XML e Xquery Administração de banco de dados automatizada

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Componentes

O sistema de banco de dados envolve quatro componentes principais (DATE, 2003):

Dados; Hardware; Software; Usuários.

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Componentes

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Programas de aplicação

Banco de Dados

Sistema de Gerenciamento de

Banco de Dados



Usuários finais

Representação simplificada de um sistema de banco de dados (adaptado de DATE, 2003)

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Componentes

Dados Os dados podem ser integrados ou

compartilhados (DATE, 2003) Integrados: o banco de dados pode ser considerado

como uma unificação de vários arquivos que, de outro modo, seriam distintos, com a eliminação de qualquer redundância parcial ou total entre esses arquivos;

Compartilhados: o banco de dados pode ser compartilhado entre diferentes usuários, no sentido de que usuários podem ter acesso aos mesmos dados, possivelmente ao mesmo tempo.

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Componentes

Hardware Os componentes de hardware do sistema consiste

em (DATE, 2003): Volumes de armazenamento secundário:

Normalmente – discos magnéticos Dispositivos de E/S associados (unidades de disco, etc)

Processadores de hardware e memória Usados para dar suporte à execução do software do sistema

de banco de dados

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Componentes

Software Entre o banco de dados físico, ou seja, os dados

fisicamente armazenados e os usuários do sistema, existe uma camada de software (DATE, 2003): Gerenciador de banco de dados ou servidor de banco

de dados ou, mais frequentemente, sistema de gerenciamento de banco de dados (SGBD);

Utilitários, ferramentas de desenvolvimento de aplicações, geradores de relatórios, etc.

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Componentes

Usuários Os usuários são diferenciados pela forma como

esperam interagir com o sistema (SILBERSCHATZ, KORTH & SUDARSHAN, 2006): Programadores de aplicação: interagem com o sistema

através de chamadas de DML; Administradores de bancos de dados: coordena todas

as atividades do sistema de banco de dados; o administrador de banco de dados tem um bom conhecimento dos recursos e necessidades de informação da empresa.

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Componentes

Usuários Usuários avançados: interagem com o sistema

formulando suas requisições em uma linguagem de consulta de banco de dados;

Usuários especializados: interagem com o sistema escrevendo aplicações de banco de dados especializadas;

Usuários leigos: interagem com o sistema chamando um dos programas de aplicação previamente escritos. Exemplos: pessoas acessando banco de dados através da Web,

caixas bancários, equipe de contabilidade23

Funcionalidades

Definição de dados O SGBD deve ser capaz de aceitar definições de

dados; DDL: linguagem de definição de dados

Manipulação de dados O SGBD deve ser capaz de lidar com requisições

do usuário para buscar, atualizar ou excluir dados existentes no banco de dados, ou para acrescentar novos dados ao banco;

DML: Linguagem de manipulação de dados24

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Funcionalidades

Otimização e execução As requisições de DML devem ser processadas

pelo componente otimizador, cuja finalidade é determinar um modo eficiente de implementar a requisição;

Segurança e integridade de dados O SGBD, ou algum subsistema chamado pelo

SGBD, deve monitorar requisições de usuários e rejeitar toda tentativa de violar as restrições de segurança e integridades definidas pelo administrador de banco de dados; 25

Funcionalidades

Recuperação de dados e concorrência O SGBD, ou mais provavelmente, algum outro

componente de software relacionado deve impor certos controles de recuperação e concorrência;

Dicionário de dados O SGBD deve fornecer uma função de dicionário

de dados. O DD pode ser considerado como um banco de dados isolado que contém “dados sobre dados”, ou seja, definições de outros objetos do sistema, ao invés de somente “dados crus”;

Desempenho26

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Exercícios

Defina os seguintes termos: Banco de dados e SGBD; Diferencie dados x informações com 3 exemplos; Exemplifique uma situação em que você se deparou

com o uso implícito de um BD; Como você faria para registrar suas compras do mês? Quais são os componentes principais de um sistema

de BD? Dê 3 exemplos de softwares para se construir um

banco de dados.

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Bibliografia

DATE, C. J. Introdução a Sistemas de Bancos de Dados. Tradução da 8ª ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2003.

ELMASRI, R. E.; NAVATHE, S. Sistema de Banco de Dados –Fundamentos e Aplicações. 4ª ed. São Paulo: Addison Wesley, 2005.

GARCIA-MOLINA, H.; ULMANN, J. WIDOM, J. Implementação de Sistemas de Bancos de Dados. Rio de Janeiro: Campus, 2001.

SILBERSCHATZ, A. KORTH, H. F.; SUDARSHAN, S. Sistemas de Banco de Dados. Tradução da 5ª ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2006.

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