Contexto da disciplina

O que é um Banco de Dados (BD)?É uma coleção de dados relacionados earmazenados em algum dispositivo.

Porquê estudar BD?• Administradores de Rede

Porquê estudar BD?

Administradores de Rede

– Responsáveis por administrar produtos de rede (exemplo: Oracle Net).

– Definir conectividade (protocolos, segurança, portas...)

Conceitos de Banco de Dados

Motivação:

A importância da informação para a tomada de decisões nasorganizações tem impulsionado o desenvolvimento dos

sistemas de processamento de informações.

• Informalmente:– Sistema computadorizado de armazenamento de registros.

– O banco de dados, pode ser visto como o equivalente eletrônico de um armário de arquivamento.

– É um repositório ou recipiente para uma coleção de arquivos de dados computadorizados.

O que é um Banco de Dados (BD)?É uma coleção de dados relacionados earmazenados em algum dispositivo

Possibilitar ao Usuário:

• Acrescentar novos arquivos, vazios, ao banco de dados.

• Inserir novos dados em arquivos existentes.

• Buscar dados de arquivos existentes.

• Alterar dados em arquivos existentes.

• Eliminar dados de arquivos existentes.

• Sistema de Gerenciamento de Bancos de Dados SGBD (Database Management System – DBMS)

– Banco de Dados (BD) = Coleção de dados inter-relacionados

– DBMS = Módulo que proporciona a interface entre dados armazenados no banco de dados e os programas de aplicação e consultas submetidas ao sistema• retirar e armazenar informações no BD• envolve diversos profissionais

Um sistema cujo propósito geral é armazenar informações e permitir ao usuário buscar e atualizar essas informações quando solicitado.

Banco de Dados

Sistema de Gerenciamento de Bancos de Dados

UsuáriosFinais

Programasde

Aplicação

Quatro componentes: Dados, Hardware, software e usuários.

• Dados:– O que realmente está armazenado no banco de dados.

• Informações:– Referência ao significado dos dados para um

determinado usuário.

• Dados persistentes:– Termo usado para os dados armazenado em um banco

de dados.– Diferente de certos tipos de dados mais efêmeros:

• Dados de entrada, saída, resultados intermediários

Objetivos de um Sistema de Bancos de Dados

– Isolar os usuários dos detalhes mais internos do banco de dados (abstração de dados).

– Prover independência de dados às aplicações (estrutura física de armazenamento e à estratégia de acesso).

SGBD

é um software com recursos específicos para facilitar a manipulação das

informações dos bancos de dados e o desenvolvimento de programas

aplicativos.

SGBD - É o software que está entre o banco de dados físico (isto é, os dados armazenados) e os usuários

Bancode

Dados

Usuários de Aplicação Programadores de Aplicação DBA

SGBD

Aplicações

Vantagens– rapidez na manipulação e no acesso à

informação,– redução do esforço humano (desenvolvimento e

utilização),– disponibilização da informação no tempo

necessário,– controle integrado de informações distribuídas

fisicamente,– redução de redundância e de inconsistência de

informações,– compartilhamento de dados,

Vantagens

• aplicação automática de restrições de segurança.

• redução de problemas de integridade.

1-Nível Externo

2-Nível Lógico

3-Nível Interno

Visão Visão

Conceitual

Físico

1.Descreve parte do BD por meio de estruturas mais simples que no nível conceitual, mas alguma complexidade perdura devido ao tamanho do BD.

2.Descreve quais dados estão armazenados de fato e as relações entre eles. Aqui o BD é descrito totalmente em termos de estruturas relativamente simples.

3.Descreve como os dados realmente estão armazenados, onde complexas estruturas são descritas em detalhes.

Externo (PL/I)

DCL 1 EMPP, 2 EMP# CHAR(6),

2 SAL FIXED BIN(31);

Externo (COBOL)

01 EMPC02 EMPNO PIC X(6)

02 DEPTNO PIC X(4)

Conceitual

EMPREGADOCODIGO_FUNCIONAL CARACTERE (6)

NUMERO_DEPARTAMENTO NUMERO (3)

SALARIO NUMERO (5)

Interno

EMP_ARMAZENADO BYTE=20

PREFIXO TYPE=BYTE(6), OFFSET=0

EMP# TYPE=BYTE(6), OFFSET=6,

3

NÍVEIS

Abstração de Dados: • Omite certos detalhes de como os dados são armazenados e

mantidos.

Nível FísicoNível Físico– nível mais baixo de abstração– se descreve como os dados são armazenados

• estruturas complexas de baixo nível são descritas em detalhe

Nível ConceitualNível Conceitual– nível intermediário de abstração– descreve quais dados são armazenados no BD e

quais relacionamentos existem entre os dados– descreve inteiramente o BD com um pequeno número

de estruturas relativamente simples• que podem refletir em estruturas complexas no nível físico

– usados pelos administradores do banco de dados • que devem decidir qual informação deve ser mantida no BD

Nível VisãoNível Visão

–nível conceitual utiliza estruturas mais simples

•mas há ainda um tipo de complexidade resultante do grande tamanho do BD

•muitos usuários não estão preocupados com toda esta informação

–necessitam apenas uma parte do BD

Independência de Dados

Capacidade de modificar a definição dos esquemas em determinado nível, sem afetar o esquema do nível superior.

Independência de Dados Física: modificar o esquema físico sem alterar qualquer aplicação. Associada a desempenho.

Independência de Dados Lógica: modificar o esquema lógico sem alterar qualquer aplicação

1960 1970 1980 1990 2000

Sistemas de Gerenciamento de Arquivos

(ISAM e VSAM)

Gerenciadores de BD Hierárquicos - IMS

Gerenciadores de BD em Rede (CODASYL) IDMS

Gerenciadores de Bancos de Dados

Relacionais (Oracle, DB2, SQL Server)

Modelos Lógicos de DadosModelos Lógicos de DadosConjunto de ferramentas conceituais para a

descrição dos dados, dos relacionamentos entre

os mesmos e das restrições de consistência e

integridade.

.

Dividem-se em:

– baseados em objetos,

– baseados em registros

Modelos lógicos baseados em objetos

Descrição dos dados nos níveis conceitual e de visões

de usuários.

Exemplos: entidade-relacionamento, orientado a objetos.

No modelo orientado a objetos, código executável é

parte integrante do modelo de dados.

Modelos lógicos baseados em registros

– descrição dos dados nos níveis conceitual e de visões de usuários;

– o banco de dados é estruturado em registros de formatos fixos, de diversos tipos;

– cada tipo de registro tem sua coleção de atributos;

– há linguagens para expressar consultas e atualizações no banco de dados.

Exemplos: relacional, rede, hierárquico.

No modelo relacional, dados e relacionamentos entre

dados são representados por tabelas, cada uma com suas

colunas específicas.

Exemplo das Informações em um Banco de Dados

Modelo Hierárquico

Os dados e relacionamentos são representados por registros e ligações, respectivamente.

•Os registros são organizados como coleções arbitrárias de árvores.

Modelo de Rede

Os dados são representados por coleções de registros e os relacionamentos por elos.

Modelo Relacional

Modelo Relacional

• Tanto os dados quanto os relacionamentos são representados por tabelas.

• Possui fundamento matemático sólido.

• Prescinde de estruturas de índice eficientes e hardware adequado para alcançar desempenho viável em situações práticas.

Diferença entre Modelos

•O modelo relacional difere dos modelos hierárquico e em rede por não utilizar nem ponteiros nem links.

•Relaciona os registros por valores próprios a eles.

•Como não é necessário o uso de ponteiros, houve a possibilidade do desenvolvimento de fundamentos matemáticos para sua definição.

Linguagens de Definição e Manipulação de DadosEsquema do Banco de Dados

É o “projeto geral” (estrutura) do banco de dados.

– não muda com freqüência;

– há um esquema para cada nível de abstração e um subesquema para cada visão de usuário.

Linguagem de Definição de Dados ( DDL)

Permite especificar o esquema do banco de dados, através de um conjunto de definições de dados.

– A compilação dos comandos em DDL é armazenada no dicionário (ou diretório) de dados.

metadados

Manipulação de dados– recuperação da informação armazenada,

– inserção de novas informações,

– exclusão de informações,

– modificação de dados armazenados.

Linguagem de Manipulação de Dados ( DML)Permite ao usuário acessar ou manipular os dados, vendo-os da forma como são definidos no nível de abstração mais alto do modelo de dados utilizado.

– Uma consulta (“ query”) é um comando que requisita uma recuperação de informação.

– A parte de uma DML que envolve recuperação de informação é chamada linguagem de consulta.