Aula 01 de Banco de Dados - Engenharia de Software

Conceitos Básicos

Disciplina: Banco de Dados

Profª: Kelen Acquati Vieira, M.Sc

Manaus - AM

Fundação Centro de Análise, Pesquisa e Inovação Tecnológica

Instituto de Ensino Superior - FUCAPI

ROTEIRO

• Introdução

• Dados e Informações

• Banco de Dados

• Sistema de Banco de Dados

• Sistema de Gerenciamento de Banco de Dados

• Referência

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INTRODUÇÃO

• Os bancos de dados e os sistemas de bancos de dados se

tornaram componentes essenciais no cotidiano da sociedade

moderna

• Eles estão inseridos em bancos, hotéis, agências aéreas, lojas,

supermercados, bibliotecas, escolas, clínicas, hospitais, etc.


INTRODUÇÃO

• A maioria das informações que são armazenadas e acessadas

estão em formato textual ou numérico

• A esse tipo de interação denominamos de aplicações tradicionais

de banco de dados

• Ultimamente tem-se gerado aplicações inovadoras e

interessantes de sistemas de banco de dados, tais como:

– Banco de dados de multimídia

– Tecnologia de banco de dados ativos e de Tempo Real


INTRODUÇÃO

• Banco de dados de multimídia

– Armazenar figuras, videoclipes e mensagens sonoras

• Exemplo 1:

– Os Sistemas de Informações Geográficas (geographic

information systems — GIS)

• são capazes de armazenar e analisar mapas, dados do

tempo e imagens de satélite


INTRODUÇÃO

• Exemplo 2

– Os data warehouses e os online analytical processing

(OLAP) – Processo Analítico On-line

• são utilizados em muitas empresas para extrair e analisar

as informações úteis dos bancos de dados para a tomada

de decisões


INTRODUÇÃO

• Tecnologia de banco de dados ativos (active database

technology) e de tempo real (real time)

– são usados no controle de processos industriais e de

produção (indústria)

– As técnicas de pesquisa em banco de dados estão sendo

aplicadas na World Wide Web para aprimorar a recuperação

de informações necessárias pelos usuários da Internet


INTRODUÇÃO

• Entretanto, para entendermos os fundamentos da tecnologia de

banco de dados, devemos começar pelas aplicações tradicionais

de bancos de dados


DADOS E INFORMAÇÕES


• Dados são códigos que constituem a matéria prima da

informação, ou seja, é a informação não tratada

• Os dados não podem transmitir uma mensagem ou representar

algum conhecimento

• Informações são dados tratados ou seja, é o resultado do

processamento de dados, o qual gera um significado (semântica)

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• Exemplo:

– Dados de uma padaria

Razão Social

Produto

Validade

Valor

Quantidade

outros

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Esses dados podem

ser relacionados?

11Conceitos Básicos


• Os dados são fatos que podem ser gravados e que possuem

um significado implícito

– Exemplo:

• 25/12/2010

• 12:00:00

• 205,50

• Ana Paula

• (92)8888-8888

10/01/2011

Há algum significado implícito?

Os três exemplos ao

lado são dados?


BANCO DE DADOS

BANCO DE DADOS

• Um banco de dados é uma coleção de dados relacionados

• Esses dados podem ter sido escritos em uma agenda de

telefones

• ou armazenados em um computador, por meio de programas

como o Microsoft Access ou Excel

• Essas informações são uma coleção de dados com um significado

implícito, consequentemente, um banco de dados


BANCO DE DADOS

• A definição de banco de dados, mencionada anteriormente, é

muito genérica

• O uso do termo banco de dados é geralmente mais restrito e

possui as seguintes propriedades implícitas:

– Um banco de dados representa alguns aspectos do mundo

real, sendo chamado, às vezes, de minimundo ou de universo

de discurso (UoD). As mudanças no minimundo são

refletidas em um banco de dados


BANCO DE DADOS

– Um banco de dados é uma coleção lógica e coerente de dados

com algum significado inerente. Uma organização de dados

ao acaso (randômica) não pode ser corretamente

interpretada como um banco de dados

– Um banco de dados é projetado, construído e povoado por

dados, atendendo a uma proposta específica. Possui um grupo

de usuários definido e algumas aplicações preconcebidas, de

acordo com o interesse desse grupo de usuários


BANCO DE DADOS

• um banco de dados possui algumas fontes das quais os dados são

derivados, alguns níveis de interação com os eventos do mundo

real e um público efetivamente interessado em seus conteúdos


BANCO DE DADOS

• A definição de um banco de dados implica em:

Especificar os tipos de dados,

Especificar as estruturas,

Especificar as restrições

para que os dados possam ser armazenados


BANCO DE DADOS

• Um banco de dados pode ser de qualquer tamanho e de

complexidade variável

– Limitação:

• MEMÓRIA DE ARMAZENAMENTO!

• Um banco de dados pode ser gerado e mantido manual ou

automaticamente (computadorizado)


BANCO DE DADOS

• Um catálogo de cartões bibliotecários é um banco de dados que

oferece a possibilidade de ser criado e mantido manualmente

• Um banco de dados computadorizado pode ser criado e mantido

tanto por um grupo de aplicativos escritos especialmente para

essa tarefa como por um sistema gerenciador de banco de

dados – SGBD


BANCO DE DADOS

• Uma planilha de dados em Excel pode ser considerada um banco

de dados?

• Um arquivo de registros sequênciais pode ser considerado um

banco de dados?


SISTEMA DE BANCO DE DADOS


• Chama-se a união do banco de dados e o software de Sistema de

Gerenciamento de Banco de Dados (SGBD) de

– sistema de banco de dados


SISTEMAS DE BANCO DE DADOS

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Definição dos Dados Armazenados(metadados)

Banco de DadosArmazenados

Programa para processamentode consultas / programas

Software para acesso aosDados Armazenados

SW SGBD

Programas de Aplicações / Consultas (Queries)

Usuários / Programadores / Programa



• Características de um sistema de BD

1. Natureza autodescritiva do sistema de banco de dados;

2. Isolamento entre os programas e os dados, e a abstração dos

dados;

3. Suporte para as múltiplas visões dos dados;

4. Compartilhamento dos dados e processamento de transações

de multiusuários;



Natureza autodescritiva do sistema de banco de dados

Uma característica fundamental entre banco de dados e

sistema de banco de dados é que o último

possui o banco de dados e uma completa definição deste

banco armazenado no catálogo (metadados)

O catálogo possui a informação da estrutura de cada arquivo,

o tipo e o formato armazenado de cada item e suas

restrições



Isolamento entre Programas e Dados e Abstração de Dados

Ao contrário do processamento tradicional de arquivo, os

programas para acesso ao SGBD geralmente não exigem

alterações no código, pois a estrutura está armazenada no

catálogo do SGBD separado do programa de acesso

(aplicação)

Essa propriedade é chamada de independência programa-

dados



Isolamento entre Programas e Dados e Abstração de Dados

Uma operação (método ou função) é especificada em duas partes:

– A interface e a implementação, a primeira inclui a assinatura

do método com seus parâmetros e a segunda são as linhas de

programação

– Os programas invocam essas operações sem ter que precisar

saber como estão implementadas

– Essa propriedade é chamada de independência programa-

operação



Suporte para as múltiplas visões de dados

Uma visão de banco de dados pode ser um subconjunto de um

banco de dados, derivados dos arquivos de banco de dados,

mas não explicitamente armazenados. Exemplo:

A idade derivado do dado data_nascimento

Pode se restringir as visões conforme a permissão do usuário.

Exemplo:

Visão do Histórico Escolar ou dos Pré-requisitos do curso

Visão dos dados financeiros



Compartilhamento de Dados e o Processamento de Transação

Multiusuário

Uma transação é um programa em execução ou processo que

inclui um ou mais acessos ao banco de dados, como leitura ou

atualização de registros

Cada transação deve executar um acesso logicamente correto

ao banco de dados, sem a interferência de outras transações

O SGBD deve garantir as propriedades de transações




Multiusuário

Propriedades de transações:

– Isolamento

– Atomicidade




Multiusuário

• Isolamento

Garante que cada transação possa ser efetuada de forma

isolada de outras transações (mesmo sendo centenas

simultaneamente)

• Atomicidade

Garante que todas as operações em BD, em uma transação,

sejam executadas ou que nenhuma delas o seja



• Um BD que armazena informações de ALUNOS e CURSOS

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ALUNO Nome Matricula Turma Curso_Hab

Bruno 17 1 CC3380

Daniel 8 2 CC3380

CURSO Nome NumCurso Créditos Departamento

Introdução a CC CC1310 4 CC

Estrutura de Dados CC3320 4 CC

Matemática Discreta MAT2410 3 MAT

Banco de Dados CC3380 3 CC


SISTEMA DE GERENCIAMENTO DE BANCO DE DADOS

SISTEMAS DE GERENCIAMENTO DE BD

• Um Sistema Gerenciador de Banco de Dados (SGBD) é uma

coleção de programas que permitem aos usuários criar e manter

um banco de dados

• A construção de um banco de dados é o processo de armazenar

os dados em alguma mídia apropriada controlada pelo SGBD



• O compartilhamento permite aos múltiplos usuários e aos

programas acessar, de forma concorrente, o banco de dados

• A manipulação de um banco de dados consiste em pesquisar,

alterar, inserir e remover dados para refletir mudanças no

minimundo e também para gerar relatório

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O que é o minimundo?



• Duas funções importantes de um SGBD:

– proteção e manutenção

Proteger o sistema contra mau funcionamento ou falhas

(crashes) no HW / SW;

Proteger o sistema de acessos não autorizados ou

maliciosos;

Manter o sistema de banco de dados é permitir a

evolução dos requisitos que se alteram ao longo do tempo


REFERÊNCIA

• ELMASRI, R., NAVATHE, S. B. Sistemas de Banco de Dados,

4ª Edição. Editora Pearson Addison Wesley. Ano 2005


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