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Banco de Dados 03

Por Ceça cecafac@gmail.com. Banco de Dados 03. Conteúdo. Introdução aos SGBDs Alguns aspectos de SGBDs Motivação, Funções, Vantagens. Banco de Dados. Banco de dados: Conjunto de dados inter-relacionados que objetivam atender as necessidades de um conjunto de usuários

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Banco de Dados 03

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Presentation Transcript

  1. Por Ceça cecafac@gmail.com Banco de Dados 03

  2. Conteúdo • Introdução aos SGBDs • Alguns aspectos de SGBDs • Motivação, Funções, Vantagens Ceça Moraes

  3. Banco de Dados • Banco de dados: • Conjunto de dados inter-relacionados que objetivam atender as necessidades de um conjunto de usuários • Sistema de Gerenciamento do BD (SGBD): • Software que auxilia na definição, carga, atualização e manutenção de um banco de dados Ceça Moraes

  4. Importância • As boas decisões exigem boa informação derivada de fatos brutos • Os dados são gerenciados de forma mais eficiente quando armazenados em um banco de dados • As base de dados evoluíram a partir de sistemas de arquivo de computador

  5. Banco de Dados • Banco de dados:estrutura computacional compartilhada e integrada que armazena: • um conjunto de dados do usuário final, ou seja, fatos brutos de interesse para esse usuário • metadados, ou, dados sobre dados • Os metadados fornecem uma descrição das características dos dados e do conjunto de relacionamentos entre os dados do BD

  6. SGBD • O sistema de gerenciamento de bancos de dados (SGBD) • conjunto de programas que gerenciam a estrutura do banco de dados e controlam o acesso aos dados armazenados Ceça Moraes

  7. SGBD

  8. Tipos de Bancos de Dados • Podem ser classificados de acordo com: • Número de usuários • Localização(ões) • Tipo e extensão do uso esperado

  9. Tipos de Banco de DadosNúmero de Usuários • Bancos de dados monousuario – suporte a apenas um usuário por vez • Banco de dados de desktop – bd monousuário executado em um computador pessoal • Banco de dados multiusuario dá suporte a vários usuários simultaneamente • Banco de dados de grupo de trabalho: número relativamente pequeno de usuários • Banco de dados empresarial: utilizado por uma organização inteira, com suporte a muitos usuários

  10. Tipos de Banco de DadosLocalização • Banco de dados centralizado: • dados localizados em um único local • Banco de dados distribuído: • dados distribuídos por vários locais diferentes

  11. Tipos de Banco de DadosLocalização • Banco de dados operacional: • suporte às operações diárias de uma empresa • Data warehouses (armazém de dados): • dados utilizados para gerar informações necessárias à tomada de decisões

  12. Tipos de Banco de DadosUso • Dados estruturados são resultado da formatação de dados não estruturados • A estrutura é aplicada com base no tipo de processamento que se deseja executar nos dados • Dados semi-estruturados já foram parcialmente processados • Nem totalmente sem estrutura nem estritamente tipados • XML (Extensible Markup Language)

  13. Tipos de Bancos de Dados

  14. Histórico: sistemas de arquivos • Documentos (dados) em arquivos físicos em pastas e armários • 1ª. Evolução: especialista em processamento de dados (PD) • conversão de um sistema de arquivos manual para um sistema de arquivos computadorizado • criava as estruturas de arquivos computacionais necessárias • Escrevia o software que gerenciava os dados dentro dessas estruturas

  15. Histórico: sistemas de arquivos • Conforme o número de arquivos aumentava no pequeno sistema de arquivos: • Cada arquivo no sistema utilizava seu próprio aplicativo para armazenar, recuperar e modificar dados • Cada arquivo era de propriedade do indivíduo ou do departamento encarregado pela sua criação • A atividade do grupo de PD era programação

  16. Arquivo

  17. Sistemas de Arquivos

  18. Dependência de dados • Dependência de dados: quando houver qualquer mudança nas características de armazenamento de dados do arquivo • Independência de dados: alterações nas características de armazenamento de dados sem afetar a capacidade dos aplicativos

  19. Dependência de Dados • O significado prático da dependência é a diferença entre o formato de dados lógicos e físicos • Formato de dados lógicos: os seres humanos visualizam os dados • Formato de dados físicos: como o computador deve trabalhar com os dados • Os programas continham: • Detalhes de abertura de arquivo, especificação de registros e definições de campo

  20. Independência de Dados • Imunidade das aplicações a alterações na representação física e nas técnicas de acesso • Representação • Lógica (aplicação) • Física (armazenamento) • Que alterações podem ser feitas??? • Campos: nome, salario • Registros: (“Jose Carlos”, 5000.00) • Arquivos: FUNCIONARIO

  21. Alterações Estrutura de registros armazenados • Dois ou mais registros podem ser combinados em um só • O registro lógico de uma aplicação é um subconjunto apropriado do registro armazenado Ceça Moraes

  22. Alterações Estrutura de registros armazenados • Um registro pode ser dividido em vários • Partes utilizadas com menos freqüência poderia ser armazenadas em dispositivos mais lentos Ceça Moraes

  23. Redundância • A estrutura do sistema de arquivos dificulta a combinação de dados a partir de várias fontes • A estrutura organizacional realiza o armazenamento dos mesmos dados básicos em locais diferentes (Ilhas de informação) • É improvável que os dados armazenados em locais diferentes sejam sempre atualizados de modo consistente • Redundância de dados: ocorre quando os mesmos dados são armazenados de forma desnecessária em locais diferentes

  24. Redundância • Inconsistência de dados:quando versões diferentes e conflitantes dos mesmos dados aparecem em locais diferentes • Anomalias de dados: quando nem todas as alterações necessárias nos dados redundantes são realizadas com sucesso • Anomalias de atualização • Anomalias de inserção • Anomalias de exclusão

  25. Redundância • O sistema de banco de dados consiste de dados relacionados logicamente e armazenados em um único repositório de dados lógicos • Pode ser fisicamente distribuído em vários locais • O SGBD elimina a maioria dos problemas de inconsistência, dependência e anomalia de dados

  26. Redundância Controlada • O SGBD armazena não apenas as estruturas de dados, mas também os relacionamentos entre essas estruturas e os caminhos de acesso a elas • Se há redundância, é controlada • Cuida também da definição, armazenamento e gerenciamento de todos os caminhos de acesso necessários a esses componentes

  27. Sistemas de ArquivosProblemas • Exige programação extensiva • Não é capaz de executar consultas ad hoc • A administração do sistema pode ser complexa e difícil • É difícil fazer alterações nas estruturas existentes • Os recursos de segurança provavelmente serão inadequados

  28. SGBDsMotivação • Simplificar o desenvolvimento de aplicações caracterizadas por uso intensivo de DADOS • COMO? • Provendo serviços que diminuem o tempo de desenvolvimento • Através de ferramentas o usuário pode: • realizar entrada de dados • examinar dados • manipular dados de acordo com a aplicação

  29. SGBD x Sistema de Arquivos • Dados e Metadados na base • Os dados e a descrição correspondente são armazenadas na base e gerenciadas pelo SGBD • Independência de Dados-Programas • Modificações como inclusão de um novo campo não afetam os programas • Abstração de Dados • Representação conceitual através de um modelo de dados baseado em conceitos lógicos • Múltiplas Visões

  30. SGBD

  31. Componentes do SGBD • O termo SGBD refere-se a uma organização de componentes que • define e regula a coleta, o armazenamento, o gerenciamento e a utilização de dados em um ambiente de banco de dados • o SGBD é composto de 5 partes principais: • Hardware • Software • Pessoas • Procedimentos • Dados

  32. Componentes do SGBD • Hardware: dispositivos físicos do sistema • Software – três tipos: sistema operacional; O SGBD; Os aplicativos e utilitários • Pessoas: • Os administradores de sistema • Os administradores de banco de dados • Os projetistas • Os programadores e analistas de sistemas • Os usuários finais

  33. Componentes do SGBD • Procedimentos:instruções e regras que orientam o projeto e a utilização do SGBD • Dados: conjunto de fatos armazenados no banco de dados • As soluções de BD devem ser efetivas em relação a custos-benefícios e a fatores táticos e estratégicos • É provável que a tecnologia de BD já em uso afete a seleção de um sistema

  34. SGBD – ComponentesDados • Sistemas multiusuários • Dados do banco são: • Integrados • BD é um conjunto de vários arquivos de dados relacionados • Exemplo: Empregado(CPF, Nome, Depto, Salario) e Matricula(CPF,Curso) Ceça Moraes

  35. SGBD – ComponentesDados • Compartilhados • Porções de dados utilizadas por vários usuários inclusive ao mesmo tempo!! • Exemplo: informações de EMPREGADO para usuários do departamento de pessoal e de educação • Persistentes • Uma vez aceitos pelo SGBD para entrada inicial no BD, só podem ser removidos do BD por alguma solicitação explícita ao SGBD Ceça Moraes

  36. Funções do SGBD

  37. Funções do SGBD • Gerenciamento do dicionários de dados • O SGBD armazena as definições de elementos de dados e seus relacionamentos (metadados) em um dicionario de dados • Quaisquer mudanças feitas na estrutura do banco de dados são registradas no dicionário de dados • Fornece abstração de dados e remove a dependência de dados do sistema

  38. Dicionário de Dados

  39. Funções do SGBD • Gerenciamento de armazenamento de dados • Cria e gerencia as estruturas complexas necessárias para o armazenamento de dados • Sintonização de desempenho: atividades que tornam o desempenho do banco de dados mais eficiente em termos de armazenamento e velocidade de acesso • O SGBD armazena o banco em vários arquivos de dados físicos

  40. Funções do SGBD

  41. Funções do SGBD • Transformação e apresentação de dados • Transforma os dados inseridos em conformidade com as estruturas internas • Formata os dados recuperados fisicamente para as expectativas lógicas do usuário • Gerenciamento de segurança • Sistema de segurança que garante a segurança de usuário e a privacidade dos dados • Regras de segurança determinam: usuários que podem acessar o banco de dados, itens de dados que o usuário pode acessar e operações

  42. Função do SGBD • Controle de acesso de multiusuário • Para fornecer integridade e consistência de dados, o SGBD utiliza algoritmos sofisticados • Gerenciamento de backup e recuperação • Fornece backup e recuperação de dados para garantir a segurança e a integridade dos dados • O gerenciamento de recuperação trata da recuperação do banco de dados após uma falha • Recurso fundamental para preservar a integridade dos dados

  43. Função do SGBD • Gerenciamento de integridade de dados • O SGBD promove e aplica regras de integridade • Minimizando a redundância • Maximizando a consistência • Os relacionamentos de dados armazenados no dicionário de dados são utilizados para garantir a integridade • Garantia importante em sistemas de bancos de dados orientados a transações

  44. Função do SGBD • Linguagem de acesso a bancos de dados e interfaces de programação de aplicações • Fornece acesso aos dados por meio de uma linguagem de consulta • Linguagem Estruturada de Consulta (SQL) • linguagem de consulta vigente e o padrão de acesso a dados suportado pela maioria dos fornecedores de SGBD

  45. Operações em BDS • Usuários precisam: • Acrescentar estrutura • Inserir dados nas estruturas • Consultar dados • Alterar dados • Remover dados e suas estruturas S Q L

  46. SQL (Structured Query Language) • A SQL é a linguagem padrão para interação com banco de dados relacionais e é reconhecida por quase todos os produtos de banco de dados hoje • Padrão ANSI (American National Stardard Institute) Ceça Moraes

  47. Exemplo BD Relacional • O Banco de Agencia de Automóveis (arquivo CARROS) • Colunas • Campos ou Atributos • Linhas • Registros (dados) Ceça Moraes

  48. SQL Comandos Principais • Inserção de registro • INSERT • Modificação de registro • UPDATE • Remoção de registro • DELETE • Consulta • SELECT Ceça Moraes

  49. Exemplo SQL - Consulta • Selecionar os atributos MARCA, CODIGO e MODELO para os carros fabricados em 2007 SELECT MARCA, CODIGO, MODELO FROM CARROS WHERE ANO_FABRICACAO = 2007 • Resultado: Ceça Moraes

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