Aula 01 de Banco de Dados - Engenharia de Software

Fundação Centro de Análise, Pesquisa e Inovação Tecnológica Instituto de Ensino Superior - FUCAPI

Conceitos Básicos

Disciplina: Banco de Dados Profª: Kelen Acquati Vieira, M.Sc

Manaus - AM

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.

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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

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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

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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

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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

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INTRODUÇÃO • Entretanto, para entendermos os fundamentos da tecnologia de banco de dados, devemos começar pelas aplicações tradicionais de bancos de dados

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DADOS E INFORMAÇÕES

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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DADOS E INFORMAÇÕES • Exemplo: – Dados de uma padaria  Razão Social

Esses dados podem

 Produto

ser relacionados?

 Validade  Valor  Quantidade  outros

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DADOS E INFORMAÇÕES • Os dados são fatos que podem ser gravados e que possuem

um significado implícito – Exemplo: Os três exemplos ao

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lado são dados?

• 12:00:00 • 205,50

• Ana Paula • (92)8888-8888

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Há algum significado implícito?

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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)

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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

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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?

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SISTEMA DE 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

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SISTEMAS DE BANCO DE DADOS Usuários / Programadores / Programa

Programas de Aplicações / Consultas (Queries)

SW SGBD

Programa para processamento de consultas / programas

Software para acesso aos Dados Armazenados

Definição dos Dados Armazenados (metadados) 10/01/2011

Banco de Dados Armazenados Conceitos Básicos

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SISTEMA DE BANCO DE DADOS • 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; 10/01/2011

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SISTEMA DE BANCO DE DADOS  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

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SISTEMA DE BANCO DE DADOS  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 programadados

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SISTEMA DE BANCO DE 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

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SISTEMA DE BANCO DE DADOS  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 10/01/2011

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SISTEMA DE BANCO DE DADOS  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

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SISTEMA DE BANCO DE DADOS  Compartilhamento de Dados e o Processamento de Transação Multiusuário  Propriedades de transações: – Isolamento

– Atomicidade

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SISTEMA DE BANCO DE DADOS  Compartilhamento de Dados e o Processamento de Transação 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 10/01/2011

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SISTEMA DE BANCO DE DADOS • Um BD que armazena informações de ALUNOS e CURSOS ALUNO

CURSO

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Nome

Matricula

Turma

Curso_Hab

Bruno

17

1

CC3380

Daniel

8

2

CC3380

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

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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

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SISTEMAS DE GERENCIAMENTO DE BD • 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 O que é o minimundo?

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SISTEMAS DE GERENCIAMENTO DE BD • 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

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REFERÊNCIA • ELMASRI, R., NAVATHE, S. B. Sistemas de Banco de Dados, 4ª Edição. Editora Pearson Addison Wesley. Ano 2005

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