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Histórico Etapas da evolução rumo a tomada de
decisão:
Aplicações Isoladas: dados duplicados, dados inconsistentes, processos duplicados.
Sistemas Integrados: racionalização de processos, manutenção dos dados.
Sistemas de Informação: racionalização de processos, racionalização de dados.
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Histórico
O desenvolvimento da teoria de Banco de Dados ajudou sobretudo na independência de dados, ou seja, qualquer mudança na estrutura física ou na estratégia de acesso não implica em alteração nos aplicativos que utilizam tal dado.
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Banco de Dados
Coleção de dados inter-relacionados
Conjunto de dados estruturados que são confiáveis, coerentes e compartilhados por usuários que têm necessidade de informações diferentes.
Coleção compartilhada de dados logicamente relacionados e da descrição destes dados que são projetados para satisfazer as necessidades de informação de uma organização.
Definição
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Histórico dos Bancos de Dados
1950 – 1960:Fitas magnéticas usadas para armazenamento
de dadosAtualizações: lia de uma fita e escrevia as
modificações em uma nova fita
1960 – 1970: Início do uso dos discos rígidos Início dos bancos de dados relacionais
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Histórico dos Bancos de Dados Década de 80:
Início dos bancos de dados comerciais: IBM, DB2, Oracle, Ingres, entre outros
Início dos bancos de dados OO, paralelos e distribuídos
Início década de 90:Linguagem SQL Início dos bancos de dados de apoio à decisão
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Histórico dos Bancos de Dados Final da década de 90:
Crescimento da wwwAdaptação dos BDs à WebDisponibilidade 7 dias por semana, 24 horas
por dia
Início de 2000:Surgimento da XML
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Objetivos dos BDs Independência dos dados
Controle da Inconsistência e Redundância dos dados
Compartilhamento dos Dados
Controle de Acesso– Deve dispor de recursos que possibilitem selecionar a autoridade de cada usuário.
Interfaceamento– Deverá disponibilizar formas de acesso gráfico.
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Objetivos dos BDs
Privacidade dos dados
Segurança Lógica e Física
Tratamento de Concorrência
Integridade dos dados
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Vantagens dos Bancos de Dados
Vantagens em relação aos sistemas de arquivos:
é compacto é rápido (recuperação e manutenção dos dados) menos trabalho braçal fluxo corrente (disponibilidade de informações a
qualquer momento) controle centralizado Além de todas as vantagens dos BD´s citadas
anteriormente
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Vantagens: redução ou eliminação da redundância de dados; manutenção da integridade dos dados; redução da perda de espaço de armazenamento; acesso ao dado através de uma linguagem de consulta; estabelecimento de padrões; aplicação de restrições de segurança.
Desvantagens:
instalação e manutenção são mais caras; a falha de um componente do sistema integrado pode
parar todo o sistema.
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Conceitos Básicos - BD Um campo é a unidade básica de uma tabela. Possui
um nome, tipo e tamanho. Ex.: Nome, Telefone, Salário....
Um dado pode ser definido como sendo o valor do campo quando é armazenado no Banco de Dados; Ex.: Jose, 2228-4040, R$ 450,00 ....
Tabela Lógica: União de linhas e colunas para armazenamento de
dados dos sistemas. Tabela Aluno
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Conceitos Básicos - BD
Nome RA Idade
Carlos 25478 25
Maria 12568 28
CAMPOS
Dados
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Conceitos Básicos - BD
Registro:coleção de itens de dadosex.: um registro de funcionáriosum registro é dividido em vários campos:
- um campo pode ser um nome, um numero ou uma combinação de caracteres;
Arquivo / Tabela / Entidade:Coleção de registros
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Conceitos Básicos - BD
Nome RA Idade
Carlos 25478 25
Maria 12568 28
REGISTROS
TABELA ALUNOS
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Conceitos Básicos - BD Informação pode ser definida como sendo o Valor que
este campo representa para as atividades da empresa.
Ex.: Resposta a uma consulta. “Quantos são os alunos do curso de CC que cursaram a disciplina Estrutura de Dados?”
“Quanto foi o lucro mensal da empresa?”
Um Banco de Dados representará sempre aspectos do Mundo Real.
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Pessoal Envolvido em um BD Os Projetistas de Banco de Dados (DBP) são analistas
que identificam os dados a serem armazenados em um Banco de Dados e pela forma como estes serão representados.
Os Analistas e Programadores de desenvolvimento criam sistemas que acessam os dados da forma necessária ao Usuário Final, que é aquele que interage diretamente com o Banco de Dados.
Os Administradores de Banco de Dados (DBA) são responsáveis pelo controle ao acesso aos dados e pela coordenação da utilização do BD.
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Pessoal Envolvido em um BD Usuários Finais:
ocasionais : tipicamente gerentes e tomadores de decisão.
paramétricos : usuários de transações “enlatadas”, por exemplo, caixas de bancos, funcionários de reservas em companhias aéreas.
sofisticados : engenheiros, cientistas, analistas de negócios.Utilizam-se das facilidades do SGBD.
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DBA – Database Administrator
entender e traduzir as necessidades de informação dos vários setores da empresa;
controlar e gerenciar de forma centralizada os dados da empresa;
aplicar restrições de segurança aos objetos do banco de dados;
definir e reforçar padrões; decidir a estrutura de armazenamento e
estratégia de acesso; monitorar o desempenho do SGBD.
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Funções do DBA Desenvolve e administra: Estratégias Procedimentos Práticas e Planos capazes de disponibilizar os dados corporativos
necessários.
Definição do conteúdo de informações do banco de dados
Definição da estrutura de armazenamento e a estratégia de acesso
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Funções do DBA
Servir de elo de ligação com os usuários
Definir os controles de segurança e integridade:Definir quem tem acesso a que porções do
banco de dados e criar mecanismos que evitem inconsistências na base de dados.
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Funções do DBA
Definir a estratégia de backup e recuperação: É função do DBA definir como e quando os backup do
banco de dados serão efetuados e a estratégia a ser adotada para a recuperação de informações em caso de danos ao banco de dados.
Monitorar o desempenho e atender as necessidades de modificações: O DBA deve organizar o sistema de tal forma que se
possa obter o melhor desempenho para a empresa.
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Sistemas de Gerenciamento de Banco de Dados (SGBD)
Sistemas de Computação que permitem ao usuário, definir, criar, manter e controlar o acesso ao BD.
Consistem em uma coleção de dados inter-relacionados e em um conjunto de programas para acessá-los.
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Sistema de Gerência de Banco de Dados (SGBD)
Coleção de programas responsáveis para gerenciamento dos dados em um BD.
SGBD Banco de Dados
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Banco de Dados e SGBDs
num
1 A1livro12 A1livro2
3 A2 livro3
Livro Autor
Livro
NAutor
A1 2DenisA2 1Georges
Nom Total
TOTALLivros
SGBD
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Por que SGBDs
Volume crescente de Dados a serem gerenciados: terabytes em BDs como:cadeias de supermercados;censo populacional - IBGE;
Necessidade de Independência da aplicação em relação aos dados;
Padronização e desempenho;
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Sistema Gerenciador do banco de dados - SGBD
Database Management System – DBMSBanco de Dados (BD) = Coleção de dados
inter-relacionadosDBMS/SGBD = 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
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Sistema Gerenciador de Banco de Dados
Aplicação 1
Aplicação 2
Aplicação 3
SGBD Banco deDados
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Definições - SGBD
É o software responsável pelo gerenciamento (armazenamento e recuperação) dos dados no Banco de Dados.
Coleção de dados inter-relacionados em um conjunto de programa para acessá-los.
Coleção de programas que capacite o usuário a criar e manter um BD.
A integração entre BD físico e os usuários se dá através de um software, o SGBD.
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Interfaces do SGBD
Interfaces Baseadas em Menus para Clientes Web
Interface baseada em formulários Interface Gráfica para os usuários Interfaces de Linguagem Natural Interfaces para Usuários Parametrizáveis
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Interfaces Baseadas em Menus para Clientes Web
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Interface baseada em formulários
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Interface baseada em formulários
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Interface Gráfica para os usuários
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Interfaces de Linguagem Natural
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Interfaces para Usuários Parametrizáveis
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SGBDs existentes
PostgreSQL Oracle DBase Access Interbase IBM DB2 Universal Database Microsoft SQL Server
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Arquiteturas dos SGBD´s
Plataformas Centralizadas Sistemas de Computadores Pessoais Arquitetura Cliente – Servidor.
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Modelos de Dados
Formas de Representação que servem para descrever as estruturas das informações contidas em um BD.
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As Três Abordagens Clássicas
O usuário vê o banco de dados segundo um modelo de visões;
O modelo de visões e o modelo conceitual são bastante semelhantes, as vezes idênticos;
Portanto os conceitos aplicados aqui servem tanto para o nível conceitual quanto para o de visões; Abordagem Hierárquica; Abordagem em Rede Abordagem Relacional;
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A Abordagem Hierárquica Esta seção e as seguintes são baseadas em um banco de dados
contendo as entidades: Filial, Departamento e Funcionário.
Na abordagem hierárquica, como o próprio nome já diz, os dados são organizados de acordo com níveis hierárquicos preestabelecidos;
Os primeiros bancos de dados estão baseados nesta abordagem. Segundo Date, “um banco de dados hierárquico, compõe-se de um conjunto ordenado de árvores – mais precisamente, de um conjunto ordenado de ocorrências múltiplas de um tipo único de árvore”.
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A Abordagem Hierárquica
Na abordagem hierárquica, podemos ver o banco de dados como um único arquivo organizado em níveis. O nível superior que contém a filial é chamado de raiz.
Qualquer acesso ao banco de dados deve ser feito a partir dele;
Em geral, a raiz pode ter qualquer quantidade de dependentes, e estes, qualquer quantidade de dependentes de nível mais baixo
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Filial
Departamento Departamento
Funcionário Funcionário
Exemplo de um Modelo Hierárquico
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001 - Curitiba
001- Comercial 002- Administrativo
001- João 002- Antonio
Exemplo de um Modelo Hierárquico
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002 – São Paulo
001- Financeiro 002- Pessoal
001- João 002- Antonio
Exemplo de um Modelo Hierárquico
001- Maria 002- José
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Nome
Num_CC
Exemplo de um Modelo Hierárquico
Dados do Cliente
Rua Cidade
Dados Bancários Saldo
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Maria
201
Exemplo de um Modelo Hierárquico
R1 Caicó
550,00
Banco das Antigas
Pedro
205
R3 Jundiaí
2.000,00
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A Abordagem em Rede
No modelo em rede as informações são representadas por uma coleção de registros e o relacionamento entre elas é formado através de ligações (link);
Extensão do modelo hierárquico;
É uma relação membro-proprietário, na qual um membro pode ter muitos proprietários.
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A Abordagem em Rede
Em um BD estruturado como um modelo em rede há freqüentemente mais de um caminho para acessar um determinado elemento de dado.
A principal diferença entre a abordagem hierárquica e a em rede é que um registro-filho tem exatamente um pai na abordagem hierárquica, enquanto na estrutura de rede um registro-filho pode ter qualquer número de pais.
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Exemplo 1
001- Londrina
002- Curitiba 002 - Administrativo
003- Industrial
001- Comercial 001 - João
002- Antonio
003- Pedro
004- Maria
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A Abordagem Relacional
Um banco de dados relacional consiste em uma coleção de tabelas, cada uma designada por um nome único.
Tabelas Uma tabela é uma representação bi-dimensional
de dados composta de linhas e colunas;Uma tabela de alunos de uma escola é
apresentada a seguir.
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AlunoNum-Matricula Nome-Aluno Sexo-Aluno
1 Maria F
2 João M
3 Pedro M
4 Carla F
5 Sandra F
Regras:
1) Nomes de tabelas devem ser únicos no banco de dados;
2) De preferência a nomes no singular;
3) De preferência a nomes curtos.
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Atributos ou Colunas
Considerando a tabela Aluno; Ela tem três colunas Num_Matrícula,
Nome_Aluno e Sexo_Aluno; A cada uma destas colunas damos o
nome de atributo; Um nome de atributo deve ser único em
uma tabela e dizer exatamente o tipo de informação que ele representa.
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Atributos ou Colunas
Regras:1) Uma coluna (atributo) não segue um ordenamento
especifico;2) O valor de uma coluna não pode ser decomposto
em mais de uma coluna;3) Nome de uma coluna deve expressar exatamente o
que armazena;4) Deve-se utilizar prefixos padronizados, Cod-Dept,
Nome-Funcionorio, Qtde-Estoque.
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Linhas, Registros ou Tuplas
A tabela Aluno possui cinco registros; Cada registro representa um relacionamento entre um conjunto de valores; A este relacionamento damos o nome de registro, linha ou ainda Tupla; Cada linha da tabela é única e possui um atributo identificador
(Num_Matrícula); Este atributo identificador é chamado de chave primária.
Regras:1) Em uma tabela não devem existir linhas duplicadas;2) As linhas de uma tabela não seguem uma ordem especifica.
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Terminologias aplicadas a BD
Terminologia Básica Campo: unidade básica de informação mínima com
significado Registro: conjunto de campos Arquivo: conjunto de registros Banco de Dados (BD): conjunto de arquivos e as formas de
manipulação Terminologia Relacional
Campo:atributo Registro: tupla Arquivo: tabela ou relação Domínio: conteúdo da relação
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Modelo Relacional
É o padrão atual para a construção de ferramentas de BD
Basicamente, um BD relacional é composto de tabelas ou relações
Uma tabela é um conjunto não ordenado de linhas Cada linha é composta por uma série de valores de
campo Cada campo é identificado por um nome de campo O conjunto de campos das linhas de uma tabela que
possuem o mesmo nome formam uma coluna
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Modelo Relacional - Composição de um Banco de Dados Relacional
marca
Fiat
VW
GM
ano
1993
1997
2000
1988
modelo
Tempra
Parati
Astra
Gol
num_placa
IAV8864
BCX6574
IIJ0493
FGD5362
VW
Nome da Coluna(nome do atributo)
Linha (tupla)
Coluna (atributo)
Valor do campo (valor do atributo)
Automóveis