BCC321 - Banco de Dados I

Luiz Henrique de Campos MerschmannDepartamento de Computação

Universidade Federal de Ouro Preto

luizhenrique@iceb.ufop.brwww.decom.ufop.br/luiz

Roteiro

Conceitos Básicos

Banco de Dados versus Processamento de Arquivos

Usuários de Banco de Dados

Conceitos Básicos

O que é um banco de dados (BD)?

I É uma coleção de dados relacionados [Elmasri &Navathe,2011].

I É uma coleção de dados operacionais usados pelasaplicações de uma determinada organização [Date,1975].

O que são esses dados?Os dados são fatos que podem ser gravados e que possuem umsignificado implícito.Exemplo: nomes, números de telefones, endereços → agendatelefônica.

Conceitos Básicos

Um banco de dados possui as seguintes propriedadesimplícitas:

I Representa alguns aspectos do mundo real → minimundoou universo de discurso.

I É uma coleção lógica e coerente de dados com algumsignificado inerente.

I É projetado, construído e povoado por dados (instanciado)para uma finalidade específica.

Os Bancos de Dados no Cotidiano...

I Aplicações: Engenharia, Economia, Medicina, Direito,Educação ...

I Um banco de dados pode ter qualquer tamanho ecomplexidade.

I Exemplo: Banco de Dados da Amazon.com.I Contém dados de livros, CDs, DVDs, jogos eletrônicos,

roupas etc.I Ocupa mais de 2 terabytes e está armazenado em 200

servidores.I Cerca de 15 milhões de visitantes acessam a Amazon.com

todos os dias.I O banco de dados é continuamente atualizado com novos

itens.I O banco é atualizado à medida que compras são efetuadas.I Aprox. 100 pessoas são responsáveis por manter o banco de

dados atualizado.

Os Bancos de Dados no Cotidiano...

I Um banco de dados pode ser gerado e mantidomanualmente ou pode ser automatizado (computadorizado).

I Um banco de dados computadorizado precisa ser criado emantido:

Sistema Gerenciador de Banco de Dados - SGBD

SGBD

I Um sistema gerenciador de banco de dados (SGBD) é umacoleção de programas que permite criar e manter(manipular) um banco de dados.

I O SGBD é um sistema de software de propósito geral quefacilita os processos de:

I Definição: especificação dos tipos, estruturas e as restriçõespara os dados a serem armazenados.

I Construção: processo de armazenar os dados em algumamídia controlada pelo SGBD.

I Manipulação: inclui funções como pesquisas em banco dedados, atualização do banco e geração de relatórios.

I Compartilhamento: permite aos múltiplos usuários eprogramas acessar, de forma concorrente, o banco de dados.

I BD + SGBD = Sistema de Banco de Dados.

SGBD

Outras funções importantes do SGBD são a proteção e amanutenção do banco de dados por longos períodos.

I Proteção: compreende a proteção do sistema contra o maufuncionamento (hardware ou software) e segurança contraacessos não autorizados.

I Manutenção: os SGBDs devem ser capazes de manter umsistema de banco de dados que permita a evolução dosrequisitos que se alteram ao longo do tempo.

Sistema de Banco de Dados Simplificado Exemplo de um Banco de Dadosde uma Universidade

Banco de Dados versus Processamento de Arquivos

Principais características da abordagem de um banco dedados:

I Natureza autodescritiva de um sistema de banco de dados.I Isolamento entre os programas e os dados e abstração de

dados.I Suporte para múltiplas visões dos dados.I Compartilhamento de dados e processamento de transação

multiusuário.

Natureza Autodescritiva de um Sistema deBanco de Dados

I Catálogo do SGBD → metadados.I Possibilidade de acessar diversos bancos de dados.I Processamento de arquivos: a definição dos dados faz parte

dos próprios programas da aplicação.

Isolamento entre os Programas e os Dados eAbstração de Dados

I Alterações na estrutura dos arquivos não exige alteraçõesdos programas de acesso (independência programa-dados).

I O sistema de banco de dados deve garantir uma visãototalmente abstrata do banco de dados para o usuário.

Suporte para Múltiplas Visões dos Dados

I Um banco de dados pode ter vários usuários e cada umpode solicitar diferentes visões do banco de dados.

I Uma visão pode ser um subconjunto de um banco dedados ou conter uma visão virtual dos dados (derivadosdos arquivos do banco de dados).

Compartilhamento de Dados e Processamentode Transação Multiusuário

I O SGBD multiusuário deve permitir que diversos usuáriosacessem o banco de dados ao mesmo tempo (software decontrole de concorrência).

I O SGBD multiusuário deve garantir que as transaçõesconcorrentes operem corretamente.

Usuários de Banco de DadosI Administrador (DBA)

I Administra BD e SGBDI Responsável pela autorização para acesso ao BD, pela

coordenação e monitoração de seu uso e por adquirirrecursos de software e hardware.

I Resolver problemas como: violação de segurança e temposde resposta ruim.

I ProjetistaI Responsável por identificar os dados e escolher estruturas

apropriadas para representá-los e armazená-los.I Essas tarefas são realizadas antes que o BD seja

implementado e instanciado (alimentado com os dados).I Analista de Sistemas e Programador de Aplicações

I Analista: identifica as necessidades dos usuários finais edesenvolve as especificações das transações customizadasque atendam a essas solicitações.

I Programador: implementam essas especificações comoprogramas, realizam testes, manutenção e documentação.

I Usuário FinalI Acessa o BD: consultas, atualizações, relatórios...

Vantagens de Usar um Banco de Dados

I Controle de redundância.I Controle de acesso (segurança).I Armazenamento persistente dos dados.I Existência de múltiplas interfaces para os usuários.I Representação de relacionamentos complexos entre os

dados.I Manutenção de restrições de integridade.I Estrutura de armazenamento e técnicas de pesquisa para o

processamento de consultas.I Recursos para recuperação de falhas.I Permissão de ações usando regras.

Quando Não Usar um SGBD

I BD e suas aplicações são simples, bem definidas e semprevisão de mudanças.

I Há requisitos de tempo real para alguns programas difíceisde serem atendidos por causa da sobrecarga do SGBD.

I Acesso de múltiplos usuários aos dados não é necessário.

Atividade...

I Ler o item 1.7 - “Uma breve história das aplicações de umbanco de dados”(pág. 15, NAVATHE).

Perguntas?

FIM