Aula1_Banco de Dados

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Banco de Dados
Aula 1
Material adaptado: Sandra Siebra
Por que estudar BD?
Os Bancos de Dados fazem parte do nosso dia-a-dia:
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Conceitos básicos
Dado: elemento que mantém sua forma bruta.	
exemplos: endereço, data
Informação: é o significado dos dados dentro de um contexto.
“A informação é o conjunto de dados 	coletados de forma a se tornarem aplicáveis a 	um determinda situação.”
exemplos: endereço de entrega, idade
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Por que usar BD?
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Exemplo de um BD
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Banco de dados
Banco de dados = instância de dado + meta-dados
Instância de dado
Dado propriamente 
Meta-dados
Dicionário de dados 
Esquema da base de dados 
Acessado através de linguagens de definição de dados
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Nem sempre foi assim...
Sistemas de Arquivos (armazenados em pastas, no disco):
Funcionalidades oferecidas
Registros de tamanho fixo com campos de tipos diferentes
Possibilidade de memória virtual e persistência
Bloqueio de arquivo e registro para concorrência
Dados de diferentes aplicações não estão integrados
Dados são projetados para atender uma aplicação específica
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 Sistemas de arquivos
Em uma fábrica com os dados em sistemas de arquivos:
Sistema para 
Setor de Vendas
Sistema para 
Setor de Produção
Sistema para 
Setor de Engenharia
Arquivos 
de vendas
Arquivos 
de engenharia
Arquivos 
de produção
Mesmos dados aparecem em todos os arquivos da fábrica
Teclado TC60 R$ 20,00
Monitor 15´ M60 R$ 150,00
Mouse MS09 R$ 10,00
Teclado TC60 10/11/2000
Monitor 15´ M60 20/11/2000
Mouse MS09 09/11/2000
Teclado TC60 teclado.gif
Monitor 15´ M60 monitor.gif
Mouse MS09 mouse.gif
[baseado em Heuser]
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Sistemas de arquivos 
dados não integrados
Mesmo objeto da realidade é representado várias vezes na base de dados
Exemplo - teclado, monitor e mouse
 Redundância não controlada de dados
Não há gerência automática da redundância
Redundância leva a
inconsistência dos dados
re-digitação de informações
dificuldade de extração de informações
Dados pouco confiáveis e de baixa disponibilidade
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Sistemas de arquivos
Concorrência
Difícil implementação
Políticas de acesso concorrente consistente são independentes de domínio
Tolerância a falhas
Falta de luz, erro de disco, interrupção de funcionamento, etc
Cópias? restauração do estado anterior? Consistência da base?
Segurança
Acesso diferenciado por tipo de usuário
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Sistemas de arquivos 
gerenciamento dos arquivos
Outros problemas:
Número máximo de arquivos
Tamanho de memória
Limitações do tipo de arquivo, tipo de acesso
Preocupações técnicas junto com problemas do domínio
Exemplo: efetuar aluguel de um DVD
Sem reservas? sem multas?
Como registrar um empréstimo?
abrir arquivos (fechando outros …)
carregar registros na memória (abre índice, usa ponteiro, estourou memória?, ….)
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 Banco de dados
Em uma fábrica com os dados em bancos de dados:
Sistema para 
Setor de Vendas
Sistema para 
Setor de Produção
Sistema para 
Setor de Engenharia
Banco de 
dados
Teclado TC60 
Monitor 15´ M60 
Mouse MS09
R$ 20,00
R$ 150,00
R$ 10,00
10/11/2000
20/11/2000
09/11/2000
teclado.gif
monitor.gif
mouse.gif
Dados aparecem
uma única vez 
no banco
[baseado em Heuser]
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 Gerenciamento do banco de dados
BD de uma fábrica:
Sistema para 
Setor de Vendas
Sistema para 
Setor de Produção
Sistema para 
Setor de Engenharia
Banco de 
dados
Teclado TC60 
Monitor 15´ M60 
Mouse MS09
R$ 20,00
R$ 150,00
R$ 10,00
10/11/2000
20/11/2000
09/11/2000
teclado.gif
monitor.gif
mouse.gif
SGBD
Software que permite a criação e gerência da base de dados
Exemplos destes Softwares:
 Livres:
 FireBird, PostgreSQL e MySQL 
 Comerciais (pagos)
 Oracle, DB2 e SQLServer
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O que são Bancos de Dados
É uma coleção de dados relacionados, organizados e armazenados visando facilitar sua posterior manipulação e a realização de consultas.
O uso do termo é mais restrito em virtude das seguintes características:
Um BD representa algum aspecto do mundo real, o qual chamamos de Minimundo ou Universo de Discurso
É um conjunto lógico e ordenado de dados que possuem algum significado inerente
Um BD é projetado, construído e povoado com dados que possuem objetivos específicos
Sistema Gerenciador de Banco de Dados (SGBD)
É uma coleção de programas que permite aos usuários criar e manter um banco de dados
É um sistema de software de propósito geral que facilita os processos de definição, construção, manipulação e compartilhamento de bancos de dados entre vários usuários e aplicações.
Sistema de Banco de Dados
Sistema de Banco de Dados
Pessoas interagem com os programas desenvolvidos em uma linguagem de aplicação , criados para usuários finais utilizando-se uma linguagem própria para acesso ao banco de dados.
Sistema de Banco de Dados
Esta aplicação interage com o SGBD, que processa as consultas.
Sistema de Banco de Dados
Esta aplicação interage com o SGBD, que acessa os dados armazenados, dentro de outras funções.
Sistema de Banco de Dados
Base de dados, separada em dois arquivos distintos, um contendo a definição dos dados e o outro contendo os dados armazenados propriamente ditos.
Sistema de Banco de Dados
Este arquivo de dados é denominado dicionário de dados e contém metadados, ou dados sobre dados. Especifica as características dos dados: tipo, tamanho, restrições de conteúdo, etc.
Sistema de Banco de Dados
Nesta outra base estariam os dados propriamente ditos que devem seguir as especificações do dicionário de dados.
Sistema de Banco de Dados
Nome da livraria: caracter 255
Endereço: caracter 80
Telefone: caracter 20
CNPJ: caracter 14
Livraria ZAN
Avenida Domingos Ferreiras, 224
8134213579
7890985742345
Sistema Gerenciador de Banco de Dados (SGBD)
É uma coleção de programas que permite aos usuários criar e manter um banco de dados
É um sistema de software que facilita os processos de definição, construção, manipulação e compartilhamento de bancos de dados entre vários usuários e aplicações
Definição: Especificação dos tipos de dados, das estruturas das tabelas e das restrições que devem ser impostas aos dados que serão armazenados
Construção: Processo de acumular os dados num meio de armazenamento controlado pelo SGBD
Manipulação: Operações como atualização do banco de dados (inclusão, exclusão e alteração de registros) e extração de dados, como consultas e relatórios impressos
Compartilhamento: Permite aos múltiplos usuários e programas acessar, de forma concorrente, o banco de dados
Sistema Gerenciador de Banco de Dados (SGBD)
Independência de Dados: capacidade de tomar as características físicas dos dados transparentes para a aplicação
Redução ou Eliminação de Redundância
Segurança de dados
Controle de transação
A- Atomicidade: ou todas operações envolvidas na transação ocorrem, ou nenhuma deles tem efeito sobre banco
C- Consistência: ao final da execução da transação a consistência no banco deve ser mantida
I- Isolamento: uma transação deve ter sua execução realizada de forma isolada
D- Durabilidade: depois da transação executada com sucesso , as modificações devem ser mantidas no sistema
Ex: Oracle, SQL Server, PostgreSQL, MYSQL, Interbase, Sybase, Firebird, etc..
Vantagens do SGBD
Independência entre programas e dados
Catalogo que consiste de metadados – dados sobre os dados
Independência entre operações e programas
Funções / procedimentos de manipulação dos dados armazenados também fazem parte do BD
Segurança
Controle de acesso mais especializado
Suporte a Visões
Mesmo conjunto de dados pode ser apresentado a usuários diferentes de forma distinta
Facilidades de Backup e Restauração
Fornecimento de Múltiplas Interfaces aos Usuários
Baseadas em Menus e formulários (GUIs – Graphical USer Interface)
Linguagens de consulta e interfaces de linguagem de programação
Sistema de Arquivos - Alguns Problemas
Dificuldade do acesso a dados – a geração de informaçãopode surgir, durante o tempo em que o sistema está em produção, sob diferentes aspectos;
Isolamento dos dados – os dados estão armazenados em arquivos distintos, que não possuem qualquer tipo de relacionamento direto;
Problemas de integridade – fica difícil manter restrições de integridade automaticamente.
Problemas de segurança - Nem todos os usuários do sistema devem estar autorizados a ver/acessar todos os dados armazenados;
Projeto de Banco de Dados
 Normalmente, envolve três fases:
 Projeto Conceitual
 Modelo Conceitual dos Dados.
 Projeto Lógico
 Modelo Baseado no Modelo Conceitual (de acordo com o SGBD);
 Projeto Físico
 Enquanto os dois primeiros projetos trabalham a funcionalidade, o último foca no desempenho. Além disso, o projeto Físico é de implementação contínua (tunning).
Atores
Pessoas participantes do projeto, manutenção ou uso de banco de dados;
 Usuário Final;
 Administradores, os famosos DBA;
 Projetistas;
 Analistas de Sistemas e Programadores de Aplicações.
BIBLIOGRAFIA
BIBLIOGRAFIA BÁSICA
SIEBRA, Sandra A. Banco de Dados. Volume 1, 2010.
ROB, Peter e CORONEL, Carlos. Sistemas de banco de dados: projeto, implementação e administração. Tradução da 8ª edição, norte-americana. São Paulo: Cengage Learning, 2011.
SILBERSCHATZ, Abraham; KORTH, Henry F. e Sudarshan, S. Sistema de Banco de Dados. Makron Books do Brasil Editora Ltda. – 3ª edição, 1999.
ELMASRI, Ramez e NAVATHE, Shamkant B. Sistemas de Banco de Dados: Fundamentos e Aplicações. Editora LTC: 3 ª edição, 2002.