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Aula 1 – Breve Resumo Histórico dos Bancos de Dados Nesta primeira aula vamos apresentar uma breve história das aplicações em Banco de Dados. Também veremos as vantagens da utilização de Sistemas Gerenciadores de Bancos de Dados (SGBD) e quando não usar um SGBD. Vamos à aula? 1. Perspectiva Histórica Desde que o homem começou a registrar suas informações (colheitas agrícolas, produção econômica, informações demográficas, etc) houve a necessidade de registrar e recuperar estas informações. As mais diversas tecnologias foram utilizadas: o papiro egípcio, as tábuas de argila dos babilônicos e inclusive cordas com nós dos maias. Foi a partir do barateamento da produção de livros com J. Gutenberg que a forma livro, utilizando papel passou a granjear o destaque que hoje possui. Todavia, apesar do imenso sucesso que papel apresentou como suporte para registro de informações, ele também apresenta alguns problemas: uma loja de material de construção vende milhares de itens e necessita saber, a qualquer instante, como está seu estoque, que item foi mais vendido, qual o valor do tícket médio de vendas, dentre outras informações. Obter tais informações apenas com o papel não é tarefa exequível. Um dos primeiros esforços para lidar com grandes massas de dados foi o censo realizado pelo Departamento de Estatísticas realizado nos EUA em 1890. Hermann Hollerith (daí que vem o nome ´´hollerith´´ que recebemos todo final de mês...) utilizando o príncipio descoberto por Jacquard para comando automático de teares, inventou, em 1880 uma máquina que auxiliou de forma decisiva na tabulação dos dados do censo demográfico de 1890, nos EUA. Posteriormente, em 1911, Hollerith, com outros empresários, uniu-se, para juntos criarem a empresa que veio ser denominada International Business Machines (IBM). Figura 1.1: Máquina tabuladora de Herman Hollerith. Fonte:http://www.columbia.edu/cu/computinghistory/census-tabulator.html A partir da invenção dos computadores, a primeira forma concebida para arquivar dados e posteriormente recuperá-los foram os assim denominados Arquivos Sequenciais. Neste tipo de organização da informação era o próprio sistema operacional que gravava e efetuava a leitura dos dados nos meios de armazenamento. Figura 2.1: as primeiras soluções para armazenar e acessar dados: os programas sem os detalhes da estrutura dos dados não podiam utilizar os dados. O único objetivo destes programas era armazenar e manipular os dados. Apenas estes programas poderiam gravar seus dados em disco, com estruturas de dados definidas especificamente para estes mesmos programas. Assim, programas que não foram concebidos com a estrutura de dados do arquivo original, não poderiam acessar os dados. Este fato impunha severas restrições para acesso e atualização dos dados. ARQUIVOS A estrutura dos dados deveria ser conhecida pelo programa que acesso o banco de dados. O segundo passo na evolução dos Bancos de Dados: vários programas poderiam acessar e compartilhar os dados de um dado arquivo. Mas, para isto, todos os programas teriam que conseguir identificar as estruturas que foram utilizadas para armazenar estes dados. Muitas vezes, quando ocorria alteração nos dados (mesmo aqueles que não seriam trabalhados pelos programas de acesso), estes programas deveriam ser modificados, resultando em custos de manutenção e atualização. Figura 3.1: para que mais de um programa acessasse os dados, cada um deles precisava conhecer as estruturas utilizadas para armazenar os dados. A terceira etapa na evolução dos Bancos de Dados: o sistema intermediário. Para que esta dificuldade fosse superada, foi criado um sistema intermediário que: conhecia a estrutura de dados do arquivo, consegue armazenar os dados de cada programa de forma conveniente e adequada e fornece tão somente os dados que cada programa necessita. Este sistema intermediário não necessitava conhecer aspectos mais detalhados do armazenamento físico dos dados nem estes programas deveriam ser modificados quando a estrutura dos dados não o fosse. A concepção destes sistemas intermediários foi de tal forma que eventuais alterações ficariam ARQUIVOS A estrutura dos dados deveria ser conhecida pelo programa que acesso o banco de dados. restritas, sempre que possível e na ampla maioria dos casos, neste sistema intermediário e não nos programas. Estes sistema intermediário veio a se tornar o sistema de acesso e gerenciamento de vários arquivos, recebendo a denominação de Sistema Gerenciador de Banco de Dados (SGBD). Figura 4.1: Sistemas Gerenciadores de Banco de Dados: sistema intermediário que tornava mais simples o acesso a dados. Na tabela a seguir temos um quadro sintético das desvantagens na utilização de arquivos seqüenciais para armazenar dados. Desvantagens da utilização de arquivos sequenciais para armazenar dados Não é possível efetuar controle de acesso simultâneo de vários usuários A estrutura do arquivo fica guardada no próprio aplicativo (programas controlavam gravação e leitura de dados. O que implicava em dependência entre o Banco de dados e a Podiam existir dados em duplicata em mais de um arquivo do Banco de dados. ARQUIVOS aplicação. É impossível realizar mais de um processo, simultaneamente, em um mesmo arquivo de dados Existiam problemas associados com a segurança dos dados. A aplicação dependia dos dados. A segurança dos dados não era facilmente garantida. Existiam problema de inconsistência, redundância e dificuldade no acesso aos dados. Tabela 1: desvantagens da utilização de arquivos sequenciais para armazenar dados 2. O esforço para resolver os problemas dos arquivos sequenciais Para contornar estes problemas, criou-se um sistema que: - conhece a estrutura de dados do arquivo; - grava, de forma adequada, os dados de cada programa; - fornece unicamente os dados solicitados por cada programa. Com este sistema intermediário, os programas já não necessitam mais entender os detalhes físicos da gravação dos dados. Os programas também não terão que ser alterados quando a estrutura de dados for modificada. Estas alterações ficam no sistema que efetua a interface. Esse sistema intermediário foi evoluindo para gerenciar diversos arquivos. Este conjunto de arquivos foi denominado Banco de Dados e o sistema intermediário ficou conhecido como Sistema Gerenciador de Banco de Dados (SGBD). A utilização de Bancos de Dados, de forma comercial, começa nos anos 1960. Em 1970 o pesquisador Edward Codd, da IBM, publicou um artigo que tornou-se referência na área de Banco de Dados: ‘’Um Modelo Relacional de Dados para grandes Bancos de Dados Compartilhados’’. Em 1979 a Oracle desenvolve o SQL (Structured Query Language = Linguagem Estruturada de Consultas). Na sequência a ISO (International Standards Organization) e a ANSI (American National Standards Institute) começam a padronizar a linguagem SQL. Esta linguagem transformou-se no padrão para Bancos de Dados relacionais: é fácil de ser usada, apresenta conjunto de comandos que permitem a manipulação de dados, estruturação de dados e definir restrições de segurança e integridade. Em 1986 nasce a primeira versão padronizada pela ANSI: o SQL-86. Em 1987 a ISO decide seguir o padrão ANSI. 1989 foi criado o padrão SQL-89 1992 neste ano foi apresentado o padrão SQL-92. Este padrão vem sendo bastante utilizado até os dias de hoje. 1999 –o padrão SQL3 (o mais recente) exige maior complexidade de implementação. Atualmente: os Bancos de Dados constituem um conjunto de dados relacionados segundo algum padrão ou lógica. Um significado é atribuído a estes dados. Um Banco de Dados é concebido e alimentado para atender um objetivo específico, para um público específico. Por exemplo: Bancos de Dados de um Hospital, Bancos de Dados do INSS, Bancos de Dados da Receita Federal do Brasil, Banco de Dados de empresas financeiras, etc. Um Banco de Dados é um ‘’recorte´´ do mundo real chamado de minimundo. Figura 5.1 - O Mundo Real x MiniMundo (também denominado de Universo do Discurso) MINIMUNDO Na próxima aula: Vamos apresentar as vantagens e características de um Sistema Gerenciador de Bancos de Dados (SGBD).
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