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1 Rota de Aprendizagem Banco de Dados Aula 01 Perfil: Martin José Fagonde Morães. Possui Mestrado em Engenharia de Produção pela Universidade Federal de Santa Catarina – UFSC (2001), graduado em Processamento de Dados (1997). Atua como professor nos componentes curriculares de desenvolvimento de sistemas há mais de 15 anos. Foi coordenador de cursos de graduação e de pós-graduação. Atuou na área de TI por mais de 18 anos como: coordenador de TI, consultor e desenvolveu e implementou diversos sistemas. Currículo Lattes: http://lattes.cnpq.br/2746554350570335 AULA 01 – Banco de Dados Introdução: O estudo de banco de dados (DB) é encontrar a melhor forma de armazenar e recuperar os dados para cada situação. Este estudo tem duas direções: a tecnologia e aplicação da tecnologia. A tecnológica é o estudo de como melhorar a tecnologia, implica em melhorar as ferramentas, as técnicas e os padrões com vistas em performance, segurança, disponibilidade, facilidade de uso e outros objetivos. A aplicação da tecnologia é resolver as necessidades das organizações aplicando as ferramentas, técnicas e padrões mais apropriados para cada necessidade e cenário. Neste componente curricular o objetivo é conhecer os conceitos, ferramentas, técnicas e padrões para aplicar no desenvolvimento de bases de dados apropriadas para cada necessidade. O estudo de banco de dados requer um aprendizado sólido de cada assunto apresentado para que possa avançar no próximo assunto. Cada tópico tem uma forte dependência do tópico anterior. 2 Rota de Aprendizagem Banco de Dados Aula 01 Contextualizando: Os dados fazem parte da nossa cultura. Os dados sempre foram utilizados para registrar quantidades, direitos adquiridos, fatos ocorridos. A cada nova tecnologia na área, mais dados eram armazenados. Inicialmente foi utilizado pedras, nós, marcações em osso e outros para registrar quantidades, frequência de ocorrências e outros dados. Com a escrita, os dados tomaram outra forma de serem armazenados e recuperados. O armazenamento de dados em papéis cresceu tanto que surgiram as salas de arquivos, armários de arquivos e etc. Com os computadores os dados passaram a serem armazenados e tratados principalmente na forma digital. O volume de dados cresceu e as necessidades tornaram- se complexas, neste contexto o estudo de como armazenar, tratar, disponibilizar foi fundamental para dar soluções a este novo cenário. Dados Os dados são o nosso foco neste estudo. O dado é um conjunto de letras, números ou dígitos que, tomado isoladamente, não transmite nenhum conhecimento, ou seja, não contém um significado claro. Pode ser entendido como um elemento da informação. Pode ser definido como algo depositado ou armazenado. (REZENDE, 2007, p. 19) Para cada necessidade os dados que serão tratados mudam. Para uma empresa, saber quem são os clientes, os produtos que estão no estoque, os fornecedores e etc. são fundamental. Para uma universidade é fundamental saber quem são os alunos, os componentes curriculares de cada curso, os professores, as notas dos alunos e etc.... Figura 1 - Marcações quantitativas 3 Rota de Aprendizagem Banco de Dados Aula 01 Saber quais dados tem de serem armazenados é identificar quais dados fazem parte de cada contexto. Para uma universidade é importante saber os dados dos alunos como: RG, CPF, nome completo, endereço e etc. Cada um destes são dados. Banco de dados A reunião de todos os dados de uma organização é denominada de banco de dados, uma alusão ao local onde todos os dados são depositados. O termo banco de dados do inglês data base (DB), é aplicado no contexto da informática onde, os mesmos, recebem tratamento e cuidados para atenderem a toda organização. Base de dados As bases de dados, são o conjunto de dados que atendem a um determinado sistema. As organizações se utilizam de vários sistemas em suas operações, cada sistema trata os dados de que necessita e forma a base de dados para suas operações. Sistemas de Gerenciamento de Banco de Dados – SGDB Os SGDB são softwares que fazem todo tratamento dos dados, que estão em bases de dados. Os sistemas que as organizações utilizam, se comunicam com o SGDB para obterem os dados que necessitam e para informar o tratamento que cada dado precisa receber, como: salvar, alterar, excluir. Tipos de SGDB Umas das características dos SGDB é a forma como eles organizam o armazenamento dos dados. Para facilitar a percepção das diferenças, destacamos a forma como o usuário percebe a organização dos dados. Vamos considerar os seguintes tipos: Relacional Os SGDB relacionais, RSGDB ou SGDB-R, o usuário percebe os dados como tabelas. 4 Rota de Aprendizagem Banco de Dados Aula 01 Hierárquico Caracterizado pela relação única de uma entidade com suas derivadas. É percebido pelo usuário como se os dados dos dependentes estivessem aninhados nos dados do pai. Em Rede É caracterizado pela multiplicidade de relações de qualquer registro. O usuário percebe a disposição dos dados com muita complexidade. Orientado a Objetos Os dados são dispostos como objetos, como uma entidade da programação orientada a objetos. Permite o armazenamento de dados organizados de forma complexa. NoSQL Com seu surgimento recente as discussões ainda são acaloradas quanto a ser ou não considerado um SGDB. Independente da discussão, em nosso estudo devemos considerar que a utilização dos NoSQL é crescente e muito justificada. A principal característica está no próprio conceito, “Next Generation Databases mostly addressing some of the points: being non-relational, distributed, open-source and horizontally scalable” (NOSQL Database), em síntese: não relacional, distribuído, open-source e escalável horizontalmente. A percepção para o usuário é: Põe tudo na base, depois trataremos o que precisamos, ou seja, é um agregador. Vantagens do SGDB As vantagens das bases de dados estão alinhadas com as principais vantagens dos SGDB. Vantagens da abordagem de banco de dados: Os dados podem ser compartilhados; A redundância pode ser reduzida; A inconsistência pode ser evitada; O suporte a transações pode ser fornecido; A integridade pode ser mantida; A segurança pode ser reforçada; 5 Rota de Aprendizagem Banco de Dados Aula 01 Requisitos contraditórios podem ser equilibrados; Os padrões podem ser impostos. (DATE; VIEIRA; LIFSCHITZ, 2004, p. 17–18) Usuários Usuários de um DB são todos que utilizam os recursos que lá estão. Estes usuários se diferenciam pelas atividades que realizam. Date, Vieira e Lifschitz (2004, p. 9) consideram “... três classes gerais de usuários: programadores de aplicações, usuários finais, administrador de banco de dados”. Os programadores desenvolvem sistemas que se comunicam com os SGDB. Os usuários finais utilizam os sistemas desenvolvidos pelos programadores para acessarem os dados que estão nas bases de dados. Os administradores de banco de dados (DBA) são os responsáveis pelo bom funcionamento dos SGDB e consequentemente pelas bases de dados. Projetar um Banco de Dados Projetar um banco de dados é entender as necessidades da organização para definir a base de dados, o SGDB, os padrões que serão adotados. Nossos estudos estão voltados para projeto de bando de dados relacional, é o tipo de banco de dados mais utilizado. Definir a base de dados, consiste criar um modelo conceitual, para poder desenvolver o modelo lógico. Com base no modelo lógico a basepoderá ser cirada. Pesquisa Os bancos de dados são a base para a geração de informações que são indispensáveis para o apoio a tomadas de decisões. Neste processo de apoio a tomada de decisões surgiu o Data Mining (descoberta de conhecimento), Data Warehouse e outros conceitos que são fundamentados nos bancos de dados. 6 Rota de Aprendizagem Banco de Dados Aula 01 Identifique em sites especializados (cases de sucesso de banco de dados) ou por contato com administradores de banco de dados, como os bancos de dados tem sido vital para as organizações e como eles são utilizados? Busque perceber o contexto quanto ao porte da organização. Trocando Ideias Explique a um colega o que são dados, para que servem e quais aspectos referente a base de dados você entende ser relevante um profissional de TI conhecer. Síntese Os profissionais na área de desenvolvimento de sistemas, necessitam conhecer os conceitos, as tecnologias e as opções no contexto de banco de dados. Os dados são a base de todas as operações, os sistemas são os meios de operacionalização dos dados para atender as necessidades das organizações por meio dos usuários. Os SGDB facilitam os trabalhos dos desenvolvedores de sistemas e dos administradores de banco de dados. Os programadores encontram nos SGDB padronização, controle de concorrência, mecanismos de busca, controle de acesso e etc. Os diferentes tipos de SGDB, dão aos usuários uma percepção diferenciada de como os dados estão dispostos. Cada um tem suas vantagens e desvantagens. O mais utilizado é o tipo relacional. Os NoSQL estão em uma crescente adoção. Compartilhando Os bancos de dados relacionais são os mais utilizados e chegamos a algumas situações em que o volume de dados é crescente, alta performance é fundamental, dados complexos e variados surgem frequentemente. Como armazenar e administrar de forma a atender estas necessidades? Como o YouTube, o FaceBook, o Twitter e outros estão armazenando os dados? Encontre, compartilhe e comente sobre as tecnologias utilizadas por estas empresas que trabalham com grandes volumes e variedades de dados. 7 Rota de Aprendizagem Banco de Dados Aula 01 Autoavaliação 1. Analise as seguintes afirmativas. I. Parte essencial da informação. II. Tudo que for armazenado de qualquer forma. III. Qualquer coisa do mundo real que se queira armazenar fisicamente. IV. São partes que compõe a informação. Considerando a definição de dados assinale a sequência das afirmativas corretas. a) As afirmativas I e II estão certas. b) As afirmativas II e III estão certas. c) As afirmativas I e III estão certas. d) Somente as afirmativas I e IV estão certas. e) A afirmativa III está certa. Resposta: A alternativa “d” está certa. 2. Analise as seguintes afirmativas. I. Banco de dados é também o estudo das melhores práticas para o armazenamento e tratamento dos mesmos. II. Banco de dados são estruturas anatomicamente desenvolvidas para armazenar todo e qualquer tipo de dados. III. Faz parte de um banco de dados os sistemas de gerenciamento de bancos de dados. IV. Em um banco de dados tem uma base de dados. V. Os bancos de dados são independentes das necessidades das organizações. Considerando o contexto de Banco de Dados assinale a sequência das afirmativas corretas. a) Estão corretas somente as alternativas I, III e IV. b) Somente estão corretas as alternativas I e III. c) Estão corretas as afirmativas III e V. d) Estão corretas as afirmativas II e V. e) Somente a afirmativa I está correta. Resposta: A afirmativa “a” está correta. 3. Analise as seguintes sentenças e assinale V para as verdadeiras e F para as falsas considerando o contexto de SGDB. ( ) Os SGDB são softwares. ( ) Os SGDB tem de serem desenvolvidos para cada aplicativo que for desenvolvido. ( ) Os programadores que desenvolvem sistemas para as empresas, não precisam de nenhum nível de conhecimento em como utilizar um SGDB. ( ) Só existem SGDB do tipo relacional nos dias de hoje. 8 Rota de Aprendizagem Banco de Dados Aula 01 ( ) Os SGDB relacionais são os mais utilizados. Considerando o contexto de Sistema de Gerenciamento de Banco de Dados assinale a sequência correta. a) F, F, F, F, V. b) V, F, F, F, V. c) F, V, F, F, V. d) V, F, F, F, F. e) V, V, F, F, V. Resposta: A afirmativa “b” está correta. 4. Analise as seguintes afirmativas e a relação entre elas. I. Os usuários de banco de dados precisam conhecer profundamente os seus recursos e configuração. Porque II. Os administradores de banco de dados (DBA) são altamente qualificados para configurarem e projetar as melhorias nos SGDB e nas bases de dados para uma melhor performance. A respeito dessas assertivas, assinale a opção correta. a) Ambas assertivas estão corretas. b) As assertivas se complementam. c) A assertiva I é uma proposição falsa e a II é verdadeira. d) A assertiva I reforça a assertiva II. e) Ambas assertivas estão erradas. Resposta: A opção correta é a letra “c”. 5. Analise as seguintes afirmativas e a relação entre elas. I. O modelo conceitual é parte do projeto de um banco de dados. Porque: II. O Modelo lógico é parte do projeto de um banco de dados. A respeito dessas assertivas, assinale a opção correta. a) Ambas assertivas estão corretas, mas não se complementam. b) Ambas assertivas estão corretas, e se complementam. c) A assertiva I é uma proposição falsa e a II é verdadeira. d) A assertiva I reforça a assertiva II. e) Ambas assertivas estão erradas. Resposta: A opção correta é a letra “a”. 9 Rota de Aprendizagem Banco de Dados Aula 01 Referências O Livro Base, o mais indicado, está disponível na BV (Biblioteca Virtual) no link: http://uninter.bv3.digitalpages.com.br/users/publications/9788579360855/pages/_1 Além deste há mais de 30 outros títulos, entre eles: http://uninter.bv3.digitalpages.com.br/users/publications/9788582122181/pages/-4 http://uninter.bv3.digitalpages.com.br/users/publications/9788543006833/pages/-12 http://uninter.bv3.digitalpages.com.br/users/publications/9788544302583/pages/-2 http://uninter.bv3.digitalpages.com.br/users/publications/9788534613248/pages/_1 http://uninter.bv3.digitalpages.com.br/users/publications/9788534614719/pages/_1 http://uninter.bv3.digitalpages.com.br/users/publications/9788534615136/pages/_1 http://uninter.bv3.digitalpages.com.br/users/publications/9788581435329/pages/-24 DATE, C. J.; VIEIRA, André; LIFSCHITZ, Sergio (Orgs.). Introdução a sistemas de bancos de dados. 8. ed. Rio de Janeiro: Campus, 2004. p.865. REZENDE, Denis Alcides. Sistemas de Informações Organizacionais: Guia Prático para Projetos. 2. ed. São Paulo: Atlas, 2007.
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