BD1 - Aula02 - Introdução aos Bancos de Dados

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PROF. HENRIQUE LEITÃO
E-mail: henriqueleitao@gmail.com
©Marcus Vinícius
BANCO DE DADOS I
Introdução aos Bancos de 
Dados
02
2/27Fundamentos de Banco de Dados
BANCO DE DADOS
Conceituação
É uma coleção de dados inter-relacionados, representando 
informações sobre um domínio específico.
O BD contém informações relevantes para uma empresa.
Exemplos: lista telefônica, controle de acervo de uma 
biblioteca, sistema de controle dos recursos humanos de 
uma empresa.
3/27Fundamentos de Banco de Dados
BANCO DE DADOS
Sistema de Processamento de Arquivos
No início os bancos de dados faziam uso de sistema de 
processamento de arquivos. O típico sistema de 
processamento de arquivos tem o suporte de um sistema 
operacional convencional. 
O sistema armazena os registros permanentes em vários 
arquivos e precisa de aplicativos diferentes para extrair e/ou 
adicionar registros aos arquivos adequados.
4/27Fundamentos de Banco de Dados
SISTEMA DE PROCESSAMENTO DE
ARQUIVOS
Você acha que esta 
abordagem pode 
apresentar algum 
tipo de problema?
5/27Fundamentos de Banco de Dados
SISTEMA DE PROCESSAMENTO DE
ARQUIVOS
Problemas
 Redundância e inconsistência nos dados;
 Dificuldade no acesso aos dados;
 Isolamento dos dados;
 Problemas de integridade;
 Problemas de atomicidade;
 Anomalias de acesso concorrente
 Problemas de segurança.
O BD sumiu!
E agora?
6/27Fundamentos de Banco de Dados
SISTEMA DE GERENCIAMENTO DE BD
Conceituação
Um Sistema de Gerenciamento de Banco de Dados é uma 
coleção de dados inter-relacionados e um conjunto de 
programas para acessar esses dados.
É um software com recursos específicos para facilitar a 
manipulação das informações dos bancos de dados e o 
desenvolvimento de programas aplicativos.
7/27Fundamentos de Banco de Dados
SGBD
É um sistema de manutenção de registros por computador, 
envolvendo quatro componentes principais:
• Dados;
• Hardware;
• Software;
• Usuários.
O sistema de banco de dados pode ser considerado como 
uma sala eletrônica de arquivos.
Existe uma série de métodos, técnicas e ferramentas que 
visam sistematizar o desenvolvimento de sistemas de 
bancos de dados.
8/27Fundamentos de Banco de Dados
SGBD
9/27Fundamentos de Banco de Dados
SGBD
Objetivos:
• abstração de dados – isolar o usuário de 
conhecimentos técnicos;
• prover independência de dados às aplicações. 
Vantagens:
• rapidez na manipulação e acesso à informação;
• redução do esforço humano (desenvolvimento e 
utilização);
• disponibilização da informação no tempo necessário;
• controle integrado de informações distribuídas 
fisicamente;
• redução de redundância e de inconsistências;
• compartilhamento de dados;
• aplicação automática de restrições de segurança;
• redução de problemas de integridade.
10/27Fundamentos de Banco de Dados
SGBD
Níveis de Abstração
Nível
Físico
Nível
Conceitual
Nível de Visões
do Usuário
11/27Fundamentos de Banco de Dados
SGBD
Níveis de Abstração
Nível Físico: nível mais baixo de abstração. Descreve 
como os dados estão realmente armazenados, englobando 
estruturas complexas de baixo nível.
Nível Conceitual: descreve quais dados estão 
armazenados e seus relacionamentos. Neste nível, o 
banco de dados é descrito por meio de estruturas simples, 
que podem envolver estruturas complexas no nível físico.
Nível de Visões do Usuário: descreve partes do banco de 
dados, de acordo com as necessidades de cada usuário, 
individualmente.
12/27Fundamentos de Banco de Dados
SGBD
Características
Abstração de Dados: um SGBD permite uma 
representação conceitual dos dados evitando preocupação 
com detalhes de armazenamento de dados.
Suporte à Múltiplas Visões de Dados: cada usuário 
acessa apenas o que lhe é dado direito a acessar.
Controle de Redundância: sem repetição de dados não 
há inconsistências.
Compartilhamento de Dados: acesso multiusuário com 
controle de concorrência garantido.
13/27Fundamentos de Banco de Dados
SGBD
Características
Segurança Contra Acesso Indevido: diferentes visões 
asseguram confidencialidade.
Múltiplas Interfaces: acesso via menu, linguagem natural, 
linguagem de consulta, linguagem de programação.
Relacionamentos Complexos: uma entidade pode se 
relacionar com outras de forma binária, ternária, etc.
Restrições de Integridade: armazenadas no BD 
“enxugam” os programas de aplicação.
14/27Fundamentos de Banco de Dados
SGBD
Características
Independência Lógica de Dados: a capacidade de se modificar 
o esquema conceitual sem ter que modificar o esquema externo 
ou programas de aplicação.
Exemplo: adição de uma coluna numa tabela no modelo 
conceitual não exige alteração dos programas.
Independência Física de Dados: é a capacidade de se 
modificar o esquema interno sem ter que modificar os esquemas 
conceitual ou externo.
Exemplo: a inclusão de um índice no esquema interno não 
exige alteração dos programas nem do esquema conceitual.
Dados Separados de Programas: definição das estruturas de 
dados armazenada fora dos programas de aplicação e dentro do 
SGBD.
15/27Fundamentos de Banco de Dados
COMPOSIÇÃO DOS BANCOS DE
DADOS
 Dados – em um ou mais arquivos;
 Metadados – dicionário de dados;
 Software – SGBD (interface entre usuários e 
dados);
 Hardware – discos onde os dados são 
gravados;
 Usuários – DBA, desenvolvedores, analistas de 
sistemas, usuários.
16/27Fundamentos de Banco de Dados
BANCO DE DADOS VS. LINGUAGENS
• DDL – Linguagem de Definição de Dados (create, drop, alter, etc)
• DML – Linguagem de Manipulação de Dados (insert, update, 
delete, select, etc)
• DCL – Linguagem de Controle de Acesso aos Dados (grant, 
revoke, commit, rollback, etc)
DML
DDL
DCL
17/27Fundamentos de Banco de Dados
SISTEMA DE ARQUIVOS VS. SGBD
O acesso/gerenciamento aos/dos 
dados é feito diretamente pelos 
programas aplicativos.
O acesso/gerenciamento aos/dos 
dados é feito pelo SGBD. O SGBD 
funciona como uma interface entre o 
BD e os programas aplicativos.
Dados
(arquivos)
Dados
(arquivos)
SGBD
Sistema de arquivos Sistema de Banco de Dados 
Aplicativos Aplicativos
Dados
(arquivos)
18/27Fundamentos de Banco de Dados
SISTEMA DE ARQUIVOS VS. SGBD
Sistema de arquivos Sistema de Banco de Dados 
Dados Manipulados por
vários usuários com uma
única visão.
Dados manipulados por 
vários usuários com visões 
diferentes.
19/27Fundamentos de Banco de Dados
SISTEMA DE ARQUIVOS VS. SGBD
Aplicação 1 Aplicação 2 Aplicação 3
BD
Sistema de Arquivos
20/27Fundamentos de Banco de Dados
SISTEMA DE ARQUIVOS VS. SGBD
Setor de VENDAS Arquivos Programas de Aplicação
Entrada de 
Dados e 
Relatórios
Manipulação 
de Arquivos
Definição de 
Arquivos
Arquivos Programas de Aplicação
Entrada de 
Dados e 
Relatórios
Manipulação 
de Arquivos
Definição de 
Arquivos
Setor de CONTRATOS
IMÓVEL ( Código, Rua, Cidade, CEP, Aluguel)
ALUGUEL ( NumContrato, Imóvel, CPF_Cli, Valor, Duração, FormaPagto)
CLIENTE ( CPF, Nome, Endereço, Fone)
IMÓVEL ( Código, Rua, Cidade, CEP, Tipo, Quartos, Aluguel, CPF_Prop)
PROPRIETARIO ( CPF, Nome, Endereço, Fone)
CLIENTE ( CPF, Nome, Endereço, Fone, TipoEscolhido, AluguelMax)
21/27Fundamentos de Banco de Dados
SISTEMA DE ARQUIVOS VS. SGBD
IMÓVEL ( Código, Rua, Cidade, CEP, Tipo, Quartos, Aluguel, CPF_Prop)
ALUGUEL ( NumContrato, Imóvel, CPF_Cli, Valor, Duração, FormaPagto)
CLIENTE ( CPF, Nome, Endereço, Fone, TipoEscolhido, AluguelMax)
PROPRIETARIO( CPF, Nome, Endereço, Fone)
Setor de VENDAS Programas de 
Aplicação
Entrada de 
Dados e 
Relatórios
Programas de 
Aplicação
Entrada de 
Dados e 
Relatórios
Setor de CONTRATOS
SGBD
BD
Dados e 
Metadados
22/27Fundamentos de Banco de Dados
SENTA QUE LÁ VEM HISTÓRIA...
 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.
23/27Fundamentos de Banco de Dados
SENTA QUE LÁ VEM HISTÓRIA...
 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.
24/27Fundamentos de Banco de Dados
SENTA QUE LÁ VEM HISTÓRIA...
1950 – 1960:
 Fitas magnéticas usadas para armazenamento de dados.
 Atualizações: 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.
Década de 80:
 Início dos bancos de dados comerciais: IBM, DB2, Oracle, 
Ingres, entre outros.
 Início dos bancos de dados OO, paralelos e distribuídos.
25/27Fundamentos de Banco de Dados
SENTA QUE LÁ VEM HISTÓRIA...
Início década de 90:
 Linguagem SQL.
 Início dos bancos de dados de apoio à decisão.
Final da década de 90:
 Crescimento da WWW.
 Adaptação dos BDs à Web.
 Disponibilidade 7 dias por semana, 24 horas por dia.
Início de 2000:
 Surgimento da XML.
E hoje em dia?
26/27Fundamentos de Banco de Dados
ALGUNS DESAFIOS DA COMPUTAÇÃO
BRASIL
1. Gestão da Informação em grandes volumes de dados 
multimídia distribuídos
 Business Intelligence (Sistemas analíticos e de predição, Big Data, 
NoSQL);
 Sistemas de sistemas;
 Redes neurais;
 Mineração de dados;
 Processos intensivos;
 Fusão de dados;
 Programação paralela;
 Integração de sistemas, dados (desestruturados e heterogêneos) e 
informações;
 Interoperabilidade semântica (ontologias);
 Recuperação de Informações;
 Busca semântica;
 Multilinguismo;
 Redes Sociais.
27/27Fundamentos de Banco de Dados