Aula 1 - Banco de Dados

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Banco de Dados e Aplicações 
Prof. Dr. Paulo Roberto Alves 
EMENTA: 
Sistemas de Arquivos. Sistemas de gerenciamento de 
banco de dados (SGBD): arquitetura e aspectos 
operacionais. Aplicações e tecnologias emergentes em 
Banco de Dados. Técnicas e ferramentas de 
gerenciamento de Banco de dados. Storage. Controle 
de concorrência. Segurança e integridade. Modelagem 
de dados a partir do modelo de negócios. Modelo 
entidade-relacionamento e suas extensões. 
Mapeamento de modelo Entidade-Relacionamento para 
modelo relacional. Formas Normais. Linguagem de 
Manipulação e de Descrição de dados. Projeto e 
Implementação de Banco de Dados, com uso de 
ferramentas de produtividade. 
OBJETIVOS DA DISCIPLINA: 
 
Assegurar ao egresso capacidade de projetar e implementar Banco 
de Dados, garantindo-lhe conhecimento das boas práticas para 
utilização da tecnologia dos sistemas gerenciadores de bancos de 
dados. 
METODOLOGIA 
 
O trabalho será desenvolvido com aulas expositivas, seguidas de 
atividades em Laboratório. 
 
INSTRUMENTOS CRITÉRIOS DE AVALIAÇÃO 
 
O processo avaliativo se constituirá de duas avaliações escritas e 
um trabalho de elaboração e implementação de um projeto de 
banco de dados. 
 
FORMA DE CÁLCULO DA MÉDIA 
 
(média mínima para aprovação: 6,0). A média final será obtida 
através da fórmula abaixo: 
MF = ( ( P1 + P2 ) / 2 * 0,7 ) + ( TR * 0,3 ) 
 
Para aprovação o estudante deverá, além de ter média final maior 
ou igual a 6,0, comparecer a, no mínimo 75% das aulas. 
 
 
ESTRATÉGIAS E RECUPERAÇÃO DE APRENDIZAGEM 
 
Para cada conteúdo trabalhado, uma atividade de estudo 
complementar está prevista, além do conjunto de atividades em 
laboratório para fixação de conteúdo. 
1. Apresentação da Disciplina, critérios de avaliação, calendário de atividades -> Apresentação 
da Disciplina, critérios de avaliação, calendário de atividades, bibliografia sugerida. Evolução 
histórica dos Sistemas de Informação e sua relação com mecanismos de armazenamento e 
administração dos dados. Diferenças entre os SI com e sem Banco de Dados. 
2. Estrutura Geral de um SGBD -> Estrutura Geral de um SGBD. Componentes e Interfaces 
3. Abstração de Informações e Dados -> Abstração de Informações e Dados: Níveis de 
Abstração conceitual, lógico e físico. Modelo Entidade-Relacionamento. Conceito de Entidade e 
Relacionamento. 
4. Exercícios de Modelagem de Dados -> Exercícios de Modelagem de Dados 
5. Formas Normais, Normalização. Exercícios de fixação -> Formas Normais, Normalização. 
Exercícios de fixação 
6. Modelo Lógico X Modelo Físico. -> Modelo Lógico X Modelo Físico. Tipos de Dados. 
Nomenclatura de dados e Tabelas 
7. Software para modelagem de dados. -> Atividade prática com elaboração de exercícios 
utilizando software para modelagem de dados. 
8. Recapitulação -> Atividade prática. Recapitulação. 
9. 1ª Avaliação -> 1ª Avaliação 
10. Resolução e discussão da avaliação. -> Resolução e discussão da avaliação. 
11. Software para modelagem de dados. -> Atividade prática com elaboração de exercícios 
utilizando software para modelagem de dados. 
12. Linguagem SQL. -> Linguagem SQL. Recuperação dos Dados. 
13. Linguagem SQL. -> Linguagem SQL. Recuperação dos Dados. 
14. Linguagem SQL. -> Linguagem SQL. Recuperação dos Dados. 
15. Resolução de Exercícios. -> Resolução de Exercícios. Recapitulação. 
16. 2ª Avaliação. -> 2ª Avaliação. 
17. Resolução e discussão da avaliação. -> Resolução e discussão da avaliação. 
18. Avaliação P3 -> Avaliação para os alunos que não atingiram média suficiente para 
aprovação (6,0). Esta Avaliação substitui a menor nota entre P1 e P2. 
19. Resolução e discussão da avaliação -> Resolução e discussão da avaliação 
20. Discussão e avaliação do semestre. -> Discussão e avaliação do semestre. Resenha 
conclusiva e Apresentação das Notas. 
BIBLIOGRAFIA BÁSICA: 
 
1. ELMASRI, R E; NAVATHE, S B. Sistemas de banco de dados. 4ª 
ed. Addison Wesley Brasil, 2005. 
 
2. HEUSER, C A. Projeto de banco de dados. 6ª ed. Bookman, 
2009. 
 
3. KORTH, H.; SILBERSCHATZ, A.; SUDARSHAN, S. Sistema de 
Banco de Dados. 5ª ed. Campus, 2006. 
 
 
BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR: 
 
1. RANGEL, A. INTERBASE 7: Desenvolvendo e Administrando 
Bancos de Dados. AltaBooks, 2003. 
 
 
 
 Registro: Grupo de campos relacionados 
 
 Arquivo: Grupo de registros do mesmo 
tipo 
 
 Banco de dados: Grupo de arquivos 
relacionados 
Termos e conceitos de organização de arquivos 
Hierarquia de dados em um sistema de computador 
 
Processamento de Dados sem Banco de Dados 
 
 Dados de diferentes aplicações não estão integrados, pois são 
 projetados para atender a uma aplicação específica. 
 
Processamento tradicional de arquivos 
 Inconsistência e redundância de dados 
 
 Dependência programa-dados 
 
 Falta de flexibilidade 
 
 Baixo nível de segurança 
 
 Falta de compartilhamento e disponibilidade dos dado 
 
 Dificuldade de acesso aos dados 
 
 Problemas de integridade 
 
 Anomalias por acessos concorrentes 
Problemas do ambiente de arquivos 
tradicional 
Banco de Dados 
 É uma coleção de dados interrelacionados 
representando informações sobre um domínio 
específico.Em outras palavras, qualquer 
agrupamento de informações organizadas para 
facilitar a consulta. 
 
 Exemplos: 
• Lista Telefônica 
• Fichas do acervo de uma biblioteca 
Dados 
 
 Informação 
 
Conhecimento 
Dado 
Dados x Informação 
110809 
Informação Contexto 
Hora 
hh:mm:ss 
Data 
dd/mm/aa 
Data 
mm/dd/aa 
Data 
dd/mm/aa 
Século XX 
11:08:09 
11/Ago/2009 
08/Nov/2009 
11/Ago/1909 
Dados x Informação 
 Dados são os componentes básicos a partir dos 
quais a informação é criada, são armazenados 
para posterior consulta. 
 
 Informação são dados inseridos em um 
contexto. Contexto é a situação que está sendo 
analisada, uma necessidade momentânea, por 
exemplo. A partir da reflexão e do aprendizado 
trazidos pela informação vem o ... 
 
 Conhecimento, que permite tomar decisões 
adequadas, trazendo vantagem competitiva. 
Processamento de dados com uso de SGBD 
 
Os dados usados por uma comunidade de usuários são integrados no 
Banco de Dados. Cada informação é armazenada uma única vez, sendo 
que as eventuais redundâncias são controladas pelo sistema em 
computador, ficando transparentes para os usuários. 
• Cria e mantém bancos de dados; 
 
• Elimina a necessidade de comandos de definição 
de dados; 
 
• Atua como uma interface entre aplicativos e 
arquivos físicos de dados; 
 
• Separa as visões lógica e física dos dados. 
Sistemas de gerenciamento de banco de 
dados (DBMS) 
 O ambiente de banco de dados atual 
 
 
Componentes do DBMS 
 
• Linguagem de definição de dados: Especifica o 
conteúdo e a estrutura dos bancos de dados e 
define cada elemento de dados 
 
• Linguagem de manipulação de dados: 
 Manipula os dados em um banco de dados 
 
• Dicionário de dados: Armazena definições de 
elementos de dados e características de dados 
Sistemas Gerenciadores de Banco de Dados 
 
 
Software que incorpora as funções de definição, recuperação e alteração 
de dados em um banco de dados 
Sistemas gerenciadores de bancos de 
dados - Main players 
 
Oracle, 8i, 9i, 10g 
SQL 2016 (SQL Server) 
DB2 (DB2 UDB Universal Database), versão 8 
 
Outros 
 
Postgres, MySQL, Mongo DB, Informix, Sybase, Firebird, 
Cloudscape, Ingres, Caché, Adabas, Tamino, Xindex, 
DB4O, O2, ObjectStore, Jasmine, Poet, Orion, Versant, 
Iris, Gemstone, IMS etc. 
Tipos de bancos de dados 
 
• DBMS relacional; 
 
• DBMS hierárquico e em rede; 
 
• Bancos de dadosorientados a objeto. 
DBMS hierárquico e em rede 
DBMS hierárquico 
 
• Organiza dados em uma estrutura semelhante 
a uma árvore; 
 
• Permite relacionamentos um-para-muitos, 
seguindo uma relação de pai e filhos em que o 
pai pode ter vários filhos, mas cada filho tem 
apenas um pai; 
 
• Comum em antigos sistemas herdados. 
Tipos de Banco de Dados 
DBMS hierárquico 
 
Seguem o estilo de um organograma empresarial (Diretoria-Divisão-
Seção-Setor) ou de biblioteca (Exata- Matemática-Algebra Linear-
Vetores). 
Exemplos: o IMS (Information Management System) da IBM e TDMS (Time-
shared Database Management System) da System Development Corporation. 
DBMS em rede 
 
• Apresenta os dados logicamente como 
relacionamentos muitos-para-muitos 
 
DBMS hierárquico e em rede 
DBMS em rede 
 
Representam dados segundo uma lógica de relacionamento muitos-
para-muitos 
Exemplos: são o IDS (Integrated Data Store) da General Eletric e 
o IDMS da Cullinet. 
DBMS Hierárquico e em Rede: 
 
Características: 
 
 
•São considerados desatualizados; 
 
•São muito menos flexíveis que SGBD Relacional; 
 
•Não suportam requisições de informações ad hoc feitas em 
 linguagem natural; 
 
•Todos os caminhos de acesso aos dados devem ser 
 especificados, anteriormente, e não podem ser modificados 
 sem um grande esforço de programação. 
 
 
Banco de Dados Orientado a Objeto 
 
Características: 
 
•SGBD convencionais foram projetados para tratar dados 
homogêneos, facilmente estruturados em campos de dados; 
 
•OODBMS foram projetados para armazenar e recuperar não 
somente números e caracteres estruturados mas também 
desenhos, imagens, fotografias, voz e vídeo com movimento. 
 
• OODBMS são lentos quando comparados com os BD 
Relacionais; 
 
•Já existem no mercado sistemas híbridos DBMs relacionais 
 orientados a objeto.  O Nordic (New Object/Relational 
 Database Design), 
 DBMS orientado a objeto: Armazena 
dados e procedimentos como objetos que 
podem ser recuperados e compartilhados 
automaticamente 
 
 DBMS relacionais orientados a objeto: 
Provê recursos dos dois tipos de bancos de 
dados 
Bancos de dados orientados a objeto 
Modelo de dados Relacionais 
Características: 
•O mais comum para PCs e equipamentos de médio e grande porte; 
•Os dados são representados em tabelas bidimensionais; 
•As tabelas são semelhantes a arquivos mas os dados que estão 
em mais de um “arquivo” podem ser facilmente extraídos e 
combinados; 
•Alguns autores chamam as tabelas de arquivos; 
•Em cada tabela as linhas são registros e as colunas são campos; 
•Linha ou registro  TUPLA 
•Possibilidade de extrair dados de várias tabelas desde que tenham 
um elemento de dados comum. 
 
 
 
 
RG Nome Cidade Telefone 
10.201.601 João da Silva Campinas 2834-3021 
15.234.102 Antonio Melo São Paulo 4231-2033 
08.121.203 Carlos Alberto Santo André 5493-0923 
20.111.493 João Antonio São Bernardo 4433-2011 
04.212.223 Paulo Brito São Caetano 3021-2200 
Exemplo de Tabela 
Modelo de dados relacionais 
Operações básicas de um Banco de Dados 
Relacional: 
 
 
Select: 
 Cria um subconjunto de registros que obedecem a 
 critérios estabelecidos. 
 
Join: 
 Combina as tabelas relacionais para fornecer mais 
 informações aos usuários. 
 
Project: 
 Permite aos usuários criar novas tabelas contendo 
 apenas as informações relevantes. 
 
 
 
 
 
 Tabelas lógicas de um banco de dados 
A B C 
A D E 
A C 
A E 
A B C 
A B C D E 
As três operações básicas de um banco de dados 
relacional 
Tendências dos Bancos de Dados: 
 
 
1) Processamento analítico on-line (OLAP) 
 
•Análise multidimensional de dados; 
 
•Permite a manipulação e a análise de grandes 
volumes de dados a partir de várias 
dimensões/perspectivas. 
 
 
Modelo multidimensional de dados ou OLAP  
Processamento Analítico On Line: 
Responde a perguntas do tipo Qual o volume de vendas por produto em 
cada região comparado com o projetado? 
2) Data warehouse, Datamining, Data Mart: 
 
 Datawarehouse: 
 
•Suporta ferramentas de relatório e consultas; 
•Armazena dados atuais e históricos; 
•Consolida dados para análise da administração e tomada de 
 decisão. 
 
Datamining: 
 
•Ferramentas para analisar grandes repositórios de dados; 
•Encontra padrões ocultos e infere regras para prever o 
 comportamento futuro. 
 
Datamart: 
 
•Subconjunto de um data warehouse; 
•Contém uma porção resumida ou específica de dados para uso 
 de um departamento ou grupo de usuários específico. 
 
 
Componentes de um Data Warehouse 
 
SAD para análise e segmentação de clientes 
 
Exercícios 
 
1. Relacione vantagens e desvantagens no uso de sistemas 
de bancos de dados. 
 
2. Comente as vantagens do desenvolvimento de um projeto 
de banco de dados. 
 
1. Relacione vantagens e desvantagens no uso de sistemas de 
bancos de dados. 
 
Vantagens: 
 
 Os dados são integrados no Banco de Dados. 
 Cada informação é armazenada uma única vez, sendo que as 
eventuais redundâncias são controladas pelo sistema em 
computador, ficando transparentes para os usuários. 
 Independência dos dados 
 Facilidade uso/desempenho: 
 Integridade dos dados: 
 Capacidade de lidar com um grande volume de dados; 
 Capacidade de lidar com um grande volume de transações 
concorrentes; 
 Transações de curta duração; 
 Implementa segurança de dados; 
 Acesso fácil aos dados (SQL); 
 Acesso eficiente aos dados; 
 Interoperabilidade de aplicações (SQL padrão); 
 Ferramentas gráficas de administração do sistema; 
 Replicação de dados; 
 Suporte a mecanismos de tolerância a falha. 
 
 
Desvantagens: 
 
Custo: A Implementação de um sistema de SGBD pode ser 
cara e demorada, especialmente em grandes organizações. 
Requisitos de formação pode ser bastante oneroso. 
 
Segurança: Mesmo com salvaguardas no lugar, pode ser 
possível para alguns usuários não autorizados acessar o banco 
de dados. Em geral, o acesso de banco de dados é uma 
proposição de tudo ou nada. Uma vez que um usuário não 
autorizado fica no banco de dados, eles têm acesso a todos as 
tabelas, e não apenas algumas. 
 
 
Desvantagens cont... 
 
 Alguns BD, p.ex. hierárquicos estão ultrapassados e 
considerados desatualizados, 
 
 muito menos flexíveis que os SGBD Relacionais e 
 
 não suportam requisições de informações ad hoc feitas 
em linguagem natural 
Bibliografia: 
 
LAUDON, Kenneth C., Sistemas de Informações Gerenciais, São Paulo: 
Pretence Hall, 5a. Ed. 2004. 
 
LEOCÁDIO P. Apostila Teoria da Base de Dados 
 
Planeje o seu Modelo de Dados – artigo extraído do site 
 http://www.linhadecodigo.com.br/artigos_impressao.asp?id_ac=332 
 
PUGA S.; FRANÇA E. GOYA M.. Banco de Dados, 1ª. Ed 2013. 
 
SILBERCHATZ, A., KORTH, H.F., SUDARSHAN, S. Sistemas 
de Bancos de Dados. 5 ed. 2006. 
 
SILVEIRA R.de C. R.. Fundamentos de Banco de Dados. Introdução a Banco 
de Dados, Banco de Dados. 
 
VIVIAN Profa. Notas de Aula.