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Exemplo de output de uma
interrogação SQL a uma base
de dados.
Banco de dados
Origem: Wikipédia, a enciclopédia livre.
Bancos de dados (português brasileiro) ou bases
de dados (português europeu) [1] são conjuntos de
arquivos relacionados entre si com registros
sobre pessoas, lugares ou coisas. São coleções
organizadas de dados que se relacionam de
forma a criar algum sentido (Informação) e dar
mais eficiência durante uma pesquisa ou estudo
cientifico.[2][3][4] São de vital importância para
empresas e há mais duas décadas se tornaram a
principal peça dos sistemas de informação e
segurança. Normalmente existentes por vários
anos sem alterações em sua estrutura
sistemática.[5][6]
São operados pelos Sistemas Gerenciadores de Bancos de Dados (SGBD), que
surgiram na década de 70.[7][8] Antes destes, as aplicações usavam sistemas de
arquivos do sistema operacional para armazenar suas informações.[9][8] Na
década de 80, a tecnologia de SGBD relacional passou a dominar o mercado, e
atualmente utiliza-se praticamente apenas ela.[7][8] Outro tipo notável é o
SGBD Orientado a Objetos, para quando sua estrutura ou as aplicações que o
utilizam mudam constantemente.[5]
A principal aplicação de Banco de Dados é controle de operações empresariais.
[10][11][12] Outra aplicação também importante é gerenciamento de
informações de estudos, como fazem os Bancos de Dados Geográficos, que
unem informações convencionais com espaciais.[2]
Modelos de base de dados
Bases de Dados Relacionais
Aplicações de bancos de dados
Transação
Controle de Concorrência
Bloqueio (locking)
Segurança em banco de dados
Índice
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Composição de cinco modelos de banco de dados.
Recuperação de bancos de dados
Funções internas comuns em BDs
Ver também
Referências
Ligações externas
Existem vários Modelos de Base
de Dados: Modelo Plano (ou
tabular), Modelo em Rede,
Modelo Hierárquico, Modelo
Relacional, Orientado a objetos,
e Objeto-Relacional.
O modelo plano (ou tabular)
consiste de matrizes simples,
bidimensionais, compostas
por elementos de dados:
inteiros, números reais, etc.
Este modelo plano é a base
das planilhas eletrônicas;
O modelo em rede permite
que várias tabelas sejam
usadas simultaneamente por meio do uso de apontadores (ou referências).
Algumas colunas contêm apontadores para outras tabelas ao invés de dados.
Assim, as tabelas são ligadas por referências, o que pode ser visto como
uma rede;
O modelo hierárquico é uma variação particular do modelo em rede, limita
as relações a uma estrutura semelhante a de uma árvore (hierarquia -
tronco, galhos), ao invés do modelo mais geral direcionado por grafos;
Bases de dados relacionais consistem, principalmente de três componentes:
Uma coleção de estruturas de dados, conhecidas como relações, ou
informalmente tabelas;
Uma coleção dos operadores, a álgebra e o cálculo relacionais; e
Uma coleção de restrições da integridade, definindo o conjunto
consistente de estados de base de dados e de alterações de estados. As
restrições de integridade podem ser de quatro tipos: de domínio (também
conhecidas como type), de atributo, relvar (variável relacional) e
restrições de base de dados.
Modelos de base de dados
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Bem diferente dos modelos hierárquico e de rede, não existem quaisquer
apontadores, de acordo com o Princípio da Informação: toda a informação deve
ser representada como dados; qualquer tipo de atributo representa relações
entre conjuntos de dados. As bases de dados relacionais permitem aos
utilizadores (incluindo programadores) escreverem consultas (queries) que não
foram antecipadas por quem projetou a base de dados. Como resultado, bases
de dados relacionais podem ser utilizadas por várias aplicações em formas que
os projetistas originais não previram, o que é especialmente importante em
bases de dados que podem ser utilizadas durante décadas ou longos períodos.
Isto tem tornado as bases de dados relacionais muito populares no meio
empresarial.
O modelo relacional é uma teoria matemática desenvolvida por Edgar Frank
Codd para descrever como as bases de dados devem funcionar. Embora esta
teoria seja a base para o software de bases de dados relacionais, poucos
sistemas de gestão de bases de dados seguem o modelo de forma restrita ou a
pé da letra - lembre-se das 12 leis do modelo relacional - e todos têm
funcionalidades que violam a teoria, desta forma variando a complexidade e o
poder. A discussão se esses bancos de dados merecem ser chamados de
relacional ficou esgotada com o tempo, com a evolução dos bancos existentes.
Os bancos de dados hoje implementam o modelo definido como objeto-
relacional. Os primeiros sistemas comerciais baseados no MR foram
disponibilizados em 1980 e desde então ele vem sendo implementado em
muitos sistemas, tais como Access, Oracle, MySql, entre outros.[13]
Sistemas Gerenciadores de Bancos de dados são usados em muitas aplicações,
enquanto atravessando virtualmente a gama inteira de software de
computador. Os Sistemas Gerenciadores de Bancos de dados são o método
preferido de armazenamento/recuperação de dados/informações para
aplicações multiusuárias grandes onde a coordenação entre muitos usuários é
necessária. Até mesmo usuários individuais os acham conveniente, entretanto,
muitos programas de correio eletrônico e organizadores pessoais estão
baseados em tecnologia de banco de dados standard.
Uma transação é um conjunto de procedimentos, executados num banco de
dados, que o usuário percebe como uma única ação.
A integridade de uma transação depende de quatro propriedades, conhecidas
como ACID:
Atomicidade
Bases de Dados Relacionais
Aplicações de bancos de dados
Transação
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Todas as ações que compõem a unidade de trabalho da transação devem
ser concluídas com sucesso, para que seja efetivada. Se durante a
transação qualquer ação que constitui unidade de trabalho falhar, a
transação inteira deve ser desfeita (rollback). Quando todas as ações são
efetuadas com sucesso, a transação pode ser efetivada e persistida em
banco (commit).
Consistência
Todas as regras e restrições definidas no banco de dados devem ser
obedecidas. Relacionamentos por chaves estrangeiras, checagem de
valores para campos restritos ou únicos devem ser obedecidos para que
uma transação possa ser completada com sucesso.
Isolamento
Cada transação funciona completamente à parte de outras transações.
Todas as operações são parte de uma transação única. O principio é que
nenhuma outra transação, operando no mesmo sistema, possa interferir
no funcionamento da transação corrente (é um mecanismo de controle).
Outras transações não podem visualizar os resultados parciais das
operações de uma transação em andamento (ainda em respeito à
propriedade da atomicidade).
Durabilidade
Significa que os resultados de uma transação são permanentes e podem
ser desfeitos somente por uma transação subsequente. Por exemplo:
todos os dados e status relativos a uma transação devem ser
armazenados num repositório permanente, não sendo passíveis de falha
por uma falha de hardware.
Controle de concorrência é um método usado para garantir que as transações
sejam executadas de uma forma segura e sigam as regras ACID. Os SGBD
devem ser capazes de assegurar que nenhuma ação de transações completadas
com sucesso (committed transactions) seja perdida ao desfazer transações
abortadas (rollback).
Uma transação é uma unidade que preserva consistência. Requeremos,
portanto, que qualquer escalonamento produzido ao se processar um conjunto
de transaçõesconcorrentemente seja computacionalmente equivalente a um
escalonamento produzido executando essas transações serialmente em alguma
ordem. Diz-se que um sistema que garante esta propriedade assegura a
seriabilidade ou também serialização[14].
Em vez de bloquear um banco de dados inteiro uma transação pode bloquear
Controle de Concorrência
Bloqueio (locking)
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apenas os itens de dados que ela acessa. Sobre tal política, a transação precisa
manter bloqueios por tempo suficiente para garantir a serializabilidade, mas
por um período curto o suficiente para não prejudicar o desempenho
excessivamente.[15]
Os bancos de dados são utilizados para armazenar diversos tipos de
informações, desde dados sobre uma conta de e-mail até dados importantes da
Receita Federal. A segurança do banco de dados herda as mesmas dificuldades
que a segurança da informação enfrenta, que é garantir a integridade, a
disponibilidade e a confidencialidade. Um sistema gerenciador de banco de
dados deve fornecer mecanismos que auxiliem nesta tarefa.
Uma forma comum de ataque à segurança do banco de dados é injeção de SQL,
em bancos de dados que façam uso desta linguagem, mas bancos de dados
NoSQL também podem ser vítimas. Para evitar estes ataques, o desenvolvedor
de aplicações deve garantir que nenhuma entrada possa alterar a estrutura da
consulta enviada ao sistema.
Os bancos de dados SQL implementam mecanismos que restringem ou
permitem acessos aos dados de acordo com papéis ou roles fornecidos pelo
administrador. O comando GRANT concede privilégios específicos para um
objeto (tabela, visão, banco de dados, função, linguagem procedural, esquema
ou espaço de tabelas) para um ou mais usuários ou grupos de usuários.[16]
Existem alguns mecanismos capazes de permitir a recuperação de um banco
de dados de alguma inconsistência causada por falhas internas (erros de
consistência, como recuperação de um estado anterior a uma transação que
deu erro) e externas (queda de energia, catástrofe ambiental).[14].
Os mecanismos mais comuns são o Log de dados, no qual é usado em conjunto
dos outros métodos; utilização de Buffer no qual, apesar de normalmente ser
feito pelo próprio sistema operacional, é controle por rotinas de baixo nível
pelo Sistema de gerenciamento de banco de dados. Possui também as
possibilidades de en:Write-ahead logging e informações das transações
possibilitando o REDO (refazer) e o UNDO (desfazer), assim sempre
possibilitando a volta do banco de dados a um estado anterior consistente,
além de cópias de sombra dos logs e dos últimos dados alterados do banco de
dados.
Tabelas
Regras
Segurança em banco de dados
Recuperação de bancos de dados
Funções internas comuns em BDs
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A Wikipédia tem o portal:
Portal das
tecnologias de
informação
Procedimentos armazenados (mais conhecidos como stored procedures)
Gatilho
Default
Visão
Índice
Generalizadores
Big Data
CDDB
Cliente-servidor
Oracle (banco de dados)
Sistema de gerenciamento de banco de
dados
Normalização
Banco de dados distribuídos
Arquitetura de dados
Banco de dados geográficos
Administração de dados
Banco de dados hierárquico
Banco de Dados Orientado a Objetos
Prevayler
MongoDB
OLAP
Modelo relacional
SQL (Structured Query Language)
SQLite
Matriz CRUD
Engenharia de software
Lista de banco de dados
1. Sistemas de Informação Gerenciais. São Paulo: Pearson Prentice Hall. 2011.
p. 114 |nome1= sem |sobrenome1= em Authors list (ajuda); |nome2= sem
|sobrenome2= em Authors list (ajuda)
Ver também
Referências
Banco de dados – Wikipédia, a enciclopédia livre https://pt.wikipedia.org/wiki/Banco_de_dados
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2. «BANCO DE DADOS» (http://www.zee.mg.gov.br/zee_externo/pdf/componente
s_geofisico_biotico/2banco_de_dados.pdf) (PDF). Zoneamento Ecológico
Econômico do Estado de Minas Gerais. 1 páginas. Consultado em 23 de
outubro de 2011. "Um Banco de Dados é uma coleção logicamente coerente
de dados com um determinado significado inerente. Os bancos de dados
geográficos surgiram devido a uma grande necessidade de integração entre
os dados convencionais e os dados espaciais. [...] Dados geográficos são
dados como mapas, imagens de satélite, pontos, linhas, áreas, além de
dados alfanuméricos que lhes são associados."
3. «Bancos de Dados Geográficos» (http://mtc-m12.sid.inpe.br/col/sid.inpe.br/iri
s@1912/2005/07.01.19.10/doc/Pr%E9-Texto.pdf) (PDF). Instituto Nacional de
Pesquisas Espaciais. Maio de 2005. 3 páginas. Consultado em 23 de outubro
de 2011. "Há quase duas décadas, bancos de dados tornaram-se o
componente central de sistemas de informação [...]. Esta evolução foi
possível graças a uma sólida tecnologia desenvolvida para armazenamento e
manipulação de dados convencionais, em especial os chamados sistemas de
gerência de bancos de dados objeto-relacionais (SGBD-OR). O projeto e
operação de sistemas de informação geográfica vem seguindo o mesmo
rumo, adotando bancos de dados geográficos (BDGs) como ponto central da
arquitetura."
4. «Bancos de Dados - Conceitos Básicos» (http://www.dct.ufms.br/~edson/bd1/
bd1.pdf) (PDF). Universidade Federal do Mato Grosso do Sul. 1 páginas.
Consultado em 23 de outubro de 2011. "Banco de Dados:É uma coleção de
dados logicamente coerente que possui um significado implícito cuja
interpretação e dada por uma determinada aplicação; representa
abstratamente uma parte do mundo real, conhecida como Mini-Mundo ...,
que é de interesse de uma certa aplicação"
5. «Um modelo de evolução de esquemas conceituais para bancos de dados
orientados a objetos com o emprego de versões» (http://www.lume.ufrgs.br/h
andle/10183/26388) (PDF). Universidade Federal do Rio Grande do Sul.
Dezembro de 1998. pp. 13;16. Consultado em 23 de outubro de 2011.
"Sistemas de bancos de dados orientados a objetos têm sido desenvolvidos,
principalmente, para modelos e aplicações altamente dinâmicas que
manuseiam objetos estruturados: grandes e complexos, que apresentam,
frequentemente, modificações tanto no seu valor quanto em sua estrutura.
[...] Um banco de dados sobrevive, tipicamente, a décadas servindo
programas de aplicação, entretanto, com o passar do tempo, alterações são
requeridas a fim de refletir de forma completa e concisa a parte relevante do
mundo real que está sendo modelada. [...] Bancos de dados orientados a
objetos permitem ainda uma modelagem mais dinâmica e abrangente da
realidade, sendo geralmente adotados para modelagem de estruturas
complexas presentes em aplicações de bancos de dados não-convencionais."
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6. «Banco de Dados» (http://www.cic.unb.br/~fernando/matdidatico/apostilas/re
sumo/bdadossp.pdf) (PDF). Universidade de Brasília. 3 páginas. Consultado
em 23 de outubro de 2011. "O que é um banco de dados: coleção de
informações que existe por um longo período de tempo e que é gerenciada
por um SGBD."
7. «Projeto de Banco de Dados» (http://www.julianoribeiro.com.br/troca/banco_d
e_dados/material_der.pdf) (PDF). Universidade Federal do Rio Grande do Sul.
Juliano Ribeiro. 1998. pp. V. Consultado em 23 de outubro de 2011. "Sistemas
de gerência de banco de dados (SGBD) surgiram no início da década de 70
com o objetivo de facilitar a programação de aplicações de banco de dados
(BD). [...] Nessa mesma época, houve um investimento considerável de
pesquisa na área de banco de dados. Esse investimento resultou em um tipo
de SGBD, o SGBD relacional. A partir da década de 80 [...] este tipo de SGBD
passou a dominar o mercado, tendo se convertido em padrão internacional.
O desenvolvimento de sistemas de informação ocorre hoje quase que
exclusivamente sobre bancode dados, com uso de SGBD relacional."
8. «INTRODUÇÃO A BANCO DE DADOS» (http://www.ime.usp.br/~jef/apostila.pd
f) (PDF). Universidade de São Paulo. Fevereiro de 2005. pp. 6;15. Consultado
em 23 de outubro de 2011. "O primeiro [...] (SGBD) comercial surgiu no final
de 1960 com base nos primitivos sistemas de arquivos disponíveis na época,
os quais não controlavam o acesso concorrente por vários usuários ou
processos. Os SGBDs evoluíram desses sistemas de arquivos de
armazenamento em disco, criando novas estruturas de dados com o objetivo
de armazenar informações. Com o tempo, os SGBD’s passaram a utilizar
diferentes formas de representação, ou modelos de dados, para descrever a
estrutura das informações contidas em seus bancos de dados. Atualmente,
os seguintes modelos de dados são normalmente utilizados pelos SGBD’s:
modelo hierárquico, modelo em redes, modelo relacional (amplamente
usado) e o modelo orientado a objetos. [...] Um [...] (SGBD) é uma coleção de
programas que permitem aos usuários criarem e manipularem uma base de
dados. Um SGBD é, assim, um sistema de software de propósito geral que
facilita o processo de definir, construir e manipular bases de dados de
diversas aplicações."
9. «Introdução a Banco de Dados» (http://www.cos.ufrj.br/~marta/BdRel.pdf)
(PDF). Universidade Federal do Rio de Janeiro. 9 páginas. Consultado em 23 de
outubro de 2011. "Antes de SGBDs as aplicações utilizavam sistemas de
arquivos do Sistema Operacional. Através de arquivos, as aplicações
armazenavam seus dados através das interações com a aplicação."
10. «Visão geral de Segurança em Bancos de Dados» (http://www.lyfreitas.com/ar
tigos_mba/artbancodedados.pdf) (PDF). Universidade Católica de Brasília. Ly-
online. 1 páginas. Consultado em 23 de outubro de 2011. "Com a grande
utilização de sistemas baseados em tecnologia, os Bancos de Dados são hoje
uma ferramenta vital paras as organizações."
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11. «Mineração de Dados em Grandes Bancos de Dados Geográficos» (http://ww
w.dpi.inpe.br/geopro/modelagem/relatorio_data_mining.pdf) (PDF). Instituto
Nacional de Pesquisas Espaciais. Novembro de 2001. 3 páginas. Consultado
em 23 de outubro de 2011. "Sistemas gerenciadores de banco de dados
estão presentes na maioria das organizações públicas e empresas de médio
e grande porte, contendo os mais diferentes dados sobre produtos,
fornecedores, clientes, empregados, etc."
12. «Bancos de Dados Distribuídos» (http://www.inf.ufsc.br/~frank/BDD/BDDIntro.
pdf) (PDF). Universidade Federal de Santa Catarina. 4 páginas. Consultado em
23 de outubro de 2011. "Bancos de Dados: [...] usados pela imensa maioria
das empresas; exercem papel vital na operação da empresa."
13. «Bancos de Dados Relacionais» (http://www.fatecsp.br/dti/tcc/tcc0025).
www.fatecsp.br. Consultado em 29 de junho de 2015
14. Ramez Elmasri e Shamkant B. Navathe, Sistemas de Banco de Dados, 6.ed.,
São Paulo: Pearson Addison Wesley, 2011.
15. Silberschatz, Abraham (2012). Sistemas de Banco de Dados tradução da 6°
edição. [S.l.]: Campus
16. Cláusula Grant - Documentação PostgreSQl
CNET News.com article, An (http://news.com/2100-7344_3-5171543.html?par
t=rss&tag=feed&subj=news)
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