Aula 1 - Introdução BD

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08/08/2013
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Curso: Análise e Desenvolvimento de 
Sistemas
Disciplina: Banco de Dados 
Profa. Ma. Viviane de Fatima Bartholo Potenza
email: viviane.bartholo@fatec.sp.gov.br ou vbartholo@gmail.com.br
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IntroduçãoIntrodução a Banco de Dados
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Definições Preliminares
• Diferença entre Informação e Dado?
– Informação: é qualquer fato ou conhecimento do mundo real e 
que pode ou não ser registrado /armazenado
– Dado: é a representação da informação, que pode estar 
registrado em papel, num quadro de aviso ou no disco rígido 
do computador
– Exemplo:
• Informação: Está muito quente hoje
• Dado: A tempera hoje é de 38 graus Celsius
O computador armazena e 
processa dados e não 
informações
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Como os dados podem ser 
armazenados?
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Tipo de Base de Dados e Aplicações
EXEMPLOS:
mailto:viviane.bartholo@fatec.sp.gov.br
mailto:vbartholo@gmail.com.br
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Um cenário ilustrativo
• Mary Richards Pintura de Paredes
– Micro-empresa que adquiriu uma excelente reputação, por oferecer 
serviços de alta qualidade a preços justos;
– Maioria de serviços para clientes antigos;
– Novos clientes através de recomendações;
– Alguns serviços para construtoras e projetistas de interiores;
– Dificuldade de se lembrar dos clientes e dos serviços realizados;
– Cerca de 50 serviços por ano.
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Principais Necessidades
• Mala direta
• Elaboração de propostas
• Emissão de recibos
• Análise dos dados:
– Que serviços foram realizados para um cliente e que outros 
clientes ele recomendou?
– Que clientes estão em débito com a empresa?
– Quais os clientes que mais usam os serviços da empresa?
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Que Tecnologias podem ser aplicadas?
• Mala direta
– Cadastro de clientes em arquivo texto, utilizando um editor de 
texto
• Elaboração de propostas
– Pode usar uma planilha de calculo para executar os cálculos que 
forem necessários e integrar os valores com o editor de texto que 
poderá armazenar uma proposta padrão com regra básicas
• Emissão de recibos
– Registrar em editor de texto o recibo e ter um cadastro de clientes
 Solução: Arquivo de dados, Arquivo de textos e planilhas
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Sistema tradicional de arquivos
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Sistema tradicional de arquivos e a evolução 
das informações
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Sistema tradicional de arquivos
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Sistema tradicional de arquivos
Informações redundantes no 
arquivo Cadastro de Clientes
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Problemas do ambiente de arquivos tradicionais
• Dados isolados e separados em diferentes arquivos;
• Duplicação de dados;
• Registros incompatíveis;
• Dificuldade de representar os dados da maneira que os 
usuários percebem;
• Programas de aplicação dependentes dos dados.
 Você consegue identificar esses problemas no 
exemplo apresentado?
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Problemas do ambiente de arquivos tradicionais
• Você consegue identificar esses problemas no 
exemplo apresentado?
• Dados isolados e separados em diferentes arquivos:
– Cadastro de Clientes e Clientes recomendados
• Duplicação de dados e Registros incompatíveis:
– Cadastro de Clientes (Mala direta), Cadastro de Clientes (Recibo) 
e Clientes recomendados
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Armazenando as informações necessárias em arquivos
• Mala direta
• Elaboração de propostas
• Emissão de recibos
• Folha de Pagamento
 Porém:
• Como integrá-los?
• Como adicionar mais informações aos clientes?
• Como manter um histórico de operações?
• Como fazer consultas?
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Impacto dos problemas no cenário da empresa
 Como integrá-los?
• Como aproveitar a elaboração de uma proposta com a emissão do recibo 
da proposta concretizada (são sistemas distintos)
• Os cadastros dos clientes possuem informações diferentes
 Como adicionar mais informações aos clientes?
• Qual seria o impacto em todas as atividades que usam o cadastro dos 
clientes
 Como manter um histórico de operações?
• Como registrar um pedido, mantendo a ligação com o cadastro de clientes, 
cadastro de itens, tabelas de preços, data...
 Como fazer consultas?
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Problema: 
• Consistência de Dados
•É o estado ou caráter do que é coerente, do que tem solidez, 
veracidade, credibilidade, estabilidade, realidade, integridade.
•Consistência: sempre que a mesma informação é armazenada, 
mesmo que em locais diferentes (redundância), ela tem o 
mesmo valor
•Quando os dados se encontram em um estado inconsistente, 
informações incorretas ou contraditórias podem ser fornecidas
aos usuários
• Redundância
Sistema tradicional de arquivos X Sistema com BD
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Sistema tradicional de arquivos X Sistema com BD
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Sistema tradicional de arquivos X Sistema com BD
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• Como evitar redundância não controlada de dados?
• Compartilhamento de dados
• Cada informação é armazenada uma única vez
Sistema tradicional de arquivos X Sistema com BD
Usar o conceito de
Banco de Dados
Sendo necessário a Modelagem de Dados
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Sistema tradicional de arquivos X Sistema com BD
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• No processamento tradicional de arquivos os usuários definem 
os arquivos necessários para cada aplicação específica, 
resultando em redundância e desperdício de espaço de 
armazenamento
• No enfoque de BD não é armazenado somente o banco em si, 
mas sim a estrutura do banco de dados e uma descrição 
completa (Catálogo do Sistema)
• Acesso não requer conhecimento destas estruturas 
(Independência dos Dados)
• Quando houver alteração na estrutura de dados os 
programação não precisam ser alterados
• As informações do catálogo são chamadas de Metadados
Comparação do Sistema tradicional arquivos e Sistema com BD
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O que é um banco de dados?
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Definições Preliminares
• [Chu, 1985]
– Um banco de dados é um conjunto de arquivos 
relacionados entre si
• [Date, 2000]
– Um banco de dados é uma coleção de dados 
operacionais armazenados usados pelas aplicações de 
uma determinada organização
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Outra Definição de Banco de Dados
• [Elmasri & Navathe, 2000]
– Um banco de dados é uma coleção de dados 
relacionados
• Representando algum aspecto do mundo real (mini-mundo 
ou universo de discurso)
• Logicamente coerente, com algum significado
• Projetado, construído e gerado (“povoado”) para uma 
aplicação específica
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Sistema de Banco de Dados
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Sistema Gerenciador de Banco de Dados
• Um sistema de gerência de banco de dados (SGBD) é um 
conjunto de programas que permite a criar e manter um 
banco de dados
• Um banco de dados juntamente com o SGBD que o 
gerência constitui um sistema de banco de dados
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Definições básicas
 Alguns termos típicos:
– Dados: fatos que pod]em ser armazenados
Exemplo: nome, endereço, telefone
– Base de Dados: coleção de dados interelacionados logicamente
Exemplo: pedido de serviço (Clientes e Serviços)
– Sistema de Gerência da Base de Dados ou Sistema Gerenciador do 
Banco de Dados (SGBD): coleção de programas que permite a 
criação e gerência da base de dados, também chamado de Sistema
de Banco de Dados
– Banco de Dados: nome genérico para o software SGBD + base de 
dados, e as vezes os programas aplicativos
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Sistema Gerenciador de Banco de Dados
Funções Básicas:
• Simplificar o desenvolvimento de aplicações 
caracterizadas por uso intensivo de DADOS
• Como?
• Provendo serviços que diminuem o tempo de 
desenvolvimento
• Através de ferramentas o usuário pode:
• Realizar entrada de dados
• Examinar dados
• Manipular dados de acordo com a aplicação
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Sistema Gerenciador de Banco de Dados
Funções Básicas:
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Sistema Gerenciador de Banco de Dados
Funções Básicas:
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Sistema Gerenciador de Banco de Dados
FunçõesBásicas:
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Sistema Gerenciador de Banco de Dados
Funções Básicas:
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Sistema Gerenciador de Banco de Dados
Funções Básicas:
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Sistema Gerenciador de Banco de Dados
Outras Características:
• Medidas de Segurança e Proteção para prevenir 
acesso não autorizado
• Processamento Ativo para promover ações internas 
sobre os dados
• Apresentação e Visualização dos dados
• Controle de Acesso concorrete
.... Arquitetura/Camadas
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EM RESUMO:
• Um Sistema de Gerência de Banco de Dados (SGBD) é um Software
que incorpora as funções de definição, recuperação e alteração de 
dados em um banco de dados
• Facilita desenvolvimento de aplicações de BD
• Manutenção de programas torna-se mais simples
• Produtividade de programadores aumenta
• Integridade
• Restrições
• Segurança/Privacidade
• Restauração
• Reorganização
• Eficiência
• Armazena dados, possibilitando criar diversos banco de 
dados e, consequentemente, o MODELO DE DADOS 
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• EXEMPLOS DE SGBDs:
– Microsoft ACCESS;
– Microsft SQL Server;
– MySQL;
– FireBird / Interbase;
– Oracle;
– Postgree;
– IBM DB2;
– SQLite;
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Configuração de um Sistema (SW) com Banco de Dados
Sistema de BD ( ou sistema que utiliza um BD) éum ambiente de hardware e 
de software composto por dados armazenados em um banco de dados (BD), 
pelo software de gerência do banco de dados (SGBD) e os programas da 
aplicação.
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Aplicações de Banco de Dados
• Banco: todas as transações
• Linhas aéreas: reservas, horários
• Universidades: matrículas, registros, notas
• Vendas: clientes, produtos, compras
• Revendedores on-line: acompanhamento de pedidos, 
recomendações personalizadas
• Indústria: produção, estoque, pedidos, cadeia de suprimento
• Recursos humanos: registros de empregados, salários, deduções de 
impostos
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Vantagens da Utilização de um SGBD 
• Independência entre programas e dados
– Catálogo que consiste de metadados – dados sobre os dados
• Independência entre operações e programas
– Funções / procedimentos de manipulação dos dados 
armazenados também fazem parte do BD
• Segurança
– Controle de acesso mais especializado
• Suporte a Visões
– Mesmo conjunto de dados pode ser apresentado a usuários 
diferentes de forma distinta
• Facilidades de Backup e Restauração
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Vantagens da Utilização de um SGBD 
• Fornecimento de Múltiplas Interfaces aos Usuários
– Baseadas em Menus e formulários (GUIs – Graphical USer 
Interface)
– Linguagens de consulta e interfaces de linguagem de 
programação
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Usuários em um Ambiente de BD
• DBA (Administrador de Banco de Dados)
– Responsável por autorizar o acesso, coordenar e monitorar seu 
uso, e por adquirir recursos de software e hardware
– Avaliar o desempenho e problemas de segurança do sistema
• Projetista do BD:
– Responsável por escolher as estruturas para representar e 
armazenar dados e visões
• Usuário Final: podem integrar com o BD através de:
– Aplicações de BD: usuários leigos
– Linguagens de BD: usuários casuais a sofisticados
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Usuários em um Ambiente de BD
• Analistas de Sistemas e programadores:
– Determinam as necessidades dos usuários finais e implementam 
as aplicações
• Projetistas do SGBD
– Projetam e implementam os módulos e interfaces do SGBD, como 
um pacote
• Desenvolvedores de Ferramentas:
– Programas que facilitam o projeto e uso de um sistema de banco 
de dados, aprimorando seu desempenho
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Vantagens em usar a abordagem de SGBD
• Controlar a redundância:
– No armanezamento de dados, no esforço de desenvolvimento e de 
manutenção
• Compartilhar dados entre vários usuários
• Restringir o acesso não autorizado aos dados
• Usar estruturas de armazenamento eficientes para o 
acesso aos dados, por exemplo, processamento de 
consultas
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Vantagens em usar a abordagem de SGBD
• Oferece serviços de cópia de segurança e restauração em 
caso de falha
• Oferece várias interfaces para diversas classes de usuários
• Representa relacionamentos complexos entre dados
• Verifica restrições de integridade sobre a base de dados
• Otimiza o processamento de consultas
• Usa regras para gerar inferências e ações
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Consequências vantajosas em usar a abordagem SGBD
• Potencial para reforçar o uso de padrões:
– Isso é muito importante para o sucesso das aplicações de SGBDs 
em grandes empresas
– Padrões estão ligados a nomes de itens de dados, formatados de 
impressão, telas, estruturas de relatórios, metadados (descrição de 
dados) etc.
• Redução no tempo de desenvolvimento da aplicação:
– O tempo adicional para acrescentar novas aplicações é reduzido 
• Flexibilidade para mudar estruturas de dados
– Estruturas de dados podem evoluir à medida em que novos 
requisitos são definidos
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Consequências vantajosas em usar a abordagem SGBD
• Informações atualizadas disponíveis
– Muito importante para sistemas de transação on-line tais como 
reservas em s aéreas, hotéis, locadoras de automóveis
• Economia de escala
– Ao consolidar dados e aplicações através de departamentos pode-e 
evita a redundância de recursos e funcionários
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Extensões das características dos SGBDs
• Novas funções vêm sendo incorporadas a SGBDs nas seguintes 
áreas:
• Aplicações Científicas
• Gerência e armazenamento de imagens
• Gerência e armazenamento de Áudio e Vídeo
• Mineração de Dados
• Gerência de dados Espaciais
• Gerência de Séries Temporais e dados Históricos
• As funções acima vêm gerando novos produtos, 
desenvolvimento e pesquisas ao incorporar novos tipos de 
dados, estruturas de dados complexos, novas operações e 
esquemas de armazenamento e indexação em sistemas de 
banco de dados
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Quando não Utilizar um SGBD
• Principais impedimentos (custos) em usar um SGDB
– Investimento inicial alto, em geral: hardware extra
– Sobrecarga do software SGBD influi no desempenho por ser genérico e 
prover: segurança, controle de concorrência, reconstrução, e funções de 
integridade
• Considerar situações não favoráveis:
– A base de dados e as aplicações são simples, em definidas e sem 
perspectivas de mudanças
– Requisitos de tempo real que podem não ser atendidos devido à sobrecarga 
do SGBD 
– Não necessita acesso concorrente aos dados
• Quando nenhum SGBD pode atender:
– Quando o SGBD não é capaz de gerenciar a complexidade dos dados 
devido à limitações na modelagem
– Quando os usuários precisam de operações especiais ausentes no SGBD
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Por que estudar Banco de Dados?
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DÚVIDAS??
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Exercícios 
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Exercícios 
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Exercícios 
Resposta 1.1
a) Uma base de dados é uma coleção de dados relacionados, geralmente 
tão grande que precisa ser armazenada em meio secundário tal como 
discos ou fitas. Tais dados podem ser mantidos como uma coleção de 
arquivos do sistema operacional, ou armazenados num SGBD. As 
vantagens de usar um SGBD são:
– Independência de dados e acesso eficientes
– Redução no tempo de desenvolvimento da aplicação
– Integridade de dados e segurança
– Administração dos dados
– Acesso concorrente e restauração em caso de falha
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Exercícios 
Resposta 1.1
b) Se essas vantagens não são importantes para a aplicação em questão, o 
uso de uma coleção de arquivos pode ser uma solução mais adequada 
devido ao custo inerente e à sobrecarga de aquisição e manutenção de um 
SGBD
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Exercícios 
Resposta 1.2
Vamos discutir cada uma das características em detalhes.
- O mecanismo de autorização é necessário, pois o gerente não planeja 
compartilhar suas descrições pessoais com ninguém. Apesar de ele estar usando 
seu PC stand-alone, um gerente rival pode invadir sua máquina e tentar consultar 
a ase de dados.Os mecanismos de segurança de autorização barrariam o 
intruso.
- Controle de concorrência não se faz necessário, pois comente ele acessa a base 
de dados.
- Recuperação de falha é essencial para qualquer base de daos; o gerente não vai 
querer perder seus dados caso a energia seja interrompida enquanto ele usa o 
sistema.
- O mecanismo de visões pode ser útil. O gerente pode usar essa característica 
para desenvolver aplicações especificas e facilitar sus consultas mais frequentes.
- Linguagem de consulta (LC) é necessário, pois o gerente precisa ter facilidades 
para analisar os perfis dos fornecedores. A L também pode ser usada para definir 
as visões.
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Referência Bibliográfica
• SILBERSCHATZ, A., e KORTH, S. e SUDARSHAN, S. Sistema de 
Banco de Dados, 5a edição, Editora Campus, 2006.
• NAVATHE, S. e ELMASRI, R. Fundamentals of Database Systems, 
4a edição, Addison Wesley, 2004.
• DATE, C. Introdução a Sistemas de Banco de Dados, Campus, 2000.
• HEUSER, C. A., Projeto de banco de Dados, Editora Sagra 
Luzzatto.