Modelagem de Dados MODELAGEM DE DADOS. Sistemas de Banco de Dados. Profa. Rosemary Melo
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- João Victor Rodrigues Casado
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1 MODELAGEM DE DADOS Sistemas de Banco de Dados Profa. Rosemary Melo
2 SISTEMAS DE BANCO DE DADOS OBJETIVOS Apresentar os conceitos fundamentais de Sistemas de Banco de Dados. Principais componentes dos SGBDs Arquitetura dos SGBDs Classificação dos SGBDs Evolução dos SGBDs
3 Conceito de Banco de Dados Coleção de dados relacionados. Um banco de dados é projetado, construído e povoado com dados para um propósito específico. Um banco de dados representa um mini-mundo (modelo). 3
4 Conceito de Banco de Dados O termo banco de dados está associado a banco de dados informatizados porque o termo banco de dados foi difundido pela comunidade de computação para indicar coleções organizadas de dados armazenados em computadores digitais. No Brasil, é mais comum usar o termo base de dados quando se mencionam bancos de dados que não estão armazenados em um computador. 4
5 SISTEMAS DE BANCO DE DADOS DADOS versus INFORMAÇÃO Dado - Descrição de um fenômeno do mundo real sobre a qual se deseja manter algum registro. Fenômenos registrados podem ser: Concretos: uma mesa, uma pessoa,... Abstratos: um conceito, uma ideia... Informação: é um fato útil que pode ser extraído direta ou indiretamente a partir de dados.
6 SISTEMAS DE BANCO DE DADOS Conceito de SGBD (Sistema Gerenciador de Banco de Dados) É um software (conjunto de programas) que permite construir e manipular banco de dados. SGBDs mais conhecidos: Oracle, SQLServer, MySQL, DB2. Os três maiores fornecedores desse Mercado Oracle, IBM e Microsoft. 6
7 ESTRUTURA DE UM SGBD 7
8 SISTEMAS DE BANCO DE DADOS Por que usar SGBD? Controlar redundância. Compartilhamento de dados. Segurança. Backup e recuperação de falhas. Forçar restrições de integridade. Aumentar a produtividade e disponibilidade. Flexibilidade e padronização. Quando não usar um SGBD? BD e aplicações simples e não mutáveis. 8
9 VANTAGENS DE USAR UM SGBD 1. Os dados podem ser compartilhados 2. A redundância pode ser reduzida e a inconsistência pode ser evitada. 3. A integridade pode ser mantida 4. A segurança pode ser reforçada 5. Os padrões podem ser impostos 6. Independência dos Dados 7. Backup e restauração 9
10 DESVANTAGEM DE USAR UM SGBD 1. Investimentos iniciais altos em hardware, software e treinamento.(navathe) 2. Custo de manutenção (SGBD proprietário) 3. Complexidade do ambiente 10
11 11
12 SISTEMAS DE BANCO DE DADOS CONCEITO DE SISTEMA DE BANCO DE DADOS Ambiente de hardware e software composto por dados + SGBD + programas de aplicação + usuários.
13 USUÁRIOS DE UM SGBD Administrador Administrador de dados (AD): profissional responsável em estabelecer normas para manter e tratar os dados; segurança dos dados. Administrador de banco de dados: (DBA): profissional de TI responsável por criar BD; implementar controles para acesso ao banco; pela coordenação e monitoração de seu uso; e pelo acompanhamento do seu desempenho. Programadores de aplicações Criam aplicações em alguma liguagem (ex. VB ou Java) e utilizam o BD. Acessam o BD a partir de requisições (geralmente linguagem SQL). Usuários finais Acessa o BD por meio de uma aplicação ou de uma interface amigável (ex. processadores de linguagem de consulta).
14 ARQUITETURA DE SISTEMAS DE BANCO DE DADOS Arquitetura proposta pela ANSI/SPARC, cujo objetivo é separar o banco de dados físico das aplicações do usuário através de três níveis diferentes. O nível externo ou visão possui esquemas externos ou visões de usuários. O nível conceitual tem um esquema conceitual que descreve a estrutura de toda a base de dados, omitindo detalhes da estrutura de armazenamento físico. O nível interno descreve a estrutura física de armazenamento da base de dados.
15 ARQUITETURA DE TRÊS NÍVEIS A arquitetura ANSI/SPARC permite: Independência lógica de dados: capacidade de mudar o esquema conceitual sem mudar o esquema externo ou os programas. independência física de dados: capacidade de mudar o esquema interno sem ter de alterar o esquema conceitual.
16 CLASSIFICAÇÃO DE SGBDs Vários critérios são utilizados para a classificação dos SGBDs: Modelo de dados Modelo hierárquico. Modelo de rede. Modelo relacional. Modelo orientado a objetos. Modelo objeto-relacional. Número de usuários Sistemas de usuário único. Sistemas multíusuários. Número de sites (pelos quais o banco de dados está distribuído) Centralizado. Distribuído Homogêneos: usam o mesmo software de SGBD. Heterogêneos: confederado (ou sistema de múltiplos BDs).
17 MODELOS DE DADOS Um banco de dados provê abstração de dados. O modelo de dados é a principal ferramenta de abstração. Um modelo de dados é conjunto de conceitos que são usados para descrever a estrutura de um BD (tipos de dados, relacionamentos, restrições, semântica, etc). 17
18 CLASSIFICAÇÃO Modelo baseado em objetos Voltados para o entendimento do significado dos dados (interpretação dos fatos). Expressam o mundo real com toda a sua complexidade. Dispõe de recursos de estruturação bem mais flexíveis e que viabiliza a especificação explícita das restrições dos dados. Ignoram aspectos relacionados à implementação. Provê alto nível de abstração.. 18
19 CLASSIFICAÇÃO Modelo baseado em objetos Exemplo: Entidades e Relacionamentos: coleção de entidades e relacionamentos. Orientado a Objetos: coleção de objetos (dados + métodos). Objeto Relacional (junção modelo relacional com o OO) A semântica da aplicação é modelada e representada através de objetos, enquanto sua implementação física é feita na forma relacional. Deve suportar características orientadas a objetos como capacidade de armazenar estruturas de dados mais complexas, herança e polimorfismo. 19
20 CLASSIFICAÇÃO Modelo baseado em registros Voltados para o entendimento dos registros dos dados. Expressam relacionamentos simples entre dados. Não representam fatos complexo. Exemplo: Modelo Relacional: representa dados e relacionamentos entre dados por um conjunto de tabelas. Modelo de Rede: dados são representados por coleções de registros. Modelo hierárquico: representação similar ao modelo de redes, porém, o BD é organizado como coleções de árvores. 20
21 CLASSIFICAÇÃO Modelo Relacional Modelo de Redes 21
22 CLASSIFICAÇÃO Modelo Hierárquico 22
23 CLASSIFICAÇÃO Modelo Físico Descreve dados no nível baixo. Captura aspectos de implementação. 23
24 EVOLUÇÃO DOS SGBD s Anos 60: SGBD Modelo Hierárquico Ex.: IMS (IBM) Anos 60-70: SGBD Modelo de Redes Ex.: IDMS, DMS- II (Unisys) Anos 70-80: SGBD Modelo Relacional SQL torna-se um padrão Ex.: DB2, SQL-DS (IBM), ORACLE, INGRESS.
25 EVOLUÇÃO DOS SGBD s Anos 80-90: SGBD Modelo Orientado a Objetos e Relacional Estendido (Objeto-Relacional) Ex.: BDOO, ORION, GEMSTONE, Postgres.
26 LABORATÓRIO 1. O mercado é amplamente dominado pelos SGBDR (e SGBDOR), mas os principais métodos de desenvolvimento de sistemas utilizam o paradigma da orientação a objeto. Qual as consequências deste desencontro de paradigmas?
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