Banco de Dados I Curso: Sistemas de Informação
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- Heloísa Olivares Mendonça
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1 Banco de Dados I Curso: Sistemas de Informação Prof.: José Ronaldo Leles Júnior .: juniorleles80@gmail.com Alguns aspectos da arquitetura dos computadores têm influência na arquitetura do banco de dados: Distribuição permite que os dados residam nos nós onde são gerados (ou mais utilizados) e estejam acessíveis para outros nós da rede. 1º semestre Plataforma Centralizada: um computador de grande porte (mainframe) era o hospedeiro do SGBD e emulador para os aplicativos; o usuário acessava o sistema via terminais que não possuíam poder de processamento, apenas capacidade de visualização; o processamento era feito remotamente e apenas as informações a serem visualizadas eram enviadas do mainframe aos terminais. Plataforma Centralizada: Vantagem: Permite que muitos usuários manipulem grandes volumes de dados. Desvantagem: o alto custo, pois exige ambiente especial para mainframes e soluções centralizadas. Sistemas de Computador Pessoal - PC: os computadores pessoais trabalham em sistema stand-alone, ou seja, fazem seus processamentos sozinhos; funcionam como hospedeiros e terminais ao mesmo tempo; Vantagem: simplicidade. Sistema de Cliente-Servidor: o Cliente (front_end) executa as tarefas do aplicativo, ou seja, fornece a interface do usuário (tela, e processamento de entrada e saída); o Servidor (back_end) executa as consultas no SGBD e retorna os resultados ao cliente. a divisão do processamento entre os dois sistemas, o que reduz o tráfego de dados na rede. 1
2 Sistema de Cliente-Servidor de 3 camadas: possui uma camada intermediária entre o cliente e o Servidor de Banco de Dados: a cada intermediária é chamada de Servidor de Aplicação ou Servidor Web. a informação está distribuída em diversos servidores separados geograficamente; o servidor atua como no sistema cliente-servidor; se a informação for mantida por outro servidor, o sistema se encarrega de obter a informação necessária de maneira transparente para o aplicativo. compartilhamento dos dados; autonomia; disponibilidade. Desvantagens: auto custo de desenvolvimento; maior possibilidade de bugs; aumento do processamento e overhead. Compartilhamento dos dados: o usuário de um nó pode ter acesso aos dados residentes em outros nós. Autonomia: cada nó pode manter controle sobre os dados que estão armazenados localmente. Disponibilidade: se os dados são replicados em diversos nós, se determinado nó sair do ar, os demais podem continuar em operação. Desvantagens: Alto custo de desenvolvimento: o custo é alto devido a dificuldade de implementação. Maior possibilidade de bugs: como os nós operam em paralelo aumentam as chances de bugs. 2
3 Desvantagens: Aumento do processamento (overhead ): a troca de mensagens e processamento adicional necessários à coordenação entre os nós são uma forma de overhead que não ocorre nos sistemas centralizados. Banco de Dados Paralelos: aumenta a velocidade de processamento por meio do uso em paralelo de várias CPUs e discos (paralelismo) ; indicados para aplicações que geram consultas em BDs muito grandes (da ordem de terabytes) ou que tenham que processar um enorme volume de transações por segundo. É um modelo de dados de alto nível criado para representar a semântica associada aos dados do minimundo; Utilizado na fase de projeto conceitual do banco de dados; O objetivo é criar uma descrição simples dos dados que melhor corresponda à visão ou ideias que usuários e desenvolvedores têm em relação aos dados. O esquema conceitual criado utilizando o MER é chamado Diagrama Entidade Relacionamento (DER). Elementos do DER: Entidades Atributos Relacionamentos Ligação Entidades: uma entidade é um objeto do mundo real que pode ser identificado de forma unívoca em relação a todos os outros objetos. pode ser uma coisa abstrata ou concreta; Exemplos: Pessoa Livro Empréstimo Conjunto de Entidades: um conjunto de entidades de mesmo tipo que compartilham os mesmos atributos. Exemplo: o o conjunto de todas as pessoas que são clientes de um dado banco. Pode ser definido como o conjunto de entidades clientes. Logo, cada cliente é uma entidade do conjunto de entidades clientes. 3
4 Atributos: cada Entidade tem um conjunto de propriedades que são chamadas de atributos; Exemplos: o Pessoa tem: nome, endereço e telefone; o Empréstimo tem: número, conta e valor. atributos descrevem cada membro de um conjunto de entidades. Atributos Simples: não são divididos em partes, ou seja, não possuem atributos aninhados (sub-atributos); Exemplos: num_empréstimo e conta Atributos Compostos: podem ser divididos em partes, ou seja, possuem atributos aninhados; Exemplos: endereço = rua, número, bairro, cidade, etc. Atributos Monovalorados e Atributos Multivalorados: Monovalorado: atributo que possui um único valor; Exemplos: nome, rg, cpf Multivalorado: atributo que pode ter um conjunto de valores. Exemplos: telefones = { , } dependentes = {Joãozinho, Maria} Atributos Monovalorados e Atributos Multivalorados: Monovalorado Atributos Nulos: usado quando uma entidade não possui valor para determinado atributo. Nesses casos, atribui-se um valor nulo (null). Exemplo: dependentes = null O valor null pode ser usado também para denotar que o valor é desconhecido. Multivalorados 4
5 Atributos Derivados: o valor desse atributo é derivado de outros atributos a ele relacionado. Exemplo: idade = data_atual data_nascimento Atributo(s) Determinante(s) ou Chave: identifica unicamente cada entidade de um conjunto de entidade; Exemplo: cod_funcionário Derivado Relacionamentos: é uma associação entre duas ou mais entidades; para determinar os relacionamentos deve-se considerar as entidades dentro do contexto do software a ser construído e do domínio da aplicação a que se destina; Relacionamentos: Exemplo: Grau de Relacionamentos: Relacionamento Unário: relaciona entidades de um mesmo conjunto de entidades; Grau de Relacionamentos: Relacionamento Binário: relaciona entidades de dois conjuntos distintos; Funcionário 1 (0,1) Gerencia Departamento o Cada PESSOA pode ser casada com nenhuma ou uma só PESSOA. o Cada EMPREGADO tem de ser gerido por um e um só EMPREGADO, e cada EMPREGADO pode gerir zero, um ou vários EMPREGADOS. o Cada FUNCIONÁRIO pode gerir nenhum ou apenas um DEPARTAMENTO, e cada DEPARTAMENTO deve ser gerido por um e um só FUNCIONÁRIO. 5
6 Grau de Relacionamentos: Relacionamento Ternário: relaciona entidades de três conjuntos distintos; Cardinalidade de Relacionamentos: Relacionamento de cardinalidade 1:1 uma entidade em A está associada no máximo a uma entidade em B e uma entidade em B está associada no máximo a uma entidade em A. o Cada PROFESSOR tem de lecionar para uma ou várias TURMAS; o Cada TURMA tem de ter um ou mais PROFESSORES; o Cada PROFESSOR, ao lecionar para TURMA, utiliza uma ou mais SALAS DE AULA. Conjunto de Entidade A Conjunto de Entidade B Cardinalidade de Relacionamentos: Relacionamento de cardinalidade 1:N uma entidade em A está associada a qualquer número de entidades em B e uma entidade em B está associada no máximo a uma entidade em A. Cardinalidade de Relacionamentos: Relacionamento de cardinalidade M:N uma entidade em A está associada a qualquer número de entidades em B e uma entidade em B está associada a qualquer número de entidades em A. Conjunto de Entidade A Conjunto de Entidade B Conjunto de Entidade A Conjunto de Entidade B Participação Parcial: seja um relacionamento entre dois conjuntosentidade A e B a participação de A é parcial no relacionamento com B se alguma instância de entidade de A pode existir sem se relacionar com nenhuma instância de entidade de B. Participação Parcial: 6
7 Participação Total: quando todas as instâncias de uma entidade precisam estar associadas a alguma instância de outra entidade. Dependência Existencial: ocorre quando a existência de uma determinada entidade está condicionada à existência de uma outra entidade a ela relacionada. Entidades Fracas: não possui identidade própria; sua chave primária é composta pela chave estrangeira proveniente da entidade dona e um identificador de si própria. Participação Total Entidade Fraca Dicas para identificação de Entidades, Relacionamentos e Atributos: Dado um texto descrevendo o banco de dados a ser projetado: a presença de um substantivo usualmente indica uma entidade; a presença de um verbo é uma forte indicação de um relacionamento; um adjetivo, que é uma qualidade, é uma forte indicação de um atributo; um advérbio temporal, qualificando o verbo, é uma indicação de um atributo do relacionamento. 7
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