Banco de Dados I. 1. Conceitos de Banco de Dados

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1 Banco de Dados I 1. Conceitos de Banco de Dados 1.1. Características de um Banco de Dados Vantagens na utilização de um BD Quando usar e não usar um Banco de Dados Modelos, Esquemas e Instâncias Arquitetura de um SGBD Classificação dos SGBDs. 2 1

2 1.1. Características de um Banco de Dados Auto-descrição dos dados (metadados( metadados). Isolamento entre programas e dados. Suporte a visões múltiplas dos dados. Compartilhamento de dados. Processamento de transações Vantagens na utilização de um Banco de Dados Controle de redundância. Restrição de acesso. Restrição de integridade. Cópia e recuperação. Potencial para adotar padrões. Flexibilidade. Disponibilidade de informações atualizadas. Economia de escala. 4 2

3 1.3. Quando usar e não usar um Banco de Dados Problemas: Custos iniciais (hardware, software, treinamento). Sobrecarga de processamento. Não usar se: Aplicações e dados simples e fixos. Urgência no tempo de resposta. Usuário único Modelos, Esquemas e Instâncias Modelo: Modelo é a descrição de um banco de dados. O Modelo deve representar todas as estruturas que serão criadas no banco de dados, incluindo: Objetos (Entidades), Relacionamentos, Restrições, Regras, Permissões etc. Uma das formas de elaborar o modelo é a Modelagem Entidade-Relacionamento. 6 3

4 1.4. Modelos, Esquemas e Instâncias Esquema: O esquema é a definição das estruturas que compõem o banco de dados. Espera-se se que o esquema sofra nenhuma ou muito poucas alterações depois de implementado. O esquema independe dos dados a serem armazenados Modelos, Esquemas e Instâncias Instância: Instância é a materialização do banco de dados composto pelas estruturas mais os dados armazenados. Uma instância é um retrato do banco de dados em um determinado momento. Podemos ter a mesma estrutura replicada em vários locais, cada uma com seu conjunto de dados. 8 4

5 1.5. Arquitetura de um SGBD Visão Externa Visão Externa Esquema Conceitual 9 Esquema Interno 1.6. Classificação dos SGBDs Relacional Hierárquico Redes Relacional-Objeto Orientado a Objeto 10 5

6 2. Papéis humanos 2.1. Usuários 2.2. Administradores Usuários Programador de aplicação desenvolve programas aplicativos que manipulam banco de dados Usuário sofisticado capaz de manipular dados num BD sem o uso de aplicativos Usuário ingênuo manipula BD somente por interfaces amigáveis. 12 6

7 2.2. Administradores Administrador de dados define e atualiza o esquema do BD DBA (Administrador do BD) responsável por autorizar o acesso, coordenar e monitorar sua utilização, adquirir recursos de hardware e software quando necessário, avaliar desempenho e problemas de segurança do sistema Modelagem de Dados 3.1. O Modelo Entidade-Relacionamento 3.2. Entidades 3.3. Relacionamentos 3.4. Diagrama Entidade-Relacionamento (Chen( Chen) 3.5. Atributos (o Dicionário de Dados) 3.6. Chaves Primárias 3.7. Chaves Estrangeiras 3.8. Formas Normais 3.9. Modelo Físico Diagrama Entidade-Relacionamento (Martin) 14 7

8 3.1. O Modelo Entidade- Relacionamento O Modelo Entidade-Relacionamento é uma forma de se definir o esquema do banco de dados, composta pelos seguintes elementos: Entidades; Relacionamentos; Atributos; Chaves Primárias e Estrangeiras; E outras informações descritas em forma textual Entidades Entidades são as classes dos objetos que serão representados no banco de dados. Estes objetos existem por si só. Exemplos: Cliente; Médico; Consulta (abstrato); Tratamento; Remédio. 16 8

9 3.3. Relacionamentos Relacionamentos ocorrem entre as Entidades. Exemplo: Um Tratamento se refere a um Cliente. Um Médico assina vários Tratamentos. Um cliente marca Consultas. Um Médico atende um Paciente em uma Consulta. Um Cliente é dependente de outro Cliente. Vários Remédios podem constar em um Tratamento, cada um com sua dosagem Diagrama Entidade- Relacionamento (Peter Chen) MÉDICO CLIENTE CONSULTA TRATAMENTO REMÉDIO 18 9

10 3.4. Diagrama Entidade- Relacionamento MÉDICO marca CLIENTE atende se refere à CONSULTA dependente TRATAMENTO contém REMÉDIO Diagrama Entidade- Relacionamento MÉDICO marca CLIENTE atende N N N CONSULTA dependente se refere à 1 1 TRATAMENTO N contém N REMÉDIO 20 10

11 3.5. Atributos (o Dicionário de Dados). 21 Cliente: Nome Nascimento Sexo Endereço Telefone Celular Profissão Alergias Plano 3.5. Atributos (o Dicionário de Dados). 22 Cliente: Nome Nascimento Sexo Endereço Telefone Celular Profissão Alergias Plano texto(30) data texto(1) texto(40) texto(20) texto(128) texto(10) 11

12 3.5. Atributos (o Dicionário de Dados). 23 Cliente: Nome Nascimento Sexo Endereço Telefone Celular Profissão Alergias Plano texto(30) data texto(1) texto(40) texto(20) texto(128) texto(10) 3.6. Chaves Primárias Chave primária é um atributo, ou conjunto de atributos, que são usados para identificar unicamente um elemento de uma entidade. Exemplos: CPF do Cliente CPF do Médico Código do Remédio CID10 da Doença CRM e Região do Médico Data, Hora e Sala da Consulta 24 12

13 3.7. Chaves Estrangeiras Chave estrangeiras é um atributo, ou conjunto de atributos, que são usados em uma primeira tabela, para identificar unicamente um elemento de uma segunda tabela. Exemplo: C.P. do Cliente na Consulta C.P. do Médico na Consulta C.P. do titular no Dependente C.P. da Consulta no Tratamento (Data + Hora + Sala) Formas Normais 1FN = atributos atômicos. 2FN = 1FN + atributos, que não são chave primária, devem depender da chave primária por inteiro. 3FN = 2FN + atributos devem depender da chave primária não transitivamente

14 3.9. Modelo Físico Atributos de Ciente (subconjunto): Nome Nascimento Endereço Telefone Celular texto(30) data texto(40) Modelo Físico Incorporação de uma chave primária em Ciente: Código Nome Nascimento Endereço Telefone Celular inteiro texto(30) data texto(40) 28 14

15 3.9. Modelo Físico Auto-relacionamento 1:N em Ciente: Código Nome Nascimento Endereço Telefone Celular Cod-Titular inteiro texto(30) data texto(40) Modelo Físico Relacionamento N:M: Remédio: Cod-Remédio Nome-Comercial Nome-Genérico Apresentação Alergia: Cod-Cliente Cliente Cod-Remédio Reação Data 30 15

16 Diagrama Entidade- Relacionamento (James Martin) : 0 ou 1 : Exatamente 1 Vários : 0, 1, 2, 3,..., N Vários : 1, 2, 3,..., N 31 Diagrama Entidade- Relacionamento (James Martin) MÉDICO CLIENTE CONSULTA dosagem TRATAMENTO REMÉDIO 32 16