Base de Dados. Base de Dados. Apresentação da Cadeira Julho, Docente: Célio B. sengo. Ano Lectivo Departamento de Informática

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1 Base de Dados Apresentação da Cadeira Julho, 2013 Docente: Célio B. sengo Ano Lectivo 2013

2 Informática Técnica Prática Teórica Aplicada Componentes de Hardware Algorítmos Teoria de Autômatos Sistemas de Informação Estrutura e organição do PC Estrutura de Dados Linguagens Formais Computação gráfica Circuitos integrados Métodos de Programação Teoria do cálculo Inteligência artificial Processadores Linguagens de Programação Teoria da complexidade Sinais digitais Microprogramação Compilers Análise de Algorítmos Simulação & Modelação Circuitos electrónicos Sistemas Operativos Programação automática Burótica Redes de computadores Software Semântica Formal Medicina, Educação etc. Diálogo Homem-Máquina etc. etc.

3 PARTE I Informática: Dados + Processamento + Informação Representação da Informação Unidades de Informação: Bit + Byte + Word Domínios & Ramos da Informática O Computador: Caracterização e Definição Configuração e Tipos de computadores A Estrutura de Von Neumann Input/Output Devices CPU + Memória + Registadores Bus System História da Informática & dos Computadores As gerações dos Computadores

4 PARTE II Sistemas de Informação Conceito de Sistemas de Informação O Ciclo de vida dos SI Modelos de SI Fases de desenvolvimento de SI Análise de sistemas Fases de Desenvolvimento de um SI As metodologias de Desenvolvimento de SI (Estruturasa e OO) Diagramas: DC, DEA e DE. Programação Design e codificação de formulários Integração de formulários à BD

5 O que é que queremos discutir? Conceitos Gerais de Base de Dados Sistemas de Informação Conceito de Informação e Dado História e evolução das Bases de Dados Base de Dados X Abordagem Processamento Tradicional de Arquivos Modelo de Base de dados Conceito e Arquitectura de um SGBD 2 - Modelação de dados Modelo Entidade Relacionamento Fases de desenvolvimento de uma BD O Modelo Entidade Relacionamento Conceito e tipos de Entidade Atributos: valores, domínio e ocorrências Chave primária e chave estrangeira Relacionamento entre entidades: Grau e tipos de relacionamento

6 O que é que queremos discutir? Normalização Conceito de Normalização 1 ª Forma Normal 2 ª Forma Normal 3 ª Forma Normal 4 - Álgebra Relacional Conceito de Álgebra Relacional Operações da Álgebra Relacional (Selecção, Projecção e operações mistas) Operações Matemáticas (União, Intercessão e Diferença)

7 O que é que queremos discutir? Linguagem SQL Linguagem de definição e Linguagem de Manipulação de BD Comandos de definição: CREATE, DELETE, ALTER e UPDATE Comandos de manipulação: SELECT, GROUP BY, ORDER BY, HAVING Funções: MIN, MAX, COUNT, SUM e AVG 6 - Introdução ao Mysql Server 5.0 O ambiente Command Line Criação e Manipulação de BD Backup e Recuperação de dados

8 Bibliografia básica Ullman J., Principles of Database and Knowledge-Base Systems, Volumes I and II, Computer Science Press, Pereira J.,Tecnologia de Bases de Dados, FCA - Editora de Informática, Laudon, Kenneth e Laudon, Jane Price, Sistemas de Informação com Internet ; LTC Livros Técnicos e Científicos, S.A.; ISBN X; 4ª edição; Rio de Janeiro, 1999 Bell D., and Grimson J., Distributed Database Systems, Addison-Wesley Publishing Company, New York, USA, Ramakrishman R. and Gehrke G., Database Management System, 3rd Edition, Mc Graw Hill High Edication, Date C., An Introduction to Database Systems, Volume I, VI Edição, Addison- Wesley Systems Programming Series, Date, C.J., Darwen, H., A Guide to the SQL Standard, IV Edição, Addison- Wesley Inc, 1997.

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10 1. Introdução O que é um Sistema de Informação? Um sistema de Informação (SI) pode ser definido como um conjunto de procedimentos organizados que quando processados/executados fornece informação para suportar a organização

11 Dados Vs Informação Dados: Conjunto de métodos, factos que quando articulados não fornecem um sentido com significado perceptivel para o utilizador Ex: Salarios: 1100, 1500, 2000,7000 Informação: é aquele conjunto de dados que quando fornecido de forma e a tempo adequado, melhora o conhecimento da pessoa que o recebe ficando a mesma mais habilitada a desenvolver determinada actividade ou a tomar determinada decisão. Galliers, R. (EDS.), Information Analysis: selected readings, Addison-Wesley, Ex: A média dos salários dos trabalhadores

12 Base de Dados Base de Dados: é uma coleção de dados interrelacionados, representando informações sobre um domínio específico [KS94]. Uma Base de Dados é um conjunto organizado de dados, disponível a todos os utilizadores ou processamentos da organização que deles tenham necessidade. Uma base de dados é uma colecção partilhada de dados (ficheiros) logicamente relacionados concebida de forma a satisfazer as necessidades de informação duma organização.

13 Sistema Gestor de Base de Dados SGBD Sistema de Gerenciamento de Bases de Dados (SGBD): é um software com recursos específicos para facilitar a manipulação das informações dos Bases de dados e o desenvolvimento de programas aplicativos. Exemplos: Oracle, Ingres, Paradox*, Access*, DBase*, MS SQL Server*, MySQL Server*.

14 Os Componentes de um Sistema de Bases de Dados

15 História e Evolução das BD Os primeiros sistemas de informação eram baseados em conjuntos de ficheiros que guardavam conjuntos de registos Limitações 1 Os dados ficavam separados e isolados - obter dados em vários ficheiros. 2 Duplicação de dados - a mesma informação existente em vários ficheiros. 3 Os programas que acediam aos dados eram dependentes do formato dos ficheiros, 4 Ficheiros muitas vezes incompatíveis uns com os outros. 5 Difícil representar os dados na perspectiva do utilizador.

16 O Modelo Relacional Em 1970 E.F. Codd publicou um paper onde usava conceitos matemáticos para resolver o problema de como guardar grandes quantidades de dados O Modelo Relacional. No modelo relacional os dados estão organizados em tabelas com linhas e colunas. Hoje este modelo de organização é o mais utilizado pela maioria dos sistemas de gestão de bases de dados

17 Vantagens de um SGBD Controle de Redundância Compartilhamento de Dados Restrição a Acesso não Autorizado Representação de Relacionamentos Complexos entre Dados Tolerância a Falhas Manutenção da Integridade

18 Modelos de Base de Dados Existem duas categorias de modelos de base de dados: Baseados em objectos: Entidade-Relacionamento; Orientados a Objectos; Baseados em registos: Hierárquico; Rede; Relacional.

19 Modelo Relacional & Modelo Entidade Relacionamento No modelo relacional os dados e os relacionamentos são representados por tabelas

20 No modelo Entidade Relacionamento os dados são representados de forma gráfica através de objectos denominados Entidades e atributos.

21 Visões de uma Base Dados Visão Interna - É aquela vista pelo responsável pela manutenção e desenvolvimento do SGBD, isto é, recuperação e manipulação dos dados dentro do Base de Dados Visão Conceitual - descrição dos dados armazenados na base de dado e seus relacionamentos (entidades, atributos, relações, informação de integridade e segurança). Visão Externa - É aquela vista pelo usuário que opera os sistemas aplicativos, através de interfaces desenvolvidas pelo analista (programas), buscando o atendimento de suas necessidades.

22 Visões de uma de Base Dados

23 Visões de uma de Base Dados

24 Arquiteturas de SGBDs Sistemas de Computador Pessoal - PC. Os computadores pessoais trabalham em sistema stand-alone, ou seja, fazem seus processamentos sozinhos. No começo esse processamento era bastante limitado, porém, com a evolução do hardware, tem-se hoje PCs com grande capacidade de processamento

25 Arquiteturas de SGBDs Base de Dados Cliente-Servidor. Na arquitetura 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 DBMS e retorna os resultados ao cliente.

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27 Base de Dados Distribuídos (N camadas). Nesta arquitetura, a informação está distribuída em diversos servidores.

28 O Modelo Entidade Relacionamento Conceitos Básicos Este modelo é baseado em tabelas bidimensionais designadas por relações. As linhas representam os registos associados a uma determinada entidade e as colunas representam os atributos (campos) da tal entidade. Estas tabelas podem ser consideradas ficheiros de dados e deste modo podemos afirmar que uma base de dados é constituída por um conjunto de ficheiros.

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30 Estrutura de dados e sua hierarquia:

31 Entidade: É algo, real ou abstracto, percebido no ambiente e sobre o qual nos interessa armazenar dados. Uma entidade pode ser uma pessoa, um lugar, um objecto ou um evento que interessa uma organização em análise. Cada entidade é constituída de um conjunto de atributos. Atributo É um dos itens de dados que armazenamos sobre uma entidade. Caracteriza ou qualifica uma determinada propriedade de uma entidade.

32 Por exemplo, uma entidade EMPREGADO pode ser descrita pelo seu: nome, o trabalho que realiza, idade, endereço e salário

33 Tarefa 1: Uma empresa quer ter o controle dos cursos internos realizados de todos funcionários. Os dados que se quer controlar são: Matrícula e Nome do funcionário; Nome, Data de Início, Data Final, Carga Horária e Conteúdo Programático de cada curso, idade, nível académico, profissão. Faça o levantamento das entidades e seus respectivos atributos