Conceitos Básicos. Fundação Centro de Análise, Pesquisa e Inovação Tecnológica Instituto de Ensino Superior - FUCAPI. Disciplina: Banco de Dados

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1 Fundação Centro de Análise, Pesquisa e Inovação Tecnológica Instituto de Ensino Superior - FUCAPI Conceitos Básicos Disciplina: Banco de Dados Prof: Márcio Palheta, Esp Manaus - AM

2 ROTEIRO Introdução Dados e Informações Banco de Dados Sistema de Banco de Dados Sistema de Gerenciamento de Banco de Dados Referência 2

3 INTRODUÇÃO Os bancos de dados e os sistemas de bancos de dados se tornaram componentes essenciais no cotidiano da sociedade moderna Eles estão inseridos em bancos, hotéis, agências aéreas, lojas, supermercados, bibliotecas, escolas, clínicas, hospitais, etc. 3

4 INTRODUÇÃO A maioria das informações que são armazenadas e acessadas estão em formato textual ou numérico A esse tipo de interação denominamos de aplicações tradicionais de banco de dados Ultimamente tem-se gerado aplicações inovadoras e interessantes de sistemas de banco de dados, tais como: Banco de dados de multimídia Tecnologia de banco de dados ativos e de Tempo Real 4

5 INTRODUÇÃO Banco de dados de multimídia Armazenar figuras, videoclipes e mensagens sonoras Exemplo 1: Os Sistemas de Informações Geográficas (geographic information systems GIS) são capazes de armazenar e analisar mapas, dados do tempo e imagens de satélite 5

6 INTRODUÇÃO Exemplo 2 Os data warehouses e os online analytical processing (OLAP) Processo Analítico On-line são utilizados em muitas empresas para extrair e analisar as informações úteis dos bancos de dados para a tomada de decisões 6

7 INTRODUÇÃO Tecnologia de banco de dados ativos (active database technology) e de tempo real (real time) são usados no controle de processos industriais e de produção (indústria) As técnicas de pesquisa em banco de dados estão sendo aplicadas na World Wide Web para aprimorar a recuperação de informações necessárias pelos usuários da Internet 7

8 INTRODUÇÃO Entretanto, para entendermos os fundamentos da tecnologia de banco de dados, devemos começar pelas aplicações tradicionais de bancos de dados 8

9 DADOS E INFORMAÇÕES

10 DADOS E INFORMAÇÕES Dados são códigos que constituem a matéria prima da informação, ou seja, é a informação não tratada Os dados não podem transmitir uma mensagem ou representar algum conhecimento Informações são dados tratados ou seja, é o resultado do processamento de dados, o qual gera um significado (semântica) 10

11 DADOS E INFORMAÇÕES Exemplo: Dados de uma padaria Razão Social Produto Validade Esses dados podem ser relacionados? Valor Quantidade outros 14/02/2011 Conceitos Básicos 11

12 DADOS E INFORMAÇÕES Os dados são fatos que podem ser gravados e que possuem um significado implícito Exemplo: 25/12/ :00:00 Os três exemplos ao lado são dados? 205,50 Ana Paula (92) Há algum significado implícito? 14/02/2011 Conceitos Básicos 12

13 BANCO DE DADOS

14 BANCO DE DADOS Um banco de dados é uma coleção de dados relacionados Esses dados podem ter sido escritos em uma agenda de telefones ou armazenados em um computador, por meio de programas como o Microsoft Access ou Excel Essas informações são uma coleção de dados com um significado implícito, consequentemente, um banco de dados 14

15 BANCO DE DADOS A definição de banco de dados, mencionada anteriormente, é muito genérica O uso do termo banco de dados é geralmente mais restrito e possui as seguintes propriedades implícitas: Um banco de dados representa alguns aspectos do mundo real, sendo chamado, às vezes, de minimundo ou de universo de discurso (UoD). As mudanças no minimundo são refletidas em um banco de dados 15

16 BANCO DE DADOS Um banco de dados é uma coleção lógica e coerente de dados com algum significado inerente. Uma organização de dados ao acaso (randômica) não pode ser corretamente interpretada como um banco de dados Um banco de dados é projetado, construído e povoado por dados, atendendo a uma proposta específica. Possui um grupo de usuários definido e algumas aplicações preconcebidas, de acordo com o interesse desse grupo de usuários 16

17 BANCO DE DADOS Um banco de dados é uma coleção lógica e coerente de dados com algum significado inerente. Uma organização de dados ao acaso (randômica) não pode ser corretamente interpretada como um banco de dados Um banco de dados é projetado, construído e povoado por dados, atendendo a uma proposta específica. Possui um grupo de usuários definido e algumas aplicações preconcebidas, de acordo com o interesse desse grupo de usuários 17

18 BANCO DE DADOS um banco de dados possui algumas fontes das quais os dados são derivados, alguns níveis de interação com os eventos do mundo real e um público efetivamente interessado em seus conteúdos 18

19 BANCO DE DADOS A definição de um banco de dados implica em: Especificar os tipos de dados, Especificar as estruturas, Especificar as restrições para que os dados possam ser armazenados 19

20 BANCO DE DADOS Um banco de dados pode ser de qualquer tamanho e de complexidade variável Limitação: MEMÓRIA DE ARMAZENAMENTO! Um banco de dados pode ser gerado e mantido manual ou automaticamente (computadorizado) 20

21 BANCO DE DADOS Um catálogo de cartões bibliotecários é um banco de dados que oferece a possibilidade de ser criado e mantido manualmente Um banco de dados computadorizado pode ser criado e mantido tanto por um grupo de aplicativos escritos especialmente para essa tarefa como por um sistema gerenciador de banco de dados SGBD 21

22 BANCO DE DADOS Uma planilha de dados em Excel pode ser considerada um banco de dados? Um arquivo de registros sequênciais pode ser considerado um banco de dados? 22

23 SISTEMA DE BANCO DE DADOS

24 SISTEMA DE BANCO DE DADOS Chama-se a união do banco de dados e o software de Sistema de Gerenciamento de Banco de Dados (SGBD) de sistema de banco de dados 24

25 SISTEMAS DE BANCO DE DADOS Usuários / Programadores / Programa Programas de Aplicações / Consultas (Queries) SW SGBD Programa para processamento de consultas / programas Software para acesso aos Dados Armazenados 14/02/2011 Definição dos Dados Armazenados (metadados) Conceitos Básicos Banco de Dados Armazenados 25

26 SISTEMA DE BANCO DE DADOS Características de um sistema de BD 1. Natureza autodescritiva do sistema de banco de dados; 2. Isolamento entre os programas e os dados, e a abstração dos dados; 3. Suporte para as múltiplas visões dos dados; 4. Compartilhamento dos dados e processamento de transações de multiusuários; 26

27 SISTEMA DE BANCO DE DADOS Natureza autodescritiva do sistema de banco de dados Uma característica fundamental entre banco de dados e sistema de banco de dados é que o último possui o banco de dados e uma completa definição deste banco armazenado no catálogo (metadados) O catálogo possui a informação da estrutura de cada arquivo, o tipo e o formato armazenado de cada item e suas restrições 27

28 SISTEMA DE BANCO DE DADOS Isolamento entre Programas e Dados e Abstração de Dados Ao contrário do processamento tradicional de arquivo, os programas para acesso ao SGBD geralmente não exigem alterações no código, pois a estrutura está armazenada no catálogo do SGBD separado do programa de acesso (aplicação) Essa propriedade é chamada de independência programadados 28

29 SISTEMA DE BANCO DE DADOS Isolamento entre Programas e Dados e Abstração de Dados Uma operação (método ou função) é especificada em duas partes: A interface e a implementação, a primeira inclui a assinatura do método com seus parâmetros e a segunda são as linhas de programação Os programas invocam essas operações sem ter que precisar saber como estão implementadas Essa propriedade é chamada de independência programaoperação 29

30 SISTEMA DE BANCO DE DADOS Suporte para as múltiplas visões de dados Uma visão de banco de dados pode ser um subconjunto de um banco de dados, derivados dos arquivos de banco de dados, mas não explicitamente armazenados. Exemplo: A idade derivado do dado data_nascimento Pode se restringir as visões conforme a permissão do usuário. Exemplo: Visão do Histórico Escolar ou dos Pré-requisitos do curso Visão dos dados financeiros 30

31 SISTEMA DE BANCO DE DADOS Compartilhamento de Dados e o Processamento de Transação Multiusuário Uma transação é um programa em execução ou processo que inclui um ou mais acessos ao banco de dados, como leitura ou atualização de registros Cada transação deve executar um acesso logicamente correto ao banco de dados, sem a interferência de outras transações O SGBD deve garantir as propriedades de transações 31

32 SISTEMA DE BANCO DE DADOS Compartilhamento de Dados e o Processamento de Transação Multiusuário Propriedades de transações: Isolamento Atomicidade 32

33 SISTEMA DE BANCO DE DADOS Compartilhamento de Dados e o Processamento de Transação Multiusuário Isolamento Garante que cada transação possa ser efetuada de forma isolada de outras transações (mesmo sendo centenas simultaneamente) Atomicidade Garante que todas as operações em BD, em uma transação, sejam executadas ou que nenhuma delas o seja 33

34 SISTEMA DE BANCO DE DADOS Um BD que armazena informações de ALUNOS e CURSOS ALUNO Nome Matricula Turma Curso_Hab Bruno 17 1 CC3380 Daniel 8 2 CC3380 CURSO Nome NumCurso Créditos Departamento Introdução a CC CC CC Estrutura de Dados CC CC Matemática Discreta MAT MAT Banco de Dados CC CC 14/02/2011 Conceitos Básicos 34

35 SISTEMA DE GERENCIAMENTO DE BANCO DE DADOS

36 SISTEMAS DE GERENCIAMENTO DE BD Um Sistema Gerenciador de Banco de Dados (SGBD) é uma coleção de programas que permitem aos usuários criar e manter um banco de dados A construção de um banco de dados é o processo de armazenar os dados em alguma mídia apropriada controlada pelo SGBD 36

37 SISTEMAS DE GERENCIAMENTO DE BD O compartilhamento permite aos múltiplos usuários e aos programas acessar, de forma concorrente, o banco de dados A manipulação de um banco de dados consiste em pesquisar, alterar, inserir e remover dados para refletir mudanças no minimundo e também para gerar relatório O que é o minimundo? 14/02/2011 Conceitos Básicos 37

38 SISTEMAS DE GERENCIAMENTO DE BD Duas funções importantes de um SGBD: proteção e manutenção Proteger o sistema contra mau funcionamento ou falhas (crashes) no HW / SW; Proteger o sistema de acessos não autorizados ou maliciosos; Manter o sistema de banco de dados é permitir a evolução dos requisitos que se alteram ao longo do tempo 38

39 REFERÊNCIA ELMASRI, R., NAVATHE, S. B. Sistemas de Banco de Dados, 4ª Edição. Editora Pearson Addison Wesley. Ano