Revisão Banco de Dados

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1 Revisão Banco de Dados Carlos Henrique - Aula 2 Descoberta de Conhecimento e Mineração de Dados Tópicos Abordados Conceitos Básicos Características Arquitetura Lógica Usuários Finais Modelo E/R Linguagens de Consulta Linguagem SQL Projeto de BD Restrições de Integridade 1

2 Tópicos Abordados Conceitos Básicos Características Arquitetura Lógica Usuários Finais Modelo E/R Linguagens de Consulta Linguagem SQL Projeto de BD Restrições de Integridade Definição Conceitos Básicos Um Banco de Dados é uma coleção de dados relacionados. Onde dados significam fatos conhecidos que podem ser armazenados e que têm significado implícito. Exemplo Nome, endereço e telefone das pessoas que você conhece. 2

3 Conceitos Básicos (continuação) Propriedades Implícitas de BD Representa algum aspecto do mundo real - Mini mundo ou universo de Discurso (UdD). Mudanças no UdD são refletidas no BD. É uma coleção de dados logicamente coerente. Modelado, construído e povoado com dados para uma proposta específica. Conceitos Básicos (continuação) Um Banco de Dados possui alguma origem do qual os dados são derivados, com algum grau de interação com eventos no mundo real cujo existe um grupo de usuários com algum interesse ativo no conteúdo da base 3

4 Conceitos Básicos (continuação) SGBD (DMBS) Sistema Gerenciador de BD É uma coleção de de programas que habilita usuários a criar e manter um BD. Facilita o processo de definição, construção e manipulação dos dados para várias aplicações. Conceitos Básicos (continuação) Definição Especificar tipos de dados, estruturas e restrições para os dados serem armazenados no BD. Construção Processo de armazenamento dos dados em alguma mídia controlada pelo SGBD. Manipulação Inclui funções de busca de dados específicos, atualizações refletidas pelo UdD e geração de relatório dos dados. 4

5 Conceitos Básicos (continuação) Ambiente Simplificado do Sistema de BD Usuários/Programadores SISTEMA BD Programas de Aplicação/Queries SGBD SOFTWARE Software para processar Queries/Programas Software para acessar Dados Armazenados Meta-Dados Definição BD Armazenado Tópicos Abordados Conceitos Básicos Características Arquitetura Lógica Usuários Finais Modelo E/R Linguagens de Consulta Linguagem SQL Projeto de BD Restrições de Integridade 5

6 Características Definir o BD LDD (Linguagem de Definição de Dados) Linguagem de Consultas Queries LMD (Linguagem de Manipulação de Dados) Suporte Armazenamento, segurança (falhas) e acesso eficiente Controle multi-usuário (coerência) Características (continuação) Uma característica fundamental da aproximação de BD é a que provê algum nível de abstração escondendo detalhes de como os dados estão armazenados, pois isso não interessa para a maioria dos usuários 6

7 Tópicos Abordados Conceitos Básicos Características Arquitetura Lógica Usuários Finais Modelo E/R Linguagens de Consulta Linguagem SQL Projeto de BD Restrições de Integridade Arquitetura Lógica de SGBDs NÍVEIS DE ABSTRAÇÃO Esquema Externo EE1 EE2 EEN Esquema Conceitual Esquema Interno 7

8 Arquitetura Lógica de SGBDs (continuação) NÍVEIS DE ABSTRAÇÃO Esquema Externo EE1 EE2 EEN Esquema Conceitual Visões do BD Controles de Autorização Esquema Interno Arquitetura Lógica de SGBDs (continuação) NÍVEIS DE ABSTRAÇÃO Esquema Externo Visualização de tabelas (não arquivos) Relacionamentos EE1 EE2 EEN Esquema Conceitual Esquema Interno 8

9 Arquitetura Lógica de SGBDs (continuação) NÍVEIS DE ABSTRAÇÃO Esquema Externo EE1 EE2 EEN Esquema Conceitual Descrição física de como os dados estão armazenados Esquema Interno Arquitetura Lógica de SGBDs (continuação) Princípio de Independência Física Mudanças no Esquema Interno não implicam em alterações no Esquema Conceitual. Lógica Mudanças no Esquema Conceitual não geram alterações nos Esquemas Externos. 9

10 Arquitetura Lógica de SGBDs (continuação) Modelo de Dados É um conjunto de conceitos que podem ser usados para descrever a Estrutura de um BD Estrutura Tipos de dados, relacionamentos e restrições que devem ser impostas aos dados Modelo Conceitual e Físico Arquitetura Lógica de SGBDs (continuação) Modelo Conceitual Utiliza conceito de Entidades, atributos e relacionamentos Entidade: Objeto ou conceito do mundo real Atributo: Propriedade de interesse que descreve uma entidade Relacionamento: Interação entre 2 ou mais entidades Modelo Físico Representa como os dados estão armazenados no computador 10

11 Tópicos Abordados Conceitos Básicos Características Arquitetura Lógica Usuários Finais Modelo E/R Linguagens de Consulta Linguagem SQL Projeto de BD Restrições de Integridade Usuários Finais Casuais Ocasionalmente acessam o BD Necessitam de informações diferentes em cada acesso Naive Usam queries enlatadas/programas Sofisticados Compreendem todas as funcionalidades do BD (DBA- DataBase Administrator) Programadores de Aplicações 11

12 Tópicos Abordados Conceitos Básicos Características Arquitetura Lógica Usuários Finais Modelo E/R Linguagens de Consulta Linguagem SQL Projeto de BD Restrições de Integridade MER - Modelo Entidade-Relacionamento Descreve dados como entidades, relacionamentos e atributos Usado como modelo conceitual Não modela dados Exemplo de Diagrama E/R 12

13 Exemplo de Diagrama E/R #Matr Nome End DataA Sal TRAB/PARA N 1 EMPREGADO DataIni 1 1 GERENCIA Horas 1 N M SUPERVISONA TRAB/NO N 1 DEPEND/DE N Num Nome Loc DEPARTAMENTO 1 CONTROLA N PROJETO DEPENDENTE Nome Sexo DataA Nome Num Tópicos Abordados Conceitos Básicos Características Arquitetura Lógica Usuários Finais Modelo E/R Linguagens de Consulta Linguagem SQL Projeto de BD Restrições de Integridade 13

14 Linguagens de Consulta LDD - Linguagens de Definição de Dados Estrutura do BD / Criar, Destruir e Modificar tabelas LMD - Linguagens de Manipulação de Dados Acesso aos dados / Consultar, Inserir, Excluir e Atualizar dados DCL - Linguagem de Controle de Dados Define autorizações de privilégios Tópicos Abordados Conceitos Básicos Características Arquitetura Lógica Usuários Finais Modelo E/R Linguagens de Consulta Linguagem SQL Projeto de BD Restrições de Integridade 14

15 Linguagem SQL Structure Query Language Fundamentada em 1970 (Codd) Padrão em BD relacionais Utilizada em linguagens hospedeiras - Cobol, Pascal, C, Fortran,... Linguagem SQL (continuação) Algumas vantagens Independência de fabricante Portabilidade Inglês estruturado (alto nível) Consulta interativa 15

16 Linguagem SQL (continuação) Comandos/Instruções Create Index cria um índice para a tabela Create Table cria uma tabela, definindo colunas e outras propriedades Create View define uma visão sobre uma ou mais tabelas e/ou sobre outras visões Drop exclui uma tabela, índice de um BD Linguagem SQL (continuação) Comandos/Instruções (continuação) Alter Table inclui ou redefine uma coluna numa tabela Delete exclui linhas numa tabela Update Atualiza o valor de um ou mais atributos de uma tabela Insert Inclui linhas numa tabela ou visão Select Seleciona linhas e colunas de uma tabela 16

17 Linguagem SQL (continuação) Comandos/Instruções (continuação) Grant Atribui privilégios relativos a tabelas e visões Revoke Revoga privilégios relativos a tabelas e visões Commit Efetiva as alterações completadas Rollback Desfaz qualquer alteração que ainda não foi efetivada Linguagem SQL (continuação) Create Table Formato/Sintaxe Create Table <nome da tabela> (<descrição das colunas>, <descrição das chaves>); Exemplo Create Table Empregado ( CPF number (012) not null, Endereço varchar2(100) not null, Fax varchar2 (009), Constraint PK_Empregado Primary Key (CPF) ) ; 17

18 Linguagem SQL (continuação) Alter Table Formato/Sintaxe Alter Table <nome da tabela> Add/Modify (<descrição das colunas> restrição,...); Alter Table <nome da tabela> Drop Constraint <nome da restrição); Alter Table <nome da tabela> Drop Primary Key; Exemplo Alter Table Empregado Modify ( Endereço varchar2(200) null) ; Linguagem SQL (continuação) Create Index Formato/Sintaxe Create Index [Unique] <nome do índice> on <nome da tabela> (coluna 1, coluna 2,...); Exemplo Create Unique Index IU_CPF on Empregado (CPF) ; 18

19 Linguagem SQL (continuação) Drop Table Formato/Sintaxe Drop Table <nome da tabela>; Exemplo Drop Table Empregado; Linguagem SQL (continuação) Select Formato/Sintaxe Select <nome das colunas ou *> From <nome da tabela> [Where <restrições>] [Group by <colunas>] [Having <nome das colunas>] [Order by <nome ou número das colunas>]; Exemplo Select * From Empregado; /* mostra todos os registros com todas as colunas da tabela empregado */ 19

20 Linguagem SQL (continuação) Select Exemplo Select Nome, CPF, Salario, Idade From Empregado Where (Depto = ELE or Depto = INF ) and Salario > 500 Group by Idade Having count(*) > 4 Order by 1; Linguagem SQL (continuação) Insert Formato/Sintaxe Insert into <nome da tabela> [(coluna 1,..., coluna n )] Values (valor 1,..., valor n ); Exemplo Insert into Empregado (CPF, Nome) Values ( , Fernanda); 20

21 Linguagem SQL (continuação) Update Formato/Sintaxe Update <nome da tabela> Set coluna = expressão Where condição; Exemplo Update Empregado Set Nome = Joana Where CPF = ; Linguagem SQL (continuação) Delete Formato/Sintaxe Delete From <nome da tabela> [Where condição]; Exemplo Delete From Empregado Where Idade > 65; Truncate Formato/Sintaxe Truncate Table <nome da tabela>; 21

22 Linguagem SQL (continuação) Recursos Joins de tabelas Inner Join Outer Join Left Right Full Subqueries Queries recursivas Linguagem SQL (continuação) Inner Join Select nome, depto From Empregado E Inner Join Departamento D On E.CodDepto = D.CodDepto Where... Traz apenas as linhas que tem correspondência nas duas tabelas 22

23 Linguagem SQL (continuação) Left Outer Join Select nome, matricula, nome_dependente From Empregado E Left Outer Join Dependente D On E.Matricula = D.Matricula Where... Traz apenas as linhas da tabela a esquerda mesmo que não existam linhas que tem correspondência na tabelas da direita Linguagem SQL (continuação) Right Outer Join Select nome, matricula, depto From Empregado E Right Outer Join Departamento D On E.CodDepto = D.CodDepto Where... Traz apenas as linhas da tabela a direita mesmo que não existam linhas que tem correspondência na tabelas da esquerda 23

24 Linguagem SQL (continuação) Full Outer Join Select nome, matricula, depto From Empregado E Full Outer Join Departamento D On E.CodDepto = D.CodDepto Where... Traz as linhas de qualquer uma das duas tabelas mesmo que não existam linhas que tem correspondência na outra Linguagem SQL (continuação) Subqueries Select nome, matricula, depto From Empregado E Where exists (Select * From Dependente D Where D.matricula = E.Matricula) Select nome, matricula, salario From Empregado Where salario > (Select avg(salario) From Empregado) 24

25 Linguagem SQL (continuação) Query Recursiva With Gerenciados (nome, salario) As (( Select nome, salario From Empregados Where gerente = Pedro ) Union all (Select E.nome, E.salario From Gereciados G, Empregados E Where E.gerente = G.nome)) Select nome, salario From Gerenciados Where salario > 5000 Tópicos Abordados Conceitos Básicos Características Arquitetura Lógica Usuários Finais Modelo E/R Linguagens de Consulta Linguagem SQL Projeto de BD Restrições de Integridade 25

26 Projeto de BD Existem diversos modelos possíveis Evitar Redundância (Espaço) Atualização inconsistente (Alterar em várias tuplas) Evitar Anomalias de Atualização Inclusão Exclusão Através de Dependências Funcionais, Formas Normais e Algoritmos de Decomposição Tópicos Abordados Conceitos Básicos Características Arquitetura Lógica Usuários Finais Modelo E/R Linguagens de Consulta Linguagem SQL Projeto de BD Restrições de Integridade 26

27 Restrições de Integridade Quanto a Estrutura (conceitual) Chaves Primárias, Estrangeiras Quanto aos Dados Domínio de valores dos atributos Relação entre valores de atributos Aspectos legais, regras Restrições de Integridade (continuação) Referêncial Chave estrangeira Semântica Relacionado com a aplicação Salários positivos, > mínimo, < chefe Idade entre [0, 150] Atributos percentuais somam 100% Quanto aos Dados 27

28 Tópicos Abordados Conceitos Básicos Características Arquitetura Lógica Usuários Finais Modelo E/R Linguagens de Consulta Linguagem SQL Projeto de BD Restrições de Integridade Referência Fundamentals of Database Systems Elmasri/Navathe Segunda Edição Addison-Wesley Publishing Company 28