Banco de Dados I
Introdução
Denise Bandeira da Silva
email: [email protected]
http://inf.unisinos.br/~bandeira
Representação dos dados em computadores antes do conceito de
banco de dados
Organização exemplo: Universidade
UNIVERSIDADE
Controle Acadêmico
Alunos
Turmas
Controle Administrativo
Disciplinas
Deptos.
Disciplinas
Turmas
Controle de Pessoal
Institutos
Salas
Professores
Deptos.
Professores
Funcionários
Situação:
* cada aplicação da organização com o seu conjunto de dados
* descrição dos dados fica dentro das aplicações
* não existe compartilhamento de dados entre as aplicações
Problemas:
* redundância de dados
* difícil manutenção dos dados
* falta de uma padronização na definição dos dados
* não há preocupação com a segurança dos dados (segurança de acesso e segurança contra falhas)
Bancos de Dados e Sistemas de Gerência de Bancos de Dados
* Necessidade de um Banco de Dados:
- melhor organização e gerência dos dados
- controle centralizado dos dados
* Definição de Banco de Dados (BD):
"Uma coleção de dados operacionais inter-relacionados. Estes dados
são armazenados de forma independente dos programas que os utilizam,
servindo assim a múltiplas aplicações de uma organização."
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Banco de Dados I
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Denise Bandeira da Silva
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Organização exemplo: Universidade
Controle Acadêmico
Alunos
Controle Administrativo
Disciplinas
Turmas
Salas
Professores
Deptos.
Institutos
Controle de Pessoal
Funcionários
* Vantagens:
- dados armazenados em um único local físico
- dados compartilhados pelas aplicações
- independência dos dados
- aplicações não se preocupam com a gerência dos dados
* Definição de Sistema de Gerência de Banco de Dados (SGBD):
"É um sistema cujo objetivo principal é gerenciar o acesso e a
correta manutenção dos dados armazenados em um banco de dados."
SGBD: Funções Básicas
1) Definição de dados e métodos de acesso
* DDL (Data Definition Language) : especificação do esquema do BD
- DD (Dicionário de Dados) : armazenamento dos metadados (catálogo do BD)
* DML (Data Manipulation Language): permite a manipulação de dados
* Processamento eficaz de consultas
2) Restrições de integridade: controle sobre a correteza dos dados armazenados
* Estados possíveis de serem assumidos pelos dados
* Manutenção de relacionamentos válidos entre os dados
* Triggers
3) Segurança dos dados
* Controle de acesso (autorização)
* Segurança contra falhas: Transação, Sistema e Meio de Armazenamento
4) Controle de concorrência: sanar conflitos de acesso a dados
5) Independência dos dados
a) Independência Física: modificações no esquema de gerenciamento dos dados (esquema físico, implementacional)
sem afetar a implementação das aplicações e a definição conceitual dos dados
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b) Independência Lógica: independência da estrutura conceitual dos dados
Usuários do SGBD
1) Administrador do BD (DBA): controle de diversas funcionalidades do SGBD
* definição do esquema conceitual
* definição da estrutura de armazenamento e métodos de acesso
* modificação do esquema conceitual, estrutura de armazenamento e métodos de acesso
* concessões de autorização de acesso
* especificação de restrições de integridade
* controle das estratégias de recovery
2) Programas de aplicação: interação via DML
3) Programadores de utilitários: definem aplicações para acesso a dados
4) Usuários especializados: interagem diretamente com o SGBD (Ex: consultas)
Interfaces do SGBD
DBA
Interface de
definição de dados
Programas de Aplicação
Programadores de Utilitários
Usuários Especializados
SGBD
Interface com a
linguagem hospedeira
Interface de utilitários
BD
* Interface de definição do BD: especificação do esquema via DDL
* Interface da linguagem hospedeira: acesso a dados da linguagem hospedeira
* Interface de utilitários:
- auxílio na administração do BD
- auxílio no desenvolvimento de aplicações que acessam dados
Modelos de Dados
Modelo de dados
* modelo (estrutura) de referência a partir do qual os dados são organizados
logicamente
* instrumento que permite uma representação do mundo real a partir de informações
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* nele são representados basicamente:
- entidades (propriedades e restrições de integridade)
- relacionamentos entre as entidades
- eventos
- regras de estruturação e acesso a dados
Esquema de dados: descrição de uma realidade em um certo modelo de dados.
Evolução histórica dos modelos de dados
1) Modelo Hierárquico
2) Modelo de Redes
3) Modelo Relacional
4) Abordagens Pós-Relacionais (Orientado a Objetos, Objeto/Relacional, etc.)
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