2008.1
Introdução aos SGBDs
Renata Viegas
[email protected]
2008.1
Motivação
• O que são Bancos de Dados?
• Quais os programas de Bancos de Dados
mais conhecidos no mercado?
• Quais as vantagens do uso de Bancos de
Dados nas empresas? Como eles podem
facilitar o trabalho das pessoas?
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Introdução
• O objetivo de um sistema de banco de dados
é oferecer uma visão “abstrata” dos dados
aos usuários.
• Os detalhes referentes a forma como estes
dados estão armazenados e mantidos não
interessam aos usuários
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Introdução
Mundo real
modelo
Representação em
computadores
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Introdução
• Seu principal propósito é armazenar
informações e permitir ao usuário buscar e
atualizar
essas
informações
quando
necessário
• Um Sistema de Banco de Dados proporciona
o controle centralizado dos dados
– Mas, na prática, o que isso significa?
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Introdução
• Banco de Dados - coleção de dados
organizados para satisfazer às necessidades
de informação dos usuários
• Sistema Gerenciador de Banco de Dados SGBD
– Conceito: organização de um conjunto de dados
em tabelas, associadas aos programas que
manipulam estes dados.
– Objetivo: proporcionar um ambiente mais eficaz
e mais eficiente para a recuperação e
armazenamento das informações de um banco de
dados
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Antes do SGBD...
• Redundância e inconsistência de dados
– Múltiplos formatos de arquivo, duplicação de
informações em diferentes arquivos
• Dificuldade de acessar os dados
– Necessidade de escrever um novo programa para
realizar cada nova tarefa
• Inconsistências de dados
– Inconsistência = incoerência
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Antes do SGBD...
• Problemas de Integridade
– Restrições de integridade (por exemplo, saldo da
conta > 0) se tornam “enterrados” no código do
programa em vez de serem declarados
explicitamente
• Anomalias no acesso concorrente
• Problemas de segurança
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Como resolver os problemas ?
• Um SGBD é uma coleção de arquivos e
programas inter-relacionados
– Permite ao usuário / programador o acesso para
consulta e alteração dos dados
– Oculta a complexidade das estruturas de níveis
mais baixo por meio de visões dos dados com
diversos níveis de abstração.
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SGBD
• Um banco de dados pode ser considerado
como uma coleção de dados relacionados.
• Por dado entendem-se fatos conhecidos que
podem ser armazenados e que possuem um
significado implícito.
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SGBD – Arquitetura Simplificada
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SGBD
• Níveis de Abstração para um Banco de Dados
– Nível Interno ou Físico: o nível de abstração
mais baixo e descreve como os dados estão de
fato armazenados (endereços de memória,
organização dos índices, etc)
– Nível Conceitual ou Lógico: este é o nível de
abstração médio, que descreve quais dados estão
armazenados no banco de dados e quais são os
inter-relacionamentos entre eles (Tabelas)
– Nível Externo ou Visões: Este nível de
abstração mais alto que representam as
diferentes versões do BD vistas pelos usuários,
de acordo com suas restrições de acesso
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Níveis de Abstração para um Banco de Dados
Visão
Externa 1
Visão
Externa 2
Esquema
Conceitual
Esquema
Interno
BD
Visão
Externa n
Nível Externo, Visão de cada
usuário
Nível Conceitual
Nível Físico, Visão de armazenamento
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SGBD
• Níveis de Abstração para um Banco de Dados
– Muitas visões externas (representação mais ou
menos abstrata de alguma porção do BD).
– Uma única visão conceitual (representação
abstrata do BD na sua totalidade).
– Uma única visão interna (representando o total
do BD como ele está realmente armazenado).
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SGBD
• Um banco de dados muda ao longo do tempo
por meio das informações que nele são
inseridas ou excluídas.
– O conjunto de informações contidas em
determinado banco de dados em um dado
momento é chamado Instância do banco de
dados.
– O projeto geral do banco de dados é chamado de
Esquema.
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SGBD
• Modelo
– Um modelo de dados é um conjunto de conceitos
para descrever um BD.
– Os conceitos são classificados como:
• estruturas de dados
• regras de integridade de dados (RI)
• operações sobre os dados.
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Exemplos de Modelos Lógicos
• Modelo Entidade-Relacionamento
– Define entidades (coisas ou objetos do mundo
real),
relacionamentos
(associações
entre
entidades) e atributos (características de uma
entidade ou relacionamento)
• Modelo Relacional
– Utiliza tabelas para representar entidades e
relacionamentos do mundo real
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Atribuições de um DBA
•
•
•
•
Definir o esquema conceitual
Definir o esquema interno
Definir restrições de segurança e integridade
Monitorar o desempenho da aplicação (tempo
gasto para a realização de consultas)
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Modelo Entidade - Relacionamento