BANCO DE DADOS
Universidade do Estado de Santa Catarina
Centro de Ciências Tecnológicas
Departamento de Ciência da Computação
Prof. Alexandre Veloso de Matos
[email protected]
INTRODUÇÃO
 Modelos de Dados

Bancos de Dados necessitam de um roteiro para guiar a construção de uma
coleção de dados
Modelos de Dados norteiam:




Os relacionamentos entre os dados (de que forma esse relacionamento ocorre)
Como as restrições são tratadas (em que nível e de que forma)
Como é a estrutura de um BD
INTRODUÇÃO
 Existem, ao menos duas classificações para modelos de dados:

De acordo com aspectos de implementação [Classificação 1 – C. J. Date]

Modelos de alto nível ou conceituais
 modelo ER;
 modelos OO;
 funcional;
 Modelos de implementação
 Relacional;
 Redes;
 Hierárquico;
 Modelos Físicos
INTRODUÇÃO

De acordo com aspectos de implementação [Classificação 2 – Korth & Silberschatz]
 Modelos Lógicos Baseados em Objetos






MER
Modelo Orientado a Objetos
Modelo Semântico de Dados
Modelo Infológico
Modelo Funcional de Dados
Modelos Lógicos Baseados em Registros



Modelo Relacional
Modelo Hierárquico
Modelo de Rede
INTRODUÇÃO
 De acordo com uma perspectiva histórica [Elmasri & Navathe]

1ª geração


primeiros passos da tecnologia de BD, com o desenvolvimento dos modelos hierárquicos e em rede;
2ª geração


corresponde ao aparecimento e divulgação do modelo relacional;
3ª geração

estado atual do desenvolvimento da tecnologia de BD, com tecnologias ditas pós-relacionais (Objetos, XML,
Semântica, ...).
 Dada a importância do modelo relacional, é também normal conhecer
estas 3 gerações por pré-relacional, relacional e pós-relacional [Date
1995]
MODELO HIERÁRQUICO DE DADOS
 O modelo hierárquico foi o primeiro a ser reconhecido como um modelo
de dados.
 A organização dos dados no modelo hierárquico é do tipo árvore.
 A estrutura de árvore pode ser pensada como uma raiz que se distribui
em ramos e folhas.
 O caminho raiz-galho-folha é único, não existindo duas formas diferentes
de chegar a uma folha a partir da raiz.
 Tal organização lembra, como o próprio nome do modelo sugere, que
existe uma determinada hierarquia entre os dados
MODELO HIERÁRQUICO DE DADOS
 No modelo hierárquico, os nós das hierarquias contêm ocorrências de
registros, onde cada registro é uma coleção de campos (atributos), cada
um contendo apenas uma informação.
 Os dados organizados segundo este modelo podem ser acessados
segundo uma sequência hierárquica com uma navegação do topo para
as folhas e da esquerda para a direita.
Nome
Rua
Cidade
Zé
No. CC
Rua I
Jlle
Ana
Rua II
Saldo
123
1000
456
1500
Fln
MODELO DE DADOS ORIENTADO A OBJETOS
 Tem como conceito básico o conceito de Objeto do Paradigma Orientado
a Objetos.
 Consequentemente, o único modo pelo qual um objeto pode acessar o
dado de um outro objeto é invocando um método desse outro objeto
(encapsulamento).

Uma característica-chave dos bancos de dados orientados a objetos é o
poder dado ao projetista para especificar tanto a estrutura de objetos
complexos quanto as operações que podem ser aplicadas a esses objetos
[Elmasri & Navathe]
 A motivação para seu surgimento está em função dos limites de
armazenamento e representação semântica impostas no modelo
relacional.
MODELO DE DADOS ORIENTADO A OBJETOS
 Descrever um Modelo de Dados (para um BD) Orientado a Objetos é
similar a desenvolver um modelo de classes (UML)
Paciente
CPF: String
Nome: String
DtEntrada: String
Medicamento
1..N
1..N
Nome: String
Validade: String
 Ao contrário das entidades no MER, cada objeto tem sua própria e única
identidade independente dos valores que contém.

A distinção entre dois objetos é mantida no nível físico através da indicação de
Objetos Identificadores Distintos (OIDs)
SISTEMAS OBJETO-RELACIONAIS
 A área de atuação dos sistemas Objeto-Relacional tenta suprir a
dificuldade dos sistemas relacionais convencionais (a representação e a
manipulação de dados complexos), visando ser mais representativos em
semântica e construções de modelagens.
 A solução proposta é a adição de facilidades
para
manusear
dados
O projeto
de um
BDOO é tais
sempre
utilizando-se das facilidades SQL existentes.
parte de um projeto geral da
aplicação e não apenas do
modelo de dados!
Extensões dos tipos básicos no contexto SQL;
Representações para objetos complexos no contexto SQL;
Herança no contexto SQL e sistema para produção de regras.
 Para isso, foi necessário adicionar:



SQL3 ou OQL, implementado, por
exemplo, em Oracle 9i
SISTEMAS OBJETO-RELACIONAIS
 Hoje existem, portanto, duas alternativas de mapeamento de objetos em
uma base dados:


A manipulação de objetos diretamente em BDs (BDOO)
O mapeamento de objetos em modelos relacionais



Criação de uma camada particular para “esconder” tarefas “triviais” do mapeamento
Adequação ao propósito específico de uma linguagem de programação
Criação de necessidades antes não existentes tais como persistência de dados
EVOLUÇÃO DE MODELOS DE DADOS E SGBDS
atualmente
98
94
90
86
82
78
74
70
66
62
58
Grandes massas de dados + Semântica e Dados
SGBDs baseados em XML [Tamino]
Modelos de Dados OO + UML
Proposição de SGBDs de Código Aberto [Postgres]
Importância das Aplicações de BD [Utilização de Protótipos]
Início da concorrência entre SGBDs Relacionais (DB2 – IBM)
Oracle, Ingres + [ Concepção do Modelo ER]
System R, Adabas [ Concepção dos Modelos Relacionais]
Alterações ao Modelo de Dados em Rede
Concepção do Modelo Hierárquico de Dados
Concepção do Modelo de Dados em Rede
Pré-SGBDs: acesso por aquivos e mediada diretamente pelo SO