Maria Helena Braz

Introdução às Bases de Dados

Ficheiro 1

Ficheiro 2

Ficheiro 3

Base de Dados

Sistemade Gestãode Bases de Dados (SGBD)

Prog .1

Prog. 2

Saída 1

Saída 2

• O Sistema de Base de Dados através do SGBD permite controlar de forma centralizada os dados armazenados.

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Introdução às Bases de Dados

Ficheiro 1

Ficheiro 2

Ficheiro 3

Base de DadosProg.1

Prog.2

Saída 1

Saída 2

• Se não existir um SGBD o acesso aos dados tem que ser feito através do sistema de gestão de ficheiros (SGF) e os programas têm acesso directo aos ficheiros.

Maria Helena Braz

Introdução às Bases de Dados•Vantagens dos SGBD em relação a SGF:Controlo centralizado – Um SGBD sob o controlo de um Administrador de Dados garante a qualidade dos dados, as restrições de acesso, a integridade dos dados e permite equilibrar requisitos conflituantes.Compartilhar dados Usando um SGBD a informação contida na base de dados pode ser utilizada por diversos aplicativos de forma flexível e controlada.Independência de dados – As aplicações tornam-se independentes de forma física de armazenamento.

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Introdução às Bases de Dados

•Vantagens dos SGBD em relação a SGF:Acesso por utilizadores finais – Actualmente os SGBD possuem uma interface que permite a utilizadores não programadores manipular a base de dados.Controlo de redundância – Num SGF diferentes ficheiros de dados são usados por diferentes aplicações pelo que podem aparecer duplicações de informação. Num SGBD diminui-se a probabilidade de duplicação e esta se existir é normalmente controlada pelo SGBD.

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Introdução às Bases de Dados

•Vantagens dos SGBD em relação a SGF:Visões – Os SGBD permitem geralmente o tratamento da informação de forma adequada a cada utilizador mostrando aquilo que lhe é necessário e escondendo dados de que este não necessita ou aos quais não deve ter acesso.

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Introdução às Bases de Dados•Desvantagens de usar SGBD:Custo – O SGBD e o hardware a ele associado podem ser dispendiosos e de qualquer forma representam um custo adicional de aquisição e manutenção.Complexidade – Um SGBD é mais complexo que um SGF e necessita de conhecimentos especializados por parte dos programadores.Risco centralizado – Ao centralizar os dados e reduzir a sua redundância existe teoricamente um maior risco de perda dos dados, no entanto a maioria dos SGBD tem procedimentos para back-up e recuperação dos dados que minimizam estes riscos.

Maria Helena Braz

Introdução às Bases de Dados

•Genericamente um SGBD possui:• Linguagem de Definição de Dados (LDD)– que

permite ao utilizador especificar os tipos de dados, as estruturas e as restrições sobre os dados que serão armazenados na BD;

• Linguagem de Manipulação de dados (LMD)–que permite ao utilizador inserir, actualizar, apagar ou consultar dados da BD.

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Introdução às Bases de Dados

•Muitos sistemas permitem a inclusão destas sub-linguagens em linguagem de programação de alto nível como o C#, C, Fortran, Cobol chamadas linguagens hospedeiras, para permitir o desenvolvimento de aplicações complexas.•Os sistemas geralmente aceitam a utilização das linguagens de BD de forma interactiva para resolução de tarefas simples.

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Introdução às Bases de Dados

Classificação dos SGBD1º Critério - Utilizar o modelo de dados•Assim temos sistemas:

– Relacionais– Rede– Hierárquicos– Orientados a objectos– ....

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Introdução às Bases de Dados

•Uma Base de Dados Relacional é uma BD vista pelos Utilizadores como um Conjunto de Tabelasespeciais chamadas Relações.•Do ponto de vista computacional uma relaçãopode ser vista como tipo especial de ficheiro.)

F# F Nome Estado CidadeF1 José 20 BragaF2 João 10 FaroF3 Luís 30 LisboaF4 Rui 30 Setúbal

F# F Nome Estado CidadeF1 José 20 BragaF2 João 10 FaroF3 Luís 30 LisboaF4 Rui 30 Setúbal

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Introdução às Bases de Dados

Assim uma relação é uma tabela onde:- Todas as tuplas têm de ter o mesmo número de atributos;- Os valores de cada atributo devem pertencer a um certo domínio;- E como uma relação é um conjunto, não pode haver duas tuplas com valores iguais.

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1980 João 600001991 José 500001975 Rui 700001980 Bruno 60000... ... ...

Ficheiro correspondente aRelação

1978 Bela 60000 37Tiago 1982 600001981 Rita sessenta

Registos que não podem ser incluídos narelação anterior

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F# F Nome Estado Cidade

F1 José 20 Braga

F2 João 10 Faro

F3 Luís 30 Lisboa

F4 Rui 30 Setúbal

Relação

Domínios

Atributos

Tuplas

Chave primária

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Introdução às Bases de Dados

Classificação dos SGBD2.º Critério - Utilizar o n.º de máquinas onde a base de dados está armazenada•Teremos assim sistemas:

– Centralizados– Distribuídos (Homogéneos; Heterogéneos)

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Introdução às Bases de Dados

Classificação dos SGBD3.º Critério - Utilizar o n.º de utilizadores que o sistema é capaz de suportar•Resultando sistemas:

– Pessoais (single-user)– Multi-utilizador

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Introdução às Bases de Dados•Arquitecturas para SGBD Multi-utilizador1 – Teleprocessamento:

•Um só computador central com um CPU e diversos terminais•O computador central é responsável por todo o processamento incluindo a formatação dos dados para exibição nos terminais.

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Introdução às Bases de Dados•Arquitecturas para SGBD Multi-utilizador2 – File-Server

•Neste caso as aplicações e o SGBD correm nas estações. É equivalente a um disco compartilhado

Estação 1 Estação 2 Est. N

File-Server

LAN

Pedidos de dados

Ficheiros retornados

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Introdução às Bases de Dados•Arquitecturas para SGBD Multi-utilizador2 – File-Server

A arquitectura File-Server tem 3 grandes desvantagens:•Gera muito tráfego na rede;•É necessário um SGBD por estação;•O controlo de concorrência, recuperação e integridade é muito confuso, pois múltiplos SGBD acedem aos ficheiros

Para evitar estes inconvenientes surgiu a chamada arquitectura cliente-servidor

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Introdução às Bases de Dados•Arquitecturas para SGBD Multi-utilizador3 – Cliente-Servidor

Cliente 1 Cliente 2 Cliente N

Server(com SGBD)

LAN

Pedidos de dados

Dados seleccionados

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Introdução às Bases de Dados•Arquitecturas para SGBD Multi-utilizador3 – Cliente-Servidor• Os clientes são responsáveis pelas interfaces, aceitam os

pedidos dos utilizadores, verificam a sintaxe e geram os pedidos à BD numa dada linguagem, transmitem esses pedidos e, ao receberem a resposta, formatam-na para exibição.

• O Servidor aceita os pedidos e devolve os resultados. O processamento envolve as verificações de acesso, de integridade, a manutenção do dicionário de dados e a execução de consultas ou actualizações. É responsável também por controlar a concorrência e a recuperação

Maria Helena Braz

Introdução às Bases de Dados•Arquitecturas para SGBD Multi-utilizador3 – Cliente-ServidorAs vantagens de arquitectura Cliente-Servidor são:• Permitir um acesso alargado às BD• Aumento da performance;• Pode diminuir os custos do hardware (só o servidor

necessita altas capacidade de armazenamento)• Reduz os custos de comunicação• Aumenta a consistência

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Introdução às Bases de Dados

Conceitos a saber:Sistema de Gestão de Bases de Dados (SGBD) versus Sistema de

Gestão de Ficheiros (SGF)

Relação, Atributo, Domínio, Chave Primária

Arquitecturas para SGBD Multi-utilizador