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Banco de dados

PORQUE USAR ARQUIVOS?

• Redundância e inconsistência• Problema de integração• Associação a aplicações• Dificuldade de acesso ( solicitações não usuais )• Isolamento dos dados• Múltiplos usuários ( atualização simultâneas )• Segurança de acesso

Organização de dados em um ambiente *Laudon , Jane P- Sistemas de Informações Gerenciais

•Objetivos de um sistema eficiente :

•Informações precisas

•Oportunas

•Exatas

•Relevantes

Organização de dados em um ambiente *Laudon , Jane P- Sistemas de Informações Gerenciais

Objetivos de um sistema eficiente :

•Falicitar o acesso das informações aos usuários

•Somente facilitam o acesso quando estão:

• bem organizados

•Bem administradors

•Bem mantidos

Sistema Gerenciador Banco de dados

• “ Basicamente o banco de dados deve oferecer serviços que garantam o acesso eficiente e concorrente às informações, permitam notificação e conhecimento das atividades de outros membros do grupo e realizem o acompanhamento da evolução das atividades e informações do grupo, dentre outros.”

BANCO DE DADOS O QUE É?

• Date : Sistemas de armazenamento de dados baseado em computador

• Korth : Coleção de dados que contém informação sobre um empreendimento particular

DADO : Valor fisicamente registrado

INFORMAÇÃO : Significado de um valor para um usuário

SISTEMA DE GERENCIAMENTO DE BANCO DE DADOS ( SGBD ) DATA BASE MANAGEMENT SYSTEM ( DBMS )

• Coleção de arquivos inter-relacionados e um conjunto de programas, que permitem a diversos usuários acessar e modificar esses arquivos.

Em resumo… um sgbd é…

HIERARQUIA DOS DADOS

• Um sistema de computador organiza os dados em sequencia de hierarquia que começa com o bit,agrupados em bytes, que representa o caractere (uma letra ou digito).

• Estes bytes podem ser agrupados ate formar um campo (ex. Nome) , agrupando-se em campos correlacionados formamos um registro (uma ficha), que se relacionados pode se formar um arquivo e se relacionados fazem parte de um banco de dados.

HIERARQUIA DOS DADOS

Sistemas tradicionais

• Causam a Redundancia de dados

• Dependencia de programas /dados

• Falta de flexibilidade

• Baixo nível de segurança

• Falta de compartilhamento e disponibilidade de dados

Redundância e inconsistência

• É a presença de dados duplicados em multiplos arquivos de dados.– Ocorre quando os dados são armazenados

em locais diferentes na mesma organização. – Exemplo :

• Folha de pagamento(controla funcionarios) • Outras areas usam o mesmo funcionario com

numeros e nomes diferentes (cadastros duplicados)

Dependencia programa/dados

• Cada programa de computador descreve a localização dos dados , portanto qualquer alteração tem que modificar fisicamente o banco de dados e alterar lógicamente os programas para assim ter acesso a base de dados

Programa

Banco de dados

Abstração de dados

Abstração de dados

Abstração de dados

Um Modelos de dados

“Coleção de ferramentas conceituais para descrição, relacionamento, semântica e restrições dos dados”

Modelo de dados ?

• Há três tipos de modelos de dados: – o conceitual,– o lógico – O físico

“uma estrutura de dados com qualidade é imprescindível para garantir a legitimidade do banco de dados facilitando a manutenção do sistema de aplicação”

Modelagem conceitual (projeto conceitual)

– abstração de mais alto nível– objetivo: representação dos requisitos de dados do domínio

• Vantagens– independente de detalhes de implementação em um SGBD– facilita a compreensão da semântica dos dados de um domínio

• melhor compreendido por usuários leigos– pode ser mapeado para qualquer modelo lógico de BD– facilita a manutenção do modelo lógico e a migração para outro modelo lógico

• processo de engenharia reversa

Modelagem lógica (projeto lógico)

• representação da modelagem conceitual em um modelo

• de BD

• – ênfase na eficiência de armazenamento

• • evitar: muitas tabelas (e junções); tabelas sub-utilizadas, ...

Modelagem física (implementação na linguagem)

• – esquema SQL para a modelagem lógica

• • dependente de SGBD

• – ênfase na eficiência de acesso

• • implementação de consultas, índices, ...

GRUPOS DE MODELOS DE DADOS:

• MODELOS LÓGICOS BASEADOS EM OBJETOS:

– Modelo Entidade-Relacionamento– Modelo Binário– Modelo Semântico de Dados– Modelo Infológico– E vários outros. . .

GRUPOS DE MODELOS DE DADOS:

• MODELOS DE DADOS BASEADOS EM REGISTROS

– Modelo Relacional– Modelo de Rede– Modelo Hierárquico

GRUPOS DE MODELOS DE DADOS:

• MODELOS DE DADOS FÍSICOS– Modelo unificador– Memória em "Frames"

INDEPENDÊNCIA DE DADOS

• INDEPENDÊNCIA FÍSICA:– Capacidade de se modificar o esquema físico

sem alterar os programas de aplicação

• INDEPENDÊNCIA LÓGICA:– Capacidade de se modificar o esquema

conceitual sem alterar os programas de aplicação

USUÁRIOS DO BANCO DE DADOS

• Programadores de aplicação• Usuários simples• Usuários ocasionais• Usuários especializados • Data Base Administrador ( DBA )

SISTEMA GERENCIADOR DE BANCO DE DADOS

OBJETIVO:• Proporcionar um ambiente que seja conveniente e

eficiente na inserção e na recuparação de informações do banco de dados.

TAREFAS EXECUTADAS:• Integração com o gerenciados de arquivos.• Garantia de integridade.• Garantia de segurança de acesso.• Garantia de recuperação.• Controle de concorrência.

Modelos de banco de dados

• Rede

• Hierarquico

• Relacional

Modelo Hierarquico• Década de sessenta. • Organizava dados em uma estrutura hierárquica (uma estrutura em

árvore) com sentido de acesso unidirecional, do pai para o filho sempre começando pela "Raiz". Ou seja, este tipo de banco de dados constitui-se de uma coleção de registros conectados uns aos outros por links.

• Os SGBDs mais conhecidos foram o IMS e o System2000 [KORTH, 2001].

• O modelo hierárquico foi definido com base na observação de que muitas entidades do mundo real são organizadas hierarquicamente.

Reitoria

analise Ciências computaçãoEngenharia

Informática básicaProfessores

alunos

Modelo Hierarquico

Modelo Hierarquico

• Em resumo, pode-se dizer que este modelo segue o estilo de um organograma empresarial (Diretoria - Divisão - Seção - Setor) ou de biblioteca (Exata - Matemática - Álgebra Linear - Vetores ).

• Este modelo é capaz de representar este tipo de organização de forma direta, mas apresenta inconvenientes quando esta situação não aparece claramente com relações de hierarquia [HEUSER, 1998].

Modelo de Rede

• utilizado principalmente no final da década de sessenta e durante a década de setenta.

• Organizava dados em uma estrutura formada por várias listas, que definia uma intrincada rede de ligações (estrutura similar a um grafo direcionado).

• O IDMS e o Total foram os SGBDs mais conhecidos [KORTH, 2001].

Modelo de Rede

• Este modelo é muitas vezes denominado de modelo DBTG CODASYL (Data Base Task Group - subgrupo da Conference On DAta SYstems and Languages), uma organização (conferência) existente na década de setenta responsável pela padronização de linguagens de programação de sistemas.

• Similar ao modelo hierárquico, os dados no modelo de redes são organizados em tipos de registro e ligações entre dois tipos de registro.

• Não existe restrição hierárquica, ou seja, quaisquer dois tipos de registro podem se relacionar.

Modelo de Rede

• Assim, tanto o esquema quanto as ocorrências de dados são visualizados como um grafo direcionado.

• Um esquema no modelo de redes é chamado de diagrama de estrutura de dados [KORTH, 2001] [HEUSER, 1998].

• Uma rede é, essencialmente um conjunto ilimitado de nós (tipos de registros neste caso) e de ramais de ligação.

Modelo de Rede

• Na verdade, uma hierarquia é apenas um tipo particular de rede. Uma rede não apresenta o conceito de nó “raiz” e os registros podem ter diversos tipos de registros-pais, assim como diversos tipos de registros-filhos [KORTH, 2001].

• Exemplo: um departamento possui diversos empregados e diversos escritórios e que, em cada escritório, há vários empregados lotados.

• Fica claro que não há sentido de “raiz” embora se possa argumentar que o registro EMPREGADO tem dois “pais”.

Modelo de Rede

Modelo Relacional

• E. Codd, (IBM ) Califórnia em 1970.• O projeto inicial foi denominado de Sistema R e

definia a organização dos dados e linguagens formais para a sua manipulação. Com base nestas linguagens formais, a primeira versão da linguagem SQL (Structured Query Language) foi definida.

• Esta linguagem é, atualmente, um padrão para gerenciamento de dados em SGBDs relacionais. Os SGBDs de grande porte mais famosos são: Oracle,SQL Server, Informix, Sybase e Ingres [FANDERUFF, 2000], [KORTH, 2001].

Modelo Relacional

• O objeto básico tratado pelo modelo relacional é a “entidade” ou “relação”, que pode ser definida como um objeto do mundo real, concreto ou abstrato e que possui existência independente.

• Uma entidades eqüivale ao conceito matemático de conjunto, ou seja, um agrupamento de elementos[SCHERER, 2000].

Modelo Relacional

• Um banco de dados relacional visa manter os dados de forma não redundante (repetição de vários campos em várias tabelas), executar processamento integrado, lidar com relações múltiplas (relacionamentos) e fornecer certo grau de independência dos dados.

• Diante de um processamento integrado, o banco de dados torna-se simplificado causando melhoria na independência dos dados e, consequentemente, obtendo maior desempenho [FANDERUFF, 2000].

Modelo Relacional

• O modelo relacional é o modelo mais utilizado no momento, grandes empresas e instituições utilizam gigantes bases relacionais para gerenciar e manter seus dados [ABBEY, 2002][RAMALHO, 1999][SCHERER, 2000].

Modelo Relacional

Linguagens Banco de dados

Administração Banco de Dados

Visão Geral

Visão geral da estrutura

Visão geral da estrutura