Capítulo 5: Introdução ao Gerenciamento de Bancos de Dados 5.1 Gerenciamento de Banco de Dados: Administrando Recursos de Dados. 5.2 Fundamentos Técnicos.

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1 Capítulo 5: Introdução ao Gerenciamento de Bancos de Dados 5.1 Gerenciamento de Banco de Dados: Administrando Recursos de Dados. 5.2 Fundamentos Técnicos do Gerenciamento de Banco de Dados. James A. O'Brien Sistemas de Informação e as decisões gerenciais na era da Internet

2 Gerencimento de Banco de Dados: Administrando Recursos de Dados Os dados são um recurso organizacional essencial que precisa ser administrado como outros importantes ativos das empresas. A maioria das organizações não consegui- ria sobreviver ou ter sucesso sem dados de qualidade sobre suas operações internas e seu ambiente externo. As organizações estão sujeitas a enorme pressão para o fornecimento de informações de melhor qualidade para as tomadas de decisão, apresentadas de formas que sejam fáceis de acessar e manipular. Os usuários empre- sariais estão reagindo às necessidades críticas de melho- res informações para suas missões específicas devido a mercados em rápida transformação, cada vez mais volá- teis e competitivos, bem como a ciclos de vida de produ- to cada vez mais curtos.

3 Gerencimento de Banco de Dados: Administrando Recursos de Dados Processamento de dados: Dados na forma bruta sendo processados, ou transfor- mados, por algoritmos, ou operações, para produzirem informações úteis. As organizações e seus gerentes precisam praticar a administração de recursos de dados, uma atividade que aplica tecnologias de sistemas de informação como gerenciamento de bancos de dados e outras ferramentas gerenciais à tarefa de administrar os recursos de dados de uma organização para atender as necessidades de informação dos usuários.

4 Conceitos Básicos sobre Dados (1/4) Os dados podem ser organizados logicamente em carac- teres, campos, registros, arquivos e banco de dados. Caracter Elemento lógico mais simples dos dados, consiste em um único símbolo alfabético, numérico ou outro. Visão Física = ponto de vista do hardware = um byte, elemento mais elementar de dados. Visão Lógica = ponto de vista do usuário, é o elemento mais simples dos dados possível de ser observado e manipulado.

5 Conceitos Básicos sobre Dados (2/4) Campo, ou item de dados Consiste em um grupamento de caracteres. O grupamento de caracteres alfabéticos no nome de uma pessoa, por exemplo, forma um campo de nome, e o grupamento de números em um total de vendas forma um campo de total de vendas. Em termos específicos, um campo de dados representa um atributo (uma característica ou qualidade) de alguma entidade (objeto, pessoa, lugar ou evento). O salário de um funcionário, por exemplo, é um atributo que é um campo de dados típico utilizado para descrever uma entidade que é um funcionário de um empresa.

6 Conceitos Básicos sobre Dados (3/4) Registro Os campos de dados afins são agrupados para formarem um registro. Assim, um registro representa uma coleção de atributos que descrevem uma entidade. Um exemplo é o registro de folha de pagamento para uma pessoa, que consiste em campos de dados descrevendo atributos como o nome da pessoa, seu número da previdência social e sua base salarial. Arquivo Um grupo de registros afins é um arquivo ou tabela de dados. Desta forma, um arquivo de funcionários conteria os registros dos funcionários de uma empresa. Podem ser classificados quanto a sua permanência como: Arquivo mestre = principal. Arquivo de transações, ou detalhe = movimentações. Arquivo histórico, ou acervo = para fins de backup.

7 Conceitos Básicos sobre Dados (4/4) Banco de Dados (BD) Conjunto integrado de registros ou objetos logicamente afins. Um objeto consiste em valores de dados descre- vendo os atributos de uma entidade, além das operações que podem ser executadas sobre os dados. Um BD consolida registros previamente armazenados em arquivos separados em uma fonte comum de registros de dados que fornece dados para muitas aplicações. Os dados armazenados em um BD são independentes dos programas aplicativos que os utilizam e do tipo de dispo- sitivos de armazenamento secundário nos quais estão ar- mazenados. Um BD de pessoal, por exemplo, consolida dados anteriormente isolados em arquivos separados como arquivos de folha de pagamento, arquivos de ações de pessoal e arquivos de qualificações de funcionários.

8 colunas = campos linhas = registros ponteiro de registro (registro atual)- denota o registro com o qual o usuário está trabalhando banco de dados DBDEMOS tabela de dados “country.db” do banco de dados DBDEMOS Elementos Lógicos dos Dados

9 A Abordagem do Gerenciamento de Bancos de Dados O desenvolvimento de BD e de softwares de gerencia- mento de bancos de dados é o fundamento dos métodos modernos de gerenciar dados organizados. A abordagem do gerenciamento de BD consolida registros e objetos de BD que podem ser acessados por diferentes programas aplicativos. Sistema de gerenciamento de banco de dados (database management system, ou DBMS) funciona como interface de software entre os usuários e os BD. Dessa forma, o gerenciamento de BD envolve o uso de software de ge- renciamento para controlar como eles são criados, com- sultados e mantidos para fornecerem as informações ne- cessárias aos usuários finais e suas organizações.

10 A Abordagem do Gerenciamento de Bancos de Dados A abordagem do gerenciamento de bancos de dados envolve três atividades básicas:. Atualização e manutenção de BD comuns para refletir novas transações de negócios e outros eventos que exigem mudanças nos registros de uma organização.. Fornecimento das informações requisitadas por cada aplicação do usuário final mediante o uso de aplicativos que compartilham os dados em BD comuns. Este compar- tilhamento de dados é suportado pela interface comum de dados propiciada por um pacote de DBMS. Dessa for- ma, os usuários finais e programadores não precisam saber onde ou como os dados estão fisicamente arma- zenados.. Fornecimento de uma capacidade de consulta/resposta e emissão de relatório por meio de um pacote DBMS.

11 Consulta Processamento de Transações do Cliente Sistema de Gerenciamento de Bancos de Dados (criação de tabelas, manutenção, controle de transações, integridade dos dados, consultas, relatórios,...) Sistema de Gerenciamento de Bancos de Dados (criação de tabelas, manutenção, controle de transações, integridade dos dados, consultas, relatórios,...) Bancos de Dados do Cliente Dados da Conta Corrente Dados de Conta Poupança Dados de Financiamento Outros Dados do Cliente Programa de Conta Corrente Programa de Conta Corrente Programa de Conta Poupança Programa de Conta Poupança Programa de Financiamento Programa de Financiamento A Abordagem do Gerenciamento de BD’s

12 Sistemas de Gerenciamento de Bancos de Dados Sistema Operacional Sistema de Gerenciamento do Banco de Dados Aplicativos Sistema Operacional Sistema de Gerenciamento do Banco de Dados Aplicativos Bancos de Dados Dicionário de Dados Gerenciament o de Banco de Dados Conjunto de programas de computador que controla a criação, manutenção e uso dos bancos de dados por uma organização e seus usuários finais. Os quatro usos maiores de um pacote de DBMS são:. Desenvolvimento de BD. Consulta de BD. Manutenção de BD. Desenvolvimento de aplicações

13 Desenvolvimento de Bancos de Dados Pacotes de gerenciamento de BD como MS Access ou Lotus Approach permitem aos usuários finais desenvol- verem facilmente os BD de que necessitam. Entretanto, as grandes organizações com sistemas cliente/servidor ou baseados em mainframe normalmente colocam o con- trole do desenvolvimento de BD em nível empresarial nas mãos de administradores de bancos de dados e outros especialistas em BD. Isto melhora a integridade e segurança dos BD organizacionais. Os programadores utilizam a linguagem de definição de dados em DBMS como o Oracle 8 ou o DB2 da IBM para desenvolver e es- pecificar o conteúdo, relações e estruturas dos dados em cada BD e para modificar as suas especificações sempre que necessário. Essas informações são catalogadas e armazenadas em um BD de definições e especificações de dados chamado dicionário de dados, que é mantido pelos administradores de banco de dados (DBA’s).

14 Dicionário de Dados Os dicionários de dados são outra ferramenta da admi- nistração de BD. Um dicionário de dados é um catálogo ou diretório computadorizado contendo metadados, ou seja, dados sobre dados. Um dicionário de dados inclui um componente de software para gerenciar um banco de definições de dados, isto é, metadados sobre a estrutura, elementos dos dados e outras características dos BD de uma organização. Ele contém, por exemplo, os nomes e descrições de todos os tipos de registros de dados e suas inter-relações, bem como informações definindo os requisitos para o acesso dos usuários finais a progra- mas aplicativos e de manutenção e segurança dos BD. Os dicionários de dados podem ser consultados pelo DBA para relatar a situação de qualquer aspecto de meta- dados de uma empresa. O administrador pode, então, fazer mudanças nas definições de elementos de dados selecionados.

15 Consulta do Banco de Dados A capacidade da consulta ao banco de dados é um dos principais benefícios de um sistema de gerenciamento de bancos de dados. Os usuários finais podem utilizar um DBMS pedindo informações de um BD por meio de uma linguagem de consulta ou um gerador de relatórios. Eles podem receber uma resposta imediata na forma de telas de vídeo ou relatórios impressos. Consultas SQL A SQL, ou Structured Query Languagem (Linguagem de Consulta Estruturada), é uma linguagem de consulta en- contrada em muitos pacotes de gerenciamento de BDs. A forma básica de uma consulta SQL é: SELECT lista de campos de dados FROM lista de arquivos, ou tabelas dos quais devem ser recuperados os dados WHERE condições da busca

16 Manutenção de Bancos de Dados Os bancos de dados de uma organização precisam ser constantemente atualizados para refletirem as novas transações de negócios e outros eventos. Outras mudanças diversas devem ser feitas para garantir precisão dos dados nos bancos de dados. Este processo de manutenção de bancos de dados é acompanhado por programas de processamento de tran- sações e outros pacotes de aplicativos para o usuário final, com apoio do DBMS. Os usuários finais e os especialistas em informática tam- bém podem empregar vários utilitários fornecidos por um DBMS para manutenção de bancos de dados.

17 Desenvolvimento de Aplicações Os pacotes DBMS desempenham um papel importante no desenvolvimento de aplicações. Usuários finais, analistas de sistemas e outros programadores de aplicações po- dem utilizar a linguagem interna de programação e ferra- mentas embutidas de desenvolvimento de software for- necidas por muitos pacotes de DBMS para desenvolve- rem programas de aplicação personalizada. Você pode, por exemplo, utilizar um DBMS para criar facilmente telas de entradas de dados, formulários e relatórios de um apli- cativo empresarial. Um DBMS também facilita a tarefa dos programadores de aplicações, já que estes não precisam desenvolver procedimentos detalhados de manipulação de dados utilizando uma ling. de programação toda vez que escrevem programas. Em vez disto, podem incluir em seus programas formulações em linguagem de mani- pulação de dados que chamam o DBMS para realizar as atividades necessárias de manipulação de dados.

18 O que é a SQL ? A SQL significa Structured Query Language (Linguagem de Consulta Estruturada) e foi criada pela IBM como lin- guagem de acesso ao seu banco de dados relacional para mainframes, o DB2. Ela atende ao conjunto completo de exigências para se classificar como linguagem relacional e foi padronizada como linguagem relacional padrão para uso em qualquer plataforma de computadores: mainframes, minis, micros (de qualquer marca). É uma linguagem aberta para uso por qualquer fornece- dor de software.

19 O que é a SQL ? É a linguagem padrão usada para construir e acessar “sistemas de banco de dados relacionais” de diferentes tipos e em diferentes plataformas de hardware. A linguagem SQL se divide em duas partes independen- tes (chamadas também de linguagens): 1ª. uma linguagem de manipulação de dados, usada para consultar, incluir, excluir e alterar os dados do bancos de dados, 2ª. uma linguagem de definição de dados, usada para criar e alterar a estrutura dos bancos.

20 Linguagem de Manipulação de Dados (DML) SELECT. obter os dados de uma ou mais tabelas contidas em um ou mais bancos de dados.. obter informações de resumo sobre os dados das tabe- las, tais como totais gerais, contagem de registros, e ainda o valor máximo, mínimo ou médio. INSERT, DELETE e UPDATE manipular dados em tabelas, através da inserção, exclu- são ou atualização de registros.

21 Linguagem de Definição de Dados (DDL) CREATE TABLE, ALTER TABLE e DROP TABLE criar, modificar ou eliminar tabelas em um banco de dados. CREATE INDEX e DROP INDEX criar ou eliminar índices para uma tabela.

22 Principais Tipos de Bancos de Dados Servidor de Rede Servidor de Rede Bancos de Dados Externos na Internet e Serviços Online PC ou NC do Cliente Bancos de Dados Operacionais da Organização Bancos de Dados do Usuário Final Bancos de Dados Distribuídos em Intranets e Outras Redes Depósitos de Dados (Data Warehouse) Bancos de Dados Analíticos dos Dados Críticos da Organização

23 Tipos de Bancos de Dados (1/4) Banco de Dados Operacionais armazenam dados detalhados necessário para apoiar as operações da organização como um todo. Eles também são chamados bancos de dados de área temática (Subject Area Databases, ou SADB), bancos de dados de transações e bancos de dados de produção. São exem- plos o BDs de clientes, pessoal e estoque e outros BD contendo dados gerados pelas operações das empresas. Data Warehouse (armazém, ou depósito de dados) armazena dados do ano em curso e anos anteriores que foram extraídos dos vários BD operacionais de um orga- nização. É uma fonte central de dados que foram classifi- cados, editados, padronizados e integrados de tal forma que podem ser utilizados para uma multiplicidade de for- mas de análise empresarial, pesquisa de mercado e apoio à decisão.

24 Tipos de Bancos de Dados (2/4) Data Mining (mineração de dados) No data mining, os dados de um data warehouse são pro- cessados para identificar fatores e tendências chaves nos padrões das atividades de negócios. Esse procedimento pode ser utilizado para ajudar os gerentes a tomarem de- cisões sobre mudanças estratégicas nas operações em- presariais para obter vantagens competitivas no mercado. Banco de Dados Distribuídos Muitas organizações reproduzem e distribuem cópias ou partes de BD para servidores de rede em uma multiplici- dade de locais. Esses BDs distribuídos podem residir em servidores de rede, na Rede Mundial de Computadores, em intranets ou extranets. Garantir que todo os dados nos BD distribuídos de um organização sejam constante e concomitantemente atualizados é o desafio maior ge- renciamento de BD distribuídos.

25 Tipos de Bancos de Dados (3/4) Bancos de Dados Externos O acesso a uma ambundância de informações de BD in- ternos e externos é disponível mediante uma taxa em ser- viços comerciais online, e com ou sem tarifas de muitas fontes na Internet, particularmente na Rede Mundial de Computadores. Os sites da rede fornecem uma variedade infinita de páginas de documentos interligados por hiper- links em bancos de dados em hipermídia possíveis de se- rem acessados. Você pode visualizar ou carregar para o seu computador resumos ou cópias completas de centenas de jornais, revistas, boletins informativos, documentos de pesquisa e outros materiais publicados e periódicos em bancos de dados bibliográficos e de textos integrais.

26 Tipos de Bancos de Dados (4/4) Bancos de Dados em Hipermídia na Rede O rápido crescimento dos sites na Internet e intranets e extranets tem aumentado drasticamente o uso de bancos de dados em documentos em hipertexto e hipermídia. Um site de rede armazena essas informações em um banco de dados em hipermídia que consiste em uma home page e outras páginas de multimídia ou mídias mistas (texto, imagens gráficas e fotográfias, videoclipes, segmentos de áudio e assim por diante) com hiperlinks. Ou seja, do ponto de vista do gerenciamento de BD, o conjunto de páginas de multimídia interconectadas em um site da rede é um BD de páginas de hipermídia inter-relaciona- das, em lugar de registros de dados inter-relacionados. Um BD em hipermídia que consiste em páginas em HTML (Hypertext Markup Language), arquivos GIF (Graphic Image Files) e arquivos de vídeo.

27 Navegador de Rede Software do Servidor de Rede Software do Servidor de Rede Páginas em HTML Arquivos de Imagens GIF Arquivos de Vídeo Servidor de Rede PCs ou NCs do Cliente A Internet Intranets Extranets Sistemas de Informações Baseados na Rede Banco de Dados em Hirpemídia

28 Benefícios do Gerenciamento de Bancos de Dados O gerenciamento de bancos de dados reduz a duplicação de dados e integra os dados de forma que possam ser acessados por múltiplos programas e usuários. Os usuários são dotados de uma capacidade de consulta/ resposta e relatório que lhes permite facilmente obter as informações de que necessitam sem terem de formular programas de computador. Integridade e segurança dos dados armazenados em BD podem ser aumentadas, já que o acesso aos dados e a modificação dos bancos de dados são controlados pelo software de sistema de gerenciamento de banco de da- dos, dicionário de dados e a função de administração de bancos de dados.

29 Limitações do Gerenciamento de Bancos de Dados Complexidade tecnológica. Pode ser difícil e dispendioso desenvolver grandes bancos de dados de tipos comple- xos e instalar um DBMS. Maior capacidade de hardware é exigida, já que são maio- res os requisitos de armazenamento para os dados da organização e para os programas DBMS. Finalmente, se a organização utiliza bancos de dados centralizados, sua vunerabilidade a erros, fraude e falhas é aumentada. Inconsistência de dados podem surgir quando é utilizado um método de bancos de dados distribuídos. Portanto, a segurança e a integridade dos bancos de da- dos de um organização são as principais preocupações no esforço de gerenciamento de recursos de dados.

30 Estrutura dos Bancos de Dados As relações entre os muitos registros individuais nos bancos de dados são baseadas em uma das diversas estruturas ou modelos lógicos de dados. Os pacotes de sistemas de gerenciamento de bancos de dados são projetados para utilizar uma estrutura especí- fica de dados para fornecer aos usuários finais acesso rápido e fácil a informações armazenadas em bancos de dados. As cinco estrutura de bancos de dados fundamentais são os modelos: hieráquicos, estrutura em rede, estrutura relacional, orientados a objetos e multidimensionais.

31 Estrutura Hieráquica Os primeiros pacotes DBMS para mainframe utilizavam a estrutura hierárquica, na qual as relações entre os registros formam uma hie- rarquia ou estrutura de tipo árvore. No modelo hieráquico tradicional, todos os registros são dependentes e dispostos em estruturas de ní- veis múltiplos, que consistem em um registro raiz e qualquer número de níveis subordinados. Desta forma, todos os relacionamentos entre os registros são de um-para-muitos, já que cada elemento de dados se relaciona apenas com um elemento acima dele. Elementos de Dados dos Departamentos Elementos de Dados do Projeto A Elementos de Dados do Projeto B Elemento de Dados do Funcionário 1 Elemento de Dados do Funcionário 2

32 Estrutura em Rede A estrutura em rede pode representar relações lógicas mais comple- xas e ainda é utilizado por alguns pacotes DBMS de mainframe. Ela permite relacionamentos do tipo muitos-para-muitos entre os regis- tros, ou seja, o modelo em rede pode acessar um elemento de dados seguindo um dentre vários caminhos, porque qualquer elemento ou registro de dados pode ser relacionado com qualquer número de outros elementos de dados. Departamento A Funcionário 2Funcionário 3 Funcionário 1 Departamento B Projeto AProjeto B

33 Estrutura Relacional O modelo relacional tornou-se o mais popular das estruturas de BD. Ele é utilizado pela maioria dos pacotes DBMS para microcomputa- dores, bem como por muitos sistemas de potência média e de com- putador central. No modelo relacional, todos os elementos dos dados dentro do banco de dados são concebidos como armazenados na forma de tabelas simples. Os pacotes DMBS baseados no modelo relacional podem vincular, ou relacionar elementos de dados de vá- rias tabelas para fornecer informações para os usuários. N°Depto NomeDepto Gerente Depto. A Depto. B Depto. C... Tabela de Departamentos Tabela de Funcionários N°Func NomeFunc Salario N°Depto Func. 1 Depto. A Func. 2 Depto. A Func. 3 Depto. C Func. 4 Depto. B Func. 5 Depto. B Func. 6 Depto. A

34 Estrutura Multidimensional A estrutura multidimensional de bancos de dados é uma variação do modelo relacional que utiliza estruturas multidimensionais para orga- nizar dados e expressar as relações entre os dados. Você pode visualizar as estruturas multidimensionais como cubos de dados e cubos dentro de cubos de dados. Cada face do cubo é con- siderada como uma dimensão de dados. Cada célula dentro de um estrutura multidimensional contém dados agregados relacionados a elementos ao longo de cada uma de suas dimensões. Um única célula, por exemplo, pode conter as vendas totais para um produto em uma região para um canal específico de vendas em um único mês. Um dos maiores benefícios dos BD multidimensionais é que eles são uma maneira compacta e inteligível de visualizar e manipular elemen- tos de dados que possuem muitas inter-relações. Por isso, os BD multidimensionais se tornaram a estrutura mais popular para os BD analíticos que suportam aplicações de processamento analítico online (Online Analytical Processing, ou OLAP), nas quais se espe- ram respostas rápidas para consultas comerciais complexas.

35 Estrutura Baseada em Objetos (1/2) O modelo de banco de dados orientado a objetos é considerado co- mo umas das tecnologias-chaves de uma nova geração de aplicati- vos multimídia baseados na rede. Um objeto consiste em valores de dados que descrevem os atributos de uma entidade, mais as opera- ções que podem ser executadas sobre os dados. Esta capacidade de sistematização permite ao modelo orientado a objetos manipular melhor do que outras estruturas de bancos de dados os tipos mais complexos de dados (gráficos, imagens, voz, texto). O modelo orientado a objetos também suporta herança, ou seja, no- vos objetos podem ser automaticamente criados mediante a repro- dução de algumas ou todas as características de um ou mais objetos pais. Essas capacidades tornaram populares os sistemas de geren- ciamento de bancos de dados orientados a objetos (object-oriented database management systems, ou OODBMS) no projeto assistido por computador (CAD) e em um número crescente de aplicações. A tecnologia de objeto, por exemplo, permite aos projetistas desenvol- verem desenhos de produtos, armazená-los como objetos em um banco de dados orientado a objetos e reproduzi-los e modificá-los para criar novos desenhos de produto.

36 Estrutura Baseada em Objetos (2/2) Atualmente, as aplicações de multimídia baseadas em rede para a Internet e intranets e extranets se tornaram uma das principais áreas de aplicação para a tecnologia de objetos. Atributos. Cliente. Saldo. Juro Operações. Depósito (quantia). Saque (quantia) Atributos. Linha de crédito. Extrato mensal Operações. Calcular juros devidos. Imprimir extrato mensal Atributos. Número de saques. Extrato trimestral Operações. Calcular juros pagos. Imprimir extrato trimestral Objeto Conta Corrente Objeto Conta de Poupança Objeto Conta Bancária herança

37 Avaliação das Estruturas de BD (1/2) As estruturas hierárquica de dados foi um modelo natural para os bancos de dados utilizados para os tipos estruturados e rotineiros de processamento de transações que caracterizavam muitas opera- ções das empresas. Os dados para essas operações podem ser fa- cilmente representados por grupos de registros em uma relação hie- rárquica. Entretanto, existem muitos casos em que se necessitam de informações sobre os registros que não possuem relações hierárqui- cas. É óbvio que em algumas organizações, por exemplo, os funcio- nários de mais de um departamento podem trabalhar em mais de um projeto. Uma estrutura em rede poderia lidar facilmente com este relaciona- mento muitos-para-muitos. Por isso, ela é mais flexível do que a estrutura hierárquica no apoio a bancos de dados para muitos tipos de operações das empresas. Entretanto, como a estrutura hierárqui- ca, por suas relações terem de ser estipuladas de antemão, o modelo de rede não consegue manipular facilmente requisições de informa- ção específica.

38 Avaliação das Estruturas de BD (2/2) Os bancos de dados relacionais, por outro lado, permitem ao usuá- rio final a fácil recepção de informações em resposta a requisições específicas. Isto porque nem todas as relações entre os elementos de dados em um banco de dados organizado de modo relacional pre- cisam ser especificados quando o banco é criado. O software de ge- renciamento de bancos de dados (tais como Oracle 8, DB2, Access) cria novas tabelas de relações de dados utilizando partes dos dados de diversas tabelas. Desta forma, os bancos de dados relacionais são mais fáceis de serem trabalhados e mantidos pelos programado- res do que os modelos hierárquicos e em rede. O uso de software de gerenciamento de bancos de dados derivados do modelo baseados em objetos e multidimensionais está em cons- tante crescimento, mas estas tecnologias ainda estão desempenhan- do um papel auxiliar ao software de bancos de dados relacionais para a maioria das aplicações em sistemas de informação empresa- rial.

39 Tecnologia OO e a Rede O software de bancos de dados orientado a objetos está sendo cada vez mais utilizado no gerenciamento de bancos de dados em hiper- mídia e applets Java na Rede Mundial de Computadores e intranets e extranets. A indústria da informática projeta que os sistemas de gerenciamento de bancos de dados baseados em objetos se torna- rá o componente de software fundamental para controlar as páginas em multimídia na rede e outros tipos de dados que apóiam sites na rede. Isto porque um OODBMS pode facilmente gerenciar o acesso e armazenamento de objetos como documentos e imagens gráficas, videoclipes, segmentos de áudio e outros subconjuntos de páginas da rede. Enquanto a indústria da tecnologia orientada a objeto afirmam que um OODBMS pode operar com tipos complexos de dados e applets Java que os utilizam com muito mais eficiência do que os sistemas de gerenciamento de bancos de dados relacionais. Os principais for- necedores de DBMS relacionais têm contra-atacado pela adição de módulos OODBMS a se software relacional.

40 Acessando Banco de Dados O acesso eficiente aos dados é importante. Na manutenção de ban- cos de dados, os registros ou objetos precisam ser constantemente adicionados, apagados ou atualizados para acompanhar as transa- ções da empresa. Os dados também devem ser acessados rapida- mente para que as informações possam ser produzidas em respos- ta a pedidos dos usuários finais. Campos-chave Um ou mais campos de identificação, ou chaves, que identificam o registro para que ele possa ser localizado. Chave primária campo-chave ou campos-chave que identifica(m) exclusivamente o registro de dados em um arquivo. Chave estrangeira (campo de vinculação ou relacionamento) campos dentro de um registro que indicam (apontam para) a localiza- ção de um outro registro a ele associado em outro arquivo.

41 Acesso Seqüencial Uma das maneiras originais e básicas de acessar dados é o acesso seqüencial. Este método utiliza uma organização seqüencial, na qual os registros são fisicamente armazenados em uma ordem específica de acordo com um campo-chave em cada registro. O acesso seqüencial é rápido e eficiente quando se manipulam gran- des volumes de dados que precisam ser periodicamente processa- dos. Entretanto, é preciso que todas as novas transações sejam classifi- cadas na seqüência apropriada para o processamento do acesso seqüencial. Além disso, a maior parte do banco de dados ou arquivo pode ter de ser pesquisada para localizar, armazenar ou modificar mesmo um pequeno número de registros de dados. Dessa forma, este método é lento demais para dar conta de aplica- ções que exijam atualização ou respostas imediatas.

42 Acesso Direto (1/2) Quando se utilizam métodos de acesso direto, os registros não pre- cisam ser dispostos em nenhuma seqüência particular nas mídias de armazenamento. Entretanto, o computador deve acompanhar o local de armazenamento de cada registro utilizando uma série de métodos de organização direta para que os dados possam ser recuperados quando necessário. Método de Transformação de Chaves Este método executa um cálculo aritmético em um campo ou registro chave e utiliza o número que resulta do cálculo como um endereço para armazenar e acessar esse registro. Por isto, o processo é cha- mado de transformação de chaves porque uma operação aritmética é aplicada a um campo-chave para transformá-lo no endereço de lo- calização do armazenamento do registro. Método de Acesso Randômico Este método estabelece um vínculo randômico entre os campos- chave do registro e sua posição de armazenamento. Assim sendo, o acesso a um registro poderá ser feito de forma instantânea, utilizan- do o endereço de localização do armazenamento do registro.

43 Acesso Direto (2/2) Método de Acesso Seqüencial Indexado (ISAM) O acesso indexado ocorre quando se acessa de forma direta um arquivo seqüencial. Na sua maioria, todo arquivo criado armazena os registros de forma seqüencial. A forma seqüencial de acesso torna-se inconveniente, pois à medida que o arquivo aumenta de tamanho, aumenta também o tempo de acesso ao mesmo. Para se trabalhar com esta técnica, basta criar um arquivo direto que será o índice de consulta do arquivo seqüencial, passando este a ser o arquivo indexado. Assim sendo, existirão dois arquivos: o arquivo índice (arquivo direto) e o arquivo indexado (arquivo seqüencial). Os acessos serão feitos como em um livro, primeiro se consulta o arquivo índice, o qual possui a chave de pesquisa, no caso seria o número da página, depois basta se posicionar de forma direta na página identificada no índice, ou seja, no registro do arquivo indexado.

44 Desenvolvimento de Bancos de Dados Desenvolver bancos de dados pequenos e pessoais é re- lativamente fácil utilizando-se pacotes de gerenciamento de bancos de dados para microcomputador. Entretanto, desenvolver um grande banco de dados de tipos comple- xos pode ser uma tarefa complicada. Em muitas empresas, desenvolver e gerenciar grandes bancos de dados são responsabilidade principal do ad- mistrador de banco de dados (DBA) e dos analístas de projeto de bancos de dados. Eles trabalham com os usuários finais e analistas de sis- temas para modelarem os processos empresariais e os dados que estes requerem. Em seguida determinam (1) que definições de dados devem ser incluída no BD e (2) que estrutura ou relações devem existir entre os elementos de dados.

45 Planejamento de Dados e Projeto do BD (1/2) 1. Planejamento de Dados Os administradores e projetistas de bancos de dados tra- balham com a gerência e usuários finais da empresa para desenvolverem um modelo empresarial que define o pro- cesso básico da empresa. 2. Especificação dos Requisitos Definem as necessidades de informações dos usuários finais em um processo empresarial. A descrição das ne- cessidades dos usuários podem ser expressas em lin- guagem natural ou utilizando as ferramentas de uma metodologia particular de projeto.

46 Planejamento de Dados e Projeto do BD (2/2) 3. Projeto Conceitual Identificar os elementos-chave dos dados que são reque- ridos para executar suas atividades empresariais espe- cíficas. Isto freqüentemente envolve o desenvolvimento de diagramas de entidades e relacionamentos (DER) que modelam as relações entre as muitas entidades envolvi- das nos processos empresariais. 4. Projeto Lógico Traduz os modelos conceituais no modelo de dados de um sistema de gerenciamento de bancos de dados. 5. Projeto Físico Determina as estruturas de armazenamento de dados e métodos de acesso.