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Evolução dos SGBDs (2ª Parte). Os modelos hierárquico e rede, evoluíram a partir de técnicas de processamento de ficheiros; O modelo relacional resultou.

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1 Evolução dos SGBDs (2ª Parte)

2 Os modelos hierárquico e rede, evoluíram a partir de técnicas de processamento de ficheiros; O modelo relacional resultou de um profundo estudo teórico realizado por CODD (investigador da IBM), tendo por base a teoria dos conjuntos – álgebra relacional. O modelo foi apresentado num artigo publicado em 1970, mas que só nos anos 80, adquire a maturidade técnica e a fiabilidade necessária para a sua consagração em termos de mercado. Modelo Relacional

3 A primeira implementação comercial é o SGBD Oracle; Hoje são os seguintes os principais SGBDs relacionais: Oracle; DB/2 (IBM); CA-OpenIngres; MS SQL Server; Sybase SQL Server e Informix (adquirido este ano pela IBM) Modelo Relacional

4 Modelo relacional revelou-se ser o mais flexível e adequado ao solucionar os vários problemas que se colocam ao nível da concepção e implementação da base de dados. A estrutura fundamental do modelo relacional é a relação, ou tabela, bidimensional. Uma relação é constituída por um ou mais atributos (campos), que traduzem o tipo de dados a armazenar. Cada instância do esquema (linha), designa-se por tuplo (registo).

5 O modelo relacional baseia-se nos seguintes aspectos: a informação deve ser estruturada em tabelas (relações): – as colunas definem os campos – as linhas definem os registos; cada tabela deve ser normalizada, ou seja, depurada de redundâncias e reduzida aos elementos mais simples; A ordem dos atributos no seu esquema não tem qualquer significado; Todos os valores de um dado atributo pertencem a um determinado domínio. Quando o valor de um qualquer atributo é desconhecido ou não existe, é-lhe atribuído um valor especial designado por null. Modelo Relacional

6 estabelecimento de relações entre as diferentes tabelas normalizadas, de maneira a poder traduzir o modo como a informação está relacionada na realidade; as relações entre os diferentes conjuntos de informação são estabelecidos por intermédio de campos comuns, campos que reúnem certas características para serem considerados como índices. Modelo Relacional

7 Linguagens Específicas Os utilizadores especializados e os programadores interactuam com os dados utilizando a Linguagem de Definição de Dados (LDD ou Data Definition Language) utilizada para criar ou modificar uma BD e a Linguagem de Manipulação de Dados (LMD ou Data Manipulation Language) que permite a consulta e actualização de dados.

8 Modelo Object-Oriented (pós-relacional) O modelo object-oriented (OO) é baseado em integrar num objecto a estrutura de dados e o código que o manipula, de modo a que não haja uma separação entre os dados processados e o código que o processa. Isto é denominado encapsulamento. O encapsulamento dá-nos a noção de independência dos programas e dos dados, pois é possível alterar um objecto sem afectar o resto do sistema.

9 Um objecto pode ser composto por uma parte privada e outra pública, onde os dados privados são acedidos por métodos que pertencem ao objecto e os dados públicos podem ser acedidos pelo exterior. Como normalmente existem objectos idênticos numa BD, torna-se menos dispendioso agrupar estes objectos em classes. Por último, este modelo de dados adapta-se mais facilmente as novas áreas de aplicação. Isto porque cada vez mais as novas aplicações utilizam dados do tipo áudio, vídeo, gráficos, etc., que não são suportados pelos modelos de dados convencionais. Modelo Object-Oriented (pós-relacional)

10 Regras de CODD Em 1985, Codd definiu e publicou um conjunto de regras às quais uma BD deveria obedecer para ser considerada uma BD relacional e que se tornaram regras standard. Regra da informação: Toda a informação de uma BD está representada explicitamente ao nível lógico, mediante tabelas organizadas em linhas e colunas. Regra de acesso garantido: Garante-se que cada um dos dados, numa BD relacional, seja acessível, recorrendo a uma combinação do nome da tabela, do valor da chave primária e do respectivo atributo.

11 Tratamento sistemático de valores nulos: Os valores nulos (null) são suportados pelo SGBD, para representar a falta de informação e a informação inaplicável de um modo sistemático, independentemente do tipo de dados. Catálogo permanentemente dinâmico baseado no modelo relacional: A própria BD é representada a nível lógico por tabelas que descrevem a sua estrutura, da mesma forma que as tabelas criadas na BD contêm dados de entidades e acontecimentos que os descrevem. Desta forma, os dados da estrutura da BD (metadados) são representados e acedidos da mesma forma que os próprios dados da BD. Regras de CODD

12 Regra da sublinguagem completa e compreensível dos dados: Um sistema relacional pode suportar várias linguagens e vários modelos de utilização. Tem que, pelo menos, existir uma linguagem com instruções que se podem expressar de uma forma bem definida e que permita a definição de: dados, views, restrições de integridade, acesso, manipulação de dados e suporte diferentes medidas de segurança em caso de falhas de sistema. Regras de CODD

13 Regra da actualização de views: O SGBD deve possuir forma de determinar, no momento de definição de uma view, quando é que esta pode ser utilizada para inserir, eliminar linhas ou actualizar colunas das tabelas e guardar resultados. Inserção, actualização e eliminação de alto nível: A capacidade de manipular uma BD relacional não se aplica apenas à recuperação de dados, mas também à inserção, actualização e eliminação de dados. Regras de CODD

14 Independência física dos dados: Os programas de aplicação e as operações interactivas, permanecem logicamente inalteradas quaisquer que sejam as trocas efectuadas nas representações de armazenamento e métodos de acesso. Representação lógica dos dados: Os programas de aplicação e as operações interactivas, permanecem logicamente inalteradas pelas eventuais alterações na organização dos dados que não envolvam perda de informação. Regras de CODD

15 Independência dos dados: As restrições de integridade específicas para uma BD particular devem ser definidas na sublinguagem de dados relacional. Independência de distribuição: Os programas de aplicação e as operações interactivas não precisam de ser modificados, quer no sistema de suporte ou na distribuição de BD entre vários computadores. O facto de uma BD estar centralizada numa máquina, ou distribuída por várias, não se deve repercutir ao nível da manipulação dos dados. Regras de CODD

16 Regra da não subversão: Se um SGBD relacional tem uma linguagem de baixo nível (record-oriented), essa linguagem não deve subverter, ou não cumprir, as características de integridade e segurança expressas na linguagem relacional de alto nível. Regras de CODD


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