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Org. e Projeto de Banco de Dados Prof. Marcio Gonçalves Fundamentos de Banco de Dados.

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Apresentação em tema: "Org. e Projeto de Banco de Dados Prof. Marcio Gonçalves Fundamentos de Banco de Dados."— Transcrição da apresentação:

1 Org. e Projeto de Banco de Dados Prof. Marcio Gonçalves Fundamentos de Banco de Dados

2 ASSELVI / Prof. Marcio Gonçalves Definição Banco de Dados - Conjunto de dados interrelacionados que objetivam atender as necessidades de um conjunto de usuários. - Inglês: Database. - BD = Banco de Dados.

3 ASSELVI / Prof. Marcio Gonçalves Definição de SGBDs - Inglês: Database Management System. - SGBD = Sistema de Gerência de Banco de Dados. - Software que incorpora as funções de definição, recuperação e manutenção de dados em um banco de dados.

4 ASSELVI / Prof. Marcio Gonçalves Linguagens Envolvidas em SGBDs DDL - Data Definition Language DML - Data Manipulation Language - Linguagem usada para descrever o modelo lógico. - Linguagem usada para escrever instruções que trabalham sobre a base de dados.

5 ASSELVI / Prof. Marcio Gonçalves Funções Envolvidas em SGBDs DBA - Administrador do Banco de Dados - Responsável pela parte física. AD - Administrador de Dados - Responsável pela parte lógica.

6 ASSELVI / Prof. Marcio Gonçalves Funções Envolvidas em SGBDs Projetista de Banco de Dados - Constrói partes do modelo conceitual da base de dados. Analista de Sistemas - Define e projeta aplicações sobre a base de dados.

7 ASSELVI / Prof. Marcio Gonçalves Funções Envolvidas em SGBDs Programador - Constrói aplicações usando os modelos conceituais e lógicos existentes. Usuários Finais - Acessam a base de dados através de aplicações.

8 ASSELVI / Prof. Marcio Gonçalves Processamento sem BD - Exemplo: Sistema de Vendas Sistema de Produção Sistema de Engenharia Arquivos de Vendas Arquivos de Produção Arquivos de Engenharia Dados de Produto

9 ASSELVI / Prof. Marcio Gonçalves Processamento sem BD - Dados de diferentes aplicações não estão integrados. - Dados estão projetados para atender uma aplicação específica.

10 ASSELVI / Prof. Marcio Gonçalves Problemas com a Falta de Integração - Mesmo objeto da realidade é múltiplas vezes representado na base de dados. - Redundância não controlada dos dados.

11 ASSELVI / Prof. Marcio Gonçalves - Redundância ocasiona em: - Inconsistência dos dados. - Redigitação de informações. Problemas com a Falta de Integração

12 ASSELVI / Prof. Marcio Gonçalves - Exemplo: Processamento com BD Sistema de Vendas Sistema de Produção Sistema de Engenharia Banco de Dados Dados de Produto

13 ASSELVI / Prof. Marcio Gonçalves - Cada informação é armazenada uma única vez. Processamento com BD - Eventual redundância controlada pelo sistema é invisível para o usuário.

14 ASSELVI / Prof. Marcio Gonçalves - Prover independência das aplicações em relação aos dados. (significa que uma alteração no modelo de dados não deve afetar as aplicações) Propostas dos Bancos de Dados - O SGBD oferece isolamento das aplicações em relação aos dados.

15 ASSELVI / Prof. Marcio Gonçalves - Oferecer abstração de dados. Propostas dos Bancos de Dados - Ou seja, as aplicações devem ver os dados de forma abstrata, independente de detalhes físicos de implementação.

16 ASSELVI / Prof. Marcio Gonçalves Arquiteturas de Hardware/Software - Modelos de Plataformas para Banco de Dados: - Mono-Usuário - Centralizada - Cliente/Servidor - Network Computer

17 ASSELVI / Prof. Marcio Gonçalves Arquiteturas de Hardware/Software - Mono-Usuário - Banco de dados encontra-se no mesmo computador em que são executadas as aplicações. - Não há múltiplos usuários. - Típico de computadores pessoais.

18 ASSELVI / Prof. Marcio Gonçalves Arquiteturas de Hardware/Software - Centralizada - Banco de dados encontra-se no mesmo computador em que são executadas as aplicações. - Múltiplos usuários acessam através de terminais burros. - Arquitetura típica de main-frame.

19 Arquiteturas de Hardware/Software - Cliente/Servidor - Múltiplos usuários. - Servidor de banco de dados. Ou seja, um computador contém todos os arquivos do banco mais o SGBD. - Os clientes executam as aplicações. ASSELVI / Prof. Marcio Gonçalves

20 Arquiteturas de Hardware/Software - Cliente/Servidor - Trafegam na rede comandos de alto nível para o SGBD. - Arquitetura mais utilizada.

21 Arquiteturas de Hardware/Software - Network Computer - Atualmente é somente uma proposta. - Uso de computadores com capacidades restritas (não possuem disco). - Aplicações são enviadas pela rede ao cliente. ASSELVI / Prof. Marcio Gonçalves

22 Histórico de Banco de Dados - A dificuldade das organizações para manter os sistemas legados. - A chegada dos primeiros sistemas de banco de dados no fim da década de 60.

23 ASSELVI / Prof. Marcio Gonçalves Histórico de Banco de Dados - Hierárquico - Rede - Relacionais - Orientado a Objetos - Modelos de Sistemas de Banco de Dados:

24 ASSELVI / Prof. Marcio Gonçalves Modelo Hierárquico - Outros: System Largamente utilizado durante a década de 70 e início da década de A IBM teve o IMS (DL/1) um dos bancos de dados hierárquicos mais conhecidos.

25 ASSELVI / Prof. Marcio Gonçalves Modelo Hierárquico - Um BD hierárquico é composto de árvores de registros. - Entre os diferentes tipos de registros (segmentos) existem as ligações pai-filho. - Um determinado registro somente pode possuir um registro pai.

26 ASSELVI / Prof. Marcio Gonçalves Modelo Hierárquico - Esquema gráfico de um BD hierárquico: CodPeçaNomePeçaCorPeçaPesoPeçaCidadePeça CodFornec Peça NomeFornecStatusFornecCidadeFornecQtdFornec Fornec Definição de tipo de relação pai-filho Definição de tipo de registro

27 ASSELVI / Prof. Marcio Gonçalves Modelo Hierárquico - Um possível estado do BD hierárquico: P1EixoCinza10Blumenau F3 Peça Álvares5São Paulo200 Fornec F2Souza10Rio400 F1Silva5São Paulo300

28 ASSELVI / Prof. Marcio Gonçalves Modelo Hierárquico P2RodaPreto16Rio F4 Peça Tavares8Rio350 Fornec F1Silva5São Paulo300 P3MancalVerde30São Paulo Peça

29 ASSELVI / Prof. Marcio Gonçalves Modelo Hierárquico - Um registro (segmento) pai pode possuir filhos de diferentes tipos. - A hierarquia pode estender-se por diversos níveis. - Outras considerações:

30 ASSELVI / Prof. Marcio Gonçalves Modelo Hierárquico - Instruções de acesso a dados: - get next [ where ]; - Esta instrução busca um registro raiz que obedece a determinado critério com base em valores de seus campos.

31 ASSELVI / Prof. Marcio Gonçalves Modelo Hierárquico - Instruções de acesso a dados: - get next under this [ where ] ; - Esta instrução busca um registro que é filho do registro corrente e que obedece a um determinado critério.

32 ASSELVI / Prof. Marcio Gonçalves Modelo Hierárquico - Exemplos de acessos a dados: 1 - Buscar os nomes dos fornecedores que embarcam o produto de código P2.

33 ASSELVI / Prof. Marcio Gonçalves Modelo Hierárquico - Instruções de modificação do BD: Inclusão = ISRT. Alteração = REPL. Exclusão = DLET.

34 ASSELVI / Prof. Marcio Gonçalves Modelo Hierárquico - Análise do modelo hierárquico: - Adequado somente para problemas hierárquicos. - Em caso de problemas não hierárquicos cria a redundância de dados.

35 ASSELVI / Prof. Marcio Gonçalves Modelo Hierárquico - Análise do modelo hierárquico: - O modelador tem que escolher um tipo de registro pai com base em considerações de performance. - Em caso de problemas não hierárquicos cria anomalias nas instruções de modificação da base de dados.

36 ASSELVI / Prof. Marcio Gonçalves Modelo em Rede - Grande família de SGBDs baseada em um padrão CODASYL e mais tarde no ANSI. - O IDMS da Cullinet Software tornou-se um dos mais conhecidos. - Outros: IDS/2, RMS (Digital)

37 ASSELVI / Prof. Marcio Gonçalves Modelo em Rede - Em um BD em Rede um determinado registro pode possuir diversos registros pai. - A única restrição é que em um tipo de ligação um registro somente pode participar uma vez.

38 ASSELVI / Prof. Marcio Gonçalves Modelo em Rede - Esquema gráfico de um BD em rede: CodPeçaNomePeçaCorPeçaPesoPeça Peça Definição de tipo de relação pai-filho QtdeEmbarq Embarq CodFornecNomeFornecCidadeFornec Fornec Definição de tipo de registro

39 ASSELVI / Prof. Marcio Gonçalves Modelo em Rede - Um possível estado do BD em rede: P1 Eixo Cinza 10 Peça P2 Roda Preto 16P3 Mancal Verde Embarq F1 Silva São P. Fornec F2 Souza RioF3 João São P.F4 Pedro Rio

40 ASSELVI / Prof. Marcio Gonçalves Modelo em Rede - Outro Exemplo: Curso CódNome Ingr DataIngr Aluno CódAlNomeAl Histórico ConceitoAnoSem Disciplina CodDiscNomeDiscCredDisc Curric ObrOpcDisc

41 ASSELVI / Prof. Marcio Gonçalves Modelo em Rede - Instruções de acesso a dados: - get next where ; - Instrução que busca um registro de um tipo que obedece a determinado critério com base em valores de seus campos. - Não está restrita a registros raiz.

42 ASSELVI / Prof. Marcio Gonçalves Modelo em Rede - Instruções de acesso a dados: - Esta instrução busca um registro de um tipo que obedece a determinado critério e que é filho do registro corrente dentro da ligação indicada. - get next under this in [ where ] ;

43 ASSELVI / Prof. Marcio Gonçalves Modelo em Rede - Instruções de acesso a dados: - Instrução da própria abordagem em rede para buscar um registro pai de um filho em uma dada cadeia de registros. - get over this in ;

44 ASSELVI / Prof. Marcio Gonçalves - Exemplos de acessos a dados: 1 - Buscar os nomes dos fornecedores que embarcaram o produto de código P2. Modelo em Rede

45 ASSELVI / Prof. Marcio Gonçalves Modelo em Rede - Instruções de modificação do BD: Inclusão = STORE. Alteração = MODIFY. Exclusão = ERASE.

46 ASSELVI / Prof. Marcio Gonçalves Modelo em Rede - Análise do modelo em rede: - Na abordagem em rede não aparecem as anomalias de manutenção da base de dados que aparecem em modelos hierárquicos. - A abordagem em rede não está restrita somente a atender problemas hierárquicos.

47 ASSELVI / Prof. Marcio Gonçalves Modelo em Rede - Análise do modelo em rede: - O programador tem que conhecer as ligações existentes na base de dados. - A independência de dados fica prejudicada, pois a criação/eliminação de ligações implica em alteração dos programas.

48 ASSELVI / Prof. Marcio Gonçalves Modelo Relacional - Surgiu dos trabalhos teóricos de Codd (IBM) procurando um modelo lógico independente de detalhes de implementação. - Baseado na álgebra relacional.

49 ASSELVI / Prof. Marcio Gonçalves Modelo Relacional - Pesquisas e construções de protótipos iniciaram em meados da década de Como primeiros produtos surgiram o System R (IBM) e o INGRES (Universidade da Califórnia).

50 ASSELVI / Prof. Marcio Gonçalves Modelo Relacional - Produtos conhecidos atualmente: - ORACLE, DB2, SYBASE, SQL SERVER, INTERBASE, MYSQL, INFORMIX, etc.

51 ASSELVI / Prof. Marcio Gonçalves Modelo Relacional - Sistema relacional é aquele no qual os dados são percebidos pelos usuários como tabelas. - Uma das idéias básicas por trás da abordagem relacional é a de que os valores de atributos são atômicos.

52 ASSELVI / Prof. Marcio Gonçalves Modelo Relacional - As ligações entre linhas de diferentes tabelas são feitas através do uso de valores de atributos.

53 ASSELVI / Prof. Marcio Gonçalves Modelo Relacional - Conceitos básicos: - Chave Primária: Coluna ou colunas cujos valores diferenciam uma linha das demais para todos os possíveis valores de uma tabela. - O valor da chave primária não pode ser vazio.

54 ASSELVI / Prof. Marcio Gonçalves Modelo Relacional - Conceitos básicos: - Chave Estrangeira: Coluna ou colunas de uma tabela, cujos valores devem aparecer na chave primária de uma tabela (de outra tabela ou da mesma). - Normalmente exige-se que a chave primária seja mínima.

55 ASSELVI / Prof. Marcio Gonçalves Modelo Relacional - Conceitos básicos: - Chave Candidata: Coluna ou colunas de uma tabela, cujos valores diferenciam uma linha das demais para todos os possíveis valores de uma tabela. Porém, por questões funcionais não foram escolhidas para chave primária.

56 ASSELVI / Prof. Marcio Gonçalves - Análise do modelo relacional: - No modelo relacional a independência de dados aumenta, pois programas não são influenciados pela existência ou não de caminhos de acesso. Modelo Relacional

57 ASSELVI / Prof. Marcio Gonçalves Modelo Orientado a Objetos - Os bancos de dados orientados a objeto iniciaram-se primeiramente em projetos de pesquisa nas universidades e centros de pesquisa (início dos anos 80). - Existem atualmente ainda poucos produtos no mercado.

58 ASSELVI / Prof. Marcio Gonçalves Modelo Orientado a Objetos - O banco de dados Jasmine da Computer Associates é um dos mais conhecido no mercado atualmente. - O Jasmine é o primeiro banco de dados considerado totalmente orientado a objetos. - Outros: Caché da InterSystem.

59 ASSELVI / Prof. Marcio Gonçalves Modelo Orientado a Objetos - Os bancos de dados orientados a objetos tem como objetivo integrar a orientação a objeto com as aptidões dos bancos de dados. - Disponibilizando mais abstração da estrutura de dados do que os bancos de dados convencionais.

60 ASSELVI / Prof. Marcio Gonçalves Modelo Orientado a Objetos - Os bancos de dados orientados a objetos atualmente estão direcionados a disponibilizar soluções para apoiar aplicações que utilizam tipos de dados complexos (como multimídia e desenho).

61 ASSELVI / Prof. Marcio Gonçalves Modelo Orientado a Objetos - Isto deve-se ao fato que os bancos de dados convencionais (no momento) encontram algumas dificuldades para tratar estes tipos de dados.

62 ASSELVI / Prof. Marcio Gonçalves Modelo Orientado a Objetos - Transição: - Vários fornecedores de banco de dados relacionais estão disponibilizando em seus produtos o conceito de objeto-relacional.


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