Professora: Aline Vasconcelos Banco de Dados I Professora: Aline Vasconcelos Cefet Campos aline.vasconcelos@terra.com.br

BANCO DE DADOS Definição: conjunto de arquivos computadorizados que se inter-relacionam atendendo à demanda de informações de uma organização ou setor. SISTEMA DE BANCO DE DADOS = Software de Gerenciamento (ou SGBD - Sistema Gerenciador de Banco de Dados) + BD (dados armazenados) + hardware + usuários

Sistema de Banco de Dados SGBD Banco de Dados Programas de Aplicação Usuários Finais

Sistema de Banco de Dados Usuários / Programadores Sistema de BD Consultas / Programas de Aplicação SGBD Software para processar consultas / programas Software para acessar dados armazenados Definição do BD (Meta-dados) BD armazenado

Operações Adição de novos (vazios) arquivos ao BD; Inserção de dados em arquivos existentes; Recuperação de informação; Atualização de dados nos arquivos; Eliminação de dados; Renovação permanente de arquivos.

Objetivos dos SGBDs Evitar redundância de dados e garantir a consistência; Facilitar o acesso a dados; Evitar anomalias de acesso concorrente; Garantir a segurança de acesso; Evitar problemas de integridade; Garantir a Independência de Dados.

Pessoal envolvido em grandes sistemas de bancos de dados projetistas do BD : responsáveis por identificar os dados a serem armazenados no BD e por escolher as estruturas apropriadas para representar e armazenar esses dados. Comunicação c/ usuários p/ identificação de visões. administradores do BD (ABD) : responsáveis pela autorização do acesso ao BD e pela coordenação e monitoração do seu uso. usuários finais ocasionais : tipicamente gerentes e tomadores de decisão. paramétricos : usuários de transações “enlatadas”, por exemplo, caixas de bancos, funcionários de reservas em companhias aéreas. sofisticados : engenheiros, cientistas, analistas de negócios.Utilizam-se das facilidades do SGBD.

Pessoal envolvido em grandes sistemas de bancos de dados analistas de sistemas : determinam os requisitos dos usuários finais, especialmente dos ocasionais e paramétricos, e desenvolvem especificações de transações que satisfaçam esses requisitos. programadores de aplicação : implementam as especificações das transações como programas, testando-os, corrigindo-os e documentando-os.

Classes de Usuários: O DBA – Database Administrator entender e traduzir as necessidades de informação dos vários setores da empresa; controlar e gerenciar de forma centralizada os dados da empresa; aplicar restrições de segurança aos objetos do banco de dados; definir e reforçar padrões; decidir a estrutura de armazenamento e estratégia de acesso; monitorar o desempenho do SGBD.

Modelo, Esquema, Instância Percepção abstrata da realidade Modelo regras para estruturar dados Percepção da estrutura da realidade Esquema estático, invariante no tempo (Intensão) Descrição da realidade num dado momento Instância dinâmico, variante no tempo (Extensão)

Modelo, Esquema, Instância modelo relacional (tabelas) Aluno Nome Número Área José Antonio 17 8 INF esquema Disciplina Nome Número Créditos Dept I.C.C. Estruturas de Dados Matemática Discreta Bancos de Dados INF1310 INF3320 MAT2410 INF3380 4 3 INF MAT Pré-Requisito No_Curso No_Pre-Req instância INF3380 INF3320 MAT2410 INF3320 INF1310 Histórico-Escolar No_Aluno No_Curso Grau 17 8 MAT2410 INF1310 INF3320 INF3380 C B A

A Arquitetura de Três Esquemas Usuários finais . . . Visão Externa 1 Visão Externa n NÍVEL EXTERNO mapeamento externo/conceitual Esquema Conceitual NÍVEL CONCEITUAL mapeamento conceitual/interno Esquema Interno NÍVEL INTERNO

Os 3 Níveis da Arquitetura Nível Interno: descreve as estruturas de acesso e armazenamento do BD; Nível Conceitual: decreve toda a estrutura do BD a nível de propriedades, relacionamentos, restrições etc, sem os detalhes de implementação física. Um modelo conceitual (por ex. M-ER) é utilizado nessa etapa. Nível externo: corresponde às visões específicas dos usuários.

Independência de Dados Sistema de arquivos tradicional: o conhecimento da organização dos dados e a técnica de acesso são embutidas na lógica e no código da aplicação. SGBD: aplicações estão “imunes” à estrutura de armazenamento e à estratégia de acesso aos dados. Tem como base a arquitetura de 3 níveis proposta para Sistemas de banco de dados.

Os 3 Níveis da Arquitetura X Independência de Dados A Independência de Dados pode ser redefinida como a Capacidade em se alterar o Esquema do banco de dados em um nível sem ter que alterar o esquema no nível seguinte (mais alto). Existe um Mapeamento entre um Nível da Arquitetura e seu Nível imediatamente superior. ESQUEMA DE BANCO DE DADOS = Estrutura do Banco de Dados.

Modelos de Banco de Dados A representação adequada dos conceitos em cada nível é feita com o uso de diferentes modelos de dados. Modelos físicos de dados capazes de descrever a organização dos arquivos do banco de dados e os métodos de acesso, são utilizados no esquema interno. O esquema conceitual e os esquemas externos requerem uma representação abstrata, independente dos detalhes de como os dados são armazenados em computador. Duas categorias de modelos são usadas nestes esquemas: um de alto nível, os modelos conceituais (como o modelo entidade-relacionamento), e outra de nível intermediário, os modelos lógicos

Evolução de Banco de Dados (Koshafian 1993) Sistemas de arquivos BD em rede BD hierárquico BD relacional Linguagens OO Modelos semânticos Objetos complexos Inteligência artificial Information retrieval BD OO Hipermídia BD “inteligente”

Evolução dos Bancos de Dados Programa com dados armazenados Programa com dados armazenados Programa com dados armazenados Programa com gerência de arquivos Programa com gerência de arquivos Programa com gerência de arquivos dados SGBD Programa de aplicação de BD Programa de aplicação de BD Programa de aplicação de BD dados independência de dados

Evolução dos Bancos de Dados SGBD Programa de aplicação de BD Programa de aplicação de BD dados e regras Programa de aplicação de BD independência de conhecimento Regras permitem desvincular certos procedimentos dos programas de aplicação

Implementação de Regras de Negócio SI baseados em arquivos regras nos programas de aplicação SI baseados em SGBDs “tradicionais” regras mais simples no banco de dados regras mais complexas nos programas de aplicação SI baseados em SGBDs “inteligentes” regras globais no banco de dados (servidor) regras específicas na aplicação (cliente)