Aula 02 - Introducao - 2pp

8/18/2019 Aula 02 - Introducao - 2pp

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DIM0434 Introdução

Marcel Oliveira

BDs no Cotidiano

• Aplicações tradicionais – Informações textuais e numéricas


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BDs no Cotidiano• Aplicações Inovadoras

– Multimídia

BDs no Cotidiano

• Aplicações Inovadoras – Banco de dados ativos e de tempo

real


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– Informações geográficas

BDs no Cotidiano

• Aplicações Inovadoras – Data warehouse e mineração de

dados

– Bigdata


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– Smart Cities

BDs no Cotidiano

• Neste curso, concentraremos nasaplicações tradicionais


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Na aula de hoje...• Introdução

– O que é um BD

– Termos básicos

– Exemplo de BD

– Características principais

– Pessoas que usam e interagem com

BDs – Capacidades e aplicações

Introdução

• Banco de Dados – Coleção de dados relacionados

– Dados são fatos com significados

implícitos – Exemplo: Agenda de contatos• Que dados

• Como armazenar? – Agenda tradicional

– Planilha Excel

– Microsoft Access


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Introdução• Propriedades

– Representam aspectos do mundoreal (minimundo)

– Coleção lógica e coerente de dadoscom significado inerente

– Atende a uma proposta específica – Projetado, construído e povoado por

dados – Possui grupo de usuários e

aplicações bem definidas

Introdução

• Complexidade – Simples

• Agenda de contatos

– Médio• Catálogo de livros da biblioteca

– Complexo• Cadastro de pessoa física na Receita

Federal


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Introdução• Geração e Manutenção

– Manual• Catálogo de Biblioteca

– Computadorizado• Aplicativos são utilizados para criar e

manter o BD

Introdução

• SGBD – Sistema Gerenciador de Banco de Dados – Coleção de programas que permitem:

• Definição – Tipos de dados, estruturas, restrições

• Construção

– Armazenamento dos dados em mídia gerenciada peloSGBD• Manipulação

– Pesquisa, atualização, relatório• Compartilhamento

– Concorrência entre múltiplos usuários• Proteção

– Mau funcionamento e falhas• Segurança

– Evitar acessos não autorizados• Manutenção

– Evolução do BD de acordo com a evolução dominimundo

back


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Introdução• Sistema de Banco de Dados

Exemplo RegistroTipos de DadosConstruçãoRelacionamentos

ManipulaçãoQuery Language

Consultas• Histórico Escolar (Curso e Nota)de Smith

• Outro exemplo? Atualizações• Colocar nota Apara Smith nocurso de Banco deDados

UNIVERSIDADE


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Atores• Administradores de BD

– Autorização

– Coordenação

– Monitoramento de uso

• Projetistas de BD – Identificação de dados

– Definição de estrutura

– Comunicação com usuários

– Definição de visões

Atores

• Usuário Final – Iniciantes ou Parametrizáveis

• Utilizam transações customizadas

– Casual• Utilizam linguagens de consulta

– Sofisticados• Utilizam facilidades do SGBD

– Autônomos• Possuem BD próprio usando programas

como o Microsoft Access

• Engenheiros de Software


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Atores• Bastidores

– Projetistas e implementadores desistemas de SGBD

– Desenvolvedores de ferramentas

– Manutenção e operadores

Arquivos x BD

• Algumas características distinguemabordagem BD da abordagem comarquivos

• Processamento de Arquivos – Usuários define e implementa

arquivos necessários como parte daprogramação

AlunoDisciplina

Nota

Dados daSecretaria

AlunoMensalidadePagamento

Dados daContabilidade

Redundância1. Espaço2. Esforço


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Arquivos x BD• Banco de Dados

– Repositório de dados definido umaúnica vez, mantido e acessado porvários usuários

– Além disso

Arquivos x BD

• Natureza auto-descritiva – Arquivos

• Definição dos dados faz parte doprograma da aplicação

• Programas restritos a trabalhar com umúnico “banco de dados”

– BD• Catálogo do SGBD (Metadados)

– Descrição da estrutura, tipo e formato dedados

– Restrições

• Usado pelo SGBD e usuários• Permite acesso de várias aplicações


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Arquivos x BD• Isolamento entre programas e

dados, e abstração de dados – Arquivos

• Estrutura do arquivo embutida no programa daaplicação

• Alterações no arquivo pode exigir alterações detodos os programas que o acessam

• Exemplo: Incluir data de nascimento no aluno

Arquivos x BD

• Isolamento entre programas edados, e abstração de dados – BD

• Alterações em BD não exigem

alterações nos programas que oacessam via um SGBD

• Independência Programa-Dados• Independência Programa-Operação

– Interfaces e Implementações

• A Abstração de Dados é a característicaque permite as independências acima

• Modelo de Dados é um tipo de abstração – Objetos, Propriedades e Relacionamentos


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Arquivos x BD• Múltiplas Visões

– Um BD oferece várias visões dobanco de dados

• Sub-conjunto dos dados armazenados

• Visão virtual dos dados

– É transparente para o usuário se osdados são armazenados ouderivados

Arquivos x BD

• Múltiplas Visões – Exemplos

(a) Visão 1 – Histórico Escolar

(b) Visão 2 – Pré-requisitos


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Arquivos x BD• Concorrência

– O BD deve permitir que vários usuáriostenham acesso a um mesmo dado,mas de maneira controladaProcessamento de Transações On-line

Arquivos x BD

• Transações – Processo com um ou mais

acessos a um BD

– Isolamento: podem serexecutadas de maneira isolada

– Atomicidade: todas as operaçõesde uma transação sãoexecutadas (ou nenhuma)

– Fundamental para váriasaplicações


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Vantagens SGBD• Controle de Redundância

– Exemplo:• secretaria e contabilidade da

universidade

– Evitar armazenar o mesmo dadosvárias vezes

• Espaço de armazenamento

• Duplicação de esforços• Possibilidade de inconsistência

Vantagens SGBD

• Controle de Redundância – Redundância controlada

• Melhora de performance

• Importante: SGBD deve impedirinconsistência


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Vantagens SGBD• Restrição de Acesso

– SGBD deve garantir segurança e umsubsistema de autorização

– Funcionalidade• Controle de acesso à informação

• Controle de tipo de operação

Vantagens SGBD

• Persistência de Dados – SGBD OO

• Armazenamento persistente de objetos eestrutura de dados

• SGBDs OO automatizam quaisquerconversões necessárias entre o BD e oobjeto do programa


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Vantagens SGBD• SGBD oferece a execução de

atualizações e consultaseficientemente – Uso de estrutura de dados

especializadas que aumentam aeficiência da execução de operações

em disco• Índices (Indexes) – Estrutura de dados adequadamente

adaptados para a pesquisa em disco

• Buffer – Mantém parte do BD em memória

Vantagens SGBD

• Backup e Recuperação – SGBDs possuem um sistema de backup e

recuperação de falhas• Falha no meio de uma transação

– Backtracking

– Resume

• Múltiplas Interfaces – Fornecimento de interfaces diferentes para

usuários diferentes• Linguagens de consultas para usuários casuais• Interfaces de linguagens de programação para

programadores• Interfaces gráficas para usuários parametrizáveis

e autônomos


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Vantagens SGBD• Relacionamentos complexos entre

dados – Representar a variedade de

relacionamentos complexos entre osdados

– Recuperar e atualizar dados

relacionados eficientemente

Vantagens SGBD

• Relacionamentos complexos entredados


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Vantagens SGBD• Restrições de integridade

– Funcionalidades para a definição egarantia destas restrições

Tipo de Dados(Turma está entre 1 e 5)

Relacionamento(Todo registro dedisciplina deve estar

relacionado com umcurso)

• Identificadas pelosprojetistas durante oprojeto• Automatizadas peloSGBD x verificadaspelo programa

Vantagens SGBD

• Inferências e Ações – Sistemas de banco de dados

dedutivos

– Permitem a definição de regras dededução por inferência que geramnovas informações

• Exemplo: regras que definem que alunosestão em recuperação


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Vantagens SGBD• Potencial para garantir padrões

– Vários usuários são forçados aseguirem o padrão do BD

• Redução do tempo dedesenvolvimento de aplicações – 1/6 a 1/4 do tempo de

desenvolvimento utilizando sistemade arquivos

Vantagens SGBD

• Flexibilidade – Permitem alterações evolutivas

• Disponibilidade imediata de dados

atualizados• Economias de escala

– Centralização da informação geraeconomia dos projetos

– Capacidade de investimento emequipamentos centrais


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Quando não usar (BD

tradicionais)• BD e aplicações simples, bem

definidas e sem previsão demudanças

• Requisitos de tempo-real difíceisde serem atendidos devido aooverhead inerente ao SGBD

• Sem necessidade de múltiplosusuários e acesso concorrente

Resumo

• Definição de banco de dados

• SGBDs

• Características que diferenciam

abordagem BD• Usuários de BD

• Vantagens da abordagem BD

• Quando não usar um BD


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Leitura• Capítulo 1


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Projeto• Estabelecimento dos Grupos• Estabelecimento do Projeto

– Descrição – Operações – Consultas

• Modelo Entidade-Relacionamento• Modelo Relacional• Criação da Base de Dados

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