Plano de Curso e Introducao - Facom

INF70 – Gerenciamento de Banco de Dados 2
Plano de Curso
e
Introdução
Ilmério Reis da Silva
[email protected]
www.facom.ufu.br/~ilmerio/gbd2
UFU/FACOM/BCC
Plano de Curso
Ementa
• Arquitetura de um Sistema Gerenciador de Banco de DadosSGBD, Transações e Integridade de Dados
• Armazenamento de Dados
• Organização de Arquivos
• Arquivos de Índice
• Ordenação em Disco
• Processamento de Consultas
• Compressão de Dados.
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Página:0.3
Motivação
• BD é essencial para qualquer organização.
• SGBD é:
 Capaz de criar e manipular grandes volumes de dados
 Um tipo de software complexo
• Algoritmos usados na implementação de SGBD usam
técnicas de desenvolvimento de software sofisticadas
• Escolha e configuração de SGBD é um problema prático.
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Página:0.4
Objetivo Geral
Tornar o aluno capaz de escolher métodos e implementar
algoritmos adequados à solução de problemas que
envolvem a organização e a recuperação de informações
armazenadas em disco, incluindo conceitos e técnicas de
implementação de um sistema de gerência de bancos de
dados.
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Página:0.5
Objetivos Específicos
Tornar o aluno capaz de:
•
•
•
•
•
•
escolher métodos de organização de arquivos
implementar algoritmos de indexação de dados em disco;
implementar algoritmos de ordenação de dados em disco;
calcular custos de I/O envolvidos no acesso a dados;
implementar os operadores básicos da algebra relacional
implementar um optimizador de consultas
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Programa
P.1) Introdução (Revisão)
 Integridade de Dados: Restrição de Domínio; Chave
Primária; e Chave Estrangeira.
 Transações: Atomicidade, Consistência, Isolamento,
Durabilidade (ACID)
 Arquitetura de um SGBD
P.2)Armazenamento de Dados
 Hierarquia de memória
 Gerenciamento de espaço em disco
 Gerenciamento do Bufferpool
 Políticas de substituição
 Formatos de registros e de páginas
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Programa (cont.)
P.3)Introdução à Organização de Arquivos e Índices

Fundamentos

Arquivos não ordenados

Arquivos ordenados

Propriedades de índices: densos/esparsos, agrupados/não
agrupados, primários/secundários, com chaves
compostas

Arquivos de acesso direto

Arquivos indexados com base em árvores B

Comparação de Organizações de Arquivos
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Programa (cont.)
P.4)Índices baseados em árvore

Fundamentos

ISAM

Árvore B+

Operações

Compressão de chaves
P.5)Índices baseados em tabela hash

Hash estático

Hash dinâmico

Hash Extensível

Hash Linear
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Programa (cont.)
P.6)Processamento de Consultas
 Visão geral
 Ordenação de Dados em Disco
 Implementação dos operadores da álgebra relacional
 Otimização de consultas SQL
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Página:0.10
Metodologia
•
•
•
•
Aulas expositivas
Exercícios em sala de aula
Exercícios extra classe com dúvidas na sala do professor
Trabalho de implementação com apresentação em sala
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Página:0.11
Avaliação
A
TIV
ID
A
D
E
Prova1
Prova2
Prova3
Trabalho/Part.
D
A
TA
30/03/12
18/05/12
22/06/12
V
árias
V
A
LO
R
20
20*+5**
40*
20
O
BS
P.1aP.3
P.4, P.2
P.5, P.6
*valoresrevistosconform
ediscutidoemsaladeaula
**cincopontosextraspararecuperaçãodenotadaprim
eiraprova
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Página:0.12
Bibliografia
• R. Ramakrishnan e J. Gehrke, Database management
systems, 3a Ed., McGraw-Hill, Boston, 2003.
Obs: Livro-texto; Cinco exemplares na biblioteca;
• A. Silberchatz, H. Korth, S. Sudarshan, Sistema de banco
de dados, 5a Ed., Editora Campus, Rio de Janeiro, 2006,
• H. Garcia-Molina, J. Ullman, J. Widom, Database System
Implementation, Prentice-Hall, New Jersey, 2000.
• R. Elmasri e S. Navathe, Sistemas de banco de dados, 4a
Ed., Addison-Wesley, São Paulo, 2005
• I. Silva, Notas de Aula de Gbd2,
http://www.facom.ufu.br/~ilmerio/gbd2, Uberlândia, 2009
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P1. Introdução (Revisão)
Fundamentos
Def. Banco de Dados
“ é uma coleção de itens de dados relacionados”
Propriedades implícitas:
 representa uma realidade,
 tem um significado
 é projetado com objetivos definidos
Exemplo: Banco de dados de uma empresa contendo dados
de clientes, funcionários e produtos.
As páginas da Web formam um BD?
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Fundamentos
Def. Sistema Gerenciador de Banco de Dados
“Um Sistema Gerenciador de Banco de Dados(SGBD) é um
software que gerencia um ou mais bancos de dados”
Ex: Oracle; PostgreSql; MySql; Sybase; MS Sql Server; MS
Access; Firebird.
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Fundamentos
Def. Sistema de Banco de Dados (SBD)
SBD = BD + SGBD + Aplicação
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Fundamentos
Def. Integridade de Dados significa que o dado armazenado
está completo e correto de acordo com regras estabelecidas
pela aplicação.
Essas regras são chamadas Restrições de Integridade, por
exemplo, no modelo relacional, temos:
 Restrição de Domínio: estabelece o conjunto de valores
válidos para atributos
 Restrição de Chave: nenhum par de tuplas pode ter os
mesmos valores (exceto se nulos, para chave candidata
diferente da chave primária)
 Restrição Referencial ou Chave Estrangeira: valor da
chave deve aparecer como chave primária em outra
relação
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Fundamentos
Def. Transação: é uma unidade lógica de trabalho formada por
um conjunto de operações com as seguintes características:
 Atômica – executam-se todas ou nenhuma
 Consistente – mantêm a integridade do BD
 Isolada – transações intercaladas não interferem entre si
 Durável - as modificações que uma transação encerrada
fez no BD não são removidas por falhas.
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Arquitetura de um SGBD Relacional
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FIM - P1. Introdução