Slide 1 - UFERSA

Universidade Federal Rural do Semi-Árido
Curso de Ciência da Computação
Banco de Dados
Profa. Dra. Angélica Félix de Castro
Aula 02
Presença dos bancos de dados em nossas vidas
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Nossa agenda telefônica
Nossos e-mails
Contas bancárias
Reservas em hoteis
Compras de passagens aéreas
Uma biblioteca real ou virtual
Uma loja de vendas real ou virtual
Um supermercado
.
.
.
Presença dos bancos de dados em nossas vidas
Os Bancos de Dados e sua tecnologia tem provocado um grande
impacto no crescimento do uso dos computadores
Presente em: negócios, comércio eletrônico, engenharia,
medicina, direito, educação e todas as ciências da informação.
Banco de Dados: coleção de dados relacionados.
Dados: Fatos que podem ser gravados. Ex.: nomes, números,
Informações: Conjunto de dados que tem um significado. Ex.:
nome completo, numero do telefone, CPF, nota final...
Revisão de conceitos básicos
Na engenharia de conhecimento:
Termômetro da Caldeira: 115º
Dados
Sinais sobre eventos e atividades
Facilidade de armazenagem e manipulação
Pouco valor agregado
Informações
Interpretações sobre os dados
Maior valor agregado & maior ambigüidade
Conhecimento
Informação dentro das mentes das pessoas
115º significa a temperatura
que foi medida
A temperatura máxima suportada pela
caldeira é de 100. Acima desse valor, pode
acontecer uma explosão,
Logo, a caldeira deve ser desligada!
Dados e Informações
• Dados: são os objetos do mundo real:
– Universidades: UFERSA, UERN, PUC-Rio, UFRJ
– Cursos: Administração, Engenharia
– Professores:Fábio, Maria, Joana
• Informações: São ocorrências registradas sobre
os dados:
– aula: “07-03-2001”, “Administração”, ”510L”
– nota: “20-04-2001”,”Gabriel”, “Teoria
Computacional”,10
Conceitos Básicos
Informação X Dado
Significado associado ou deduzido de um conjunto
de dados e de associações entre eles.
Conhecimentos que podem ser inferidos dos dados.
Banco de Dados
Conjunto de informações
relacionadas referentes a um
contexto do mundo real,
geralmente mantido por um longo
período de tempo!
Por que usar BD?
• Considere grandes organizações sem
utilizar um BD: Universidades, Bancos,
Multinacionais, Supermercado, Comércio...
• Tudo armazenado em várias divisões
• Grande volumes de dados
• Aplicações distintas manipulando mesmo
tipo de dados
Sistema de Arquivos
• Primeira arquitetura de sistemas para
armazenamento e manipulação de dados
e geração de informação.
• São sistemas em que os dados são
armazenados fisicamente separados um
do outro.
• O acesso é feito pelos programas de
aplicação, associando o nome externo dos
arquivos.
Sistema de Arquivos
Definição
Coleção de programas de aplicação que realizam tarefas
para os usuários (e.g. impressão de relatórios).
Características:
 Cada aplicação descreve seus dados com nomes e
formatos próprios
 Gerenciamento Local
 Manipulação de dados implementados pela própria
aplicação
Sistema de Arquivos
Por quê falar sobre Arquivos?
 Conhecimento dos problemas encontrados em sistema
de arquivos é importante para evitá-los em sistemas de
BD.
Necessidade de conversão de um sistema baseado em
arquivos para um sistema de BD.
1
Sistema de Arquivos
Manipulação
de Arquivos
Definição de
Arquivos
Programas de Aplicação
Entrada de
Dados e
Relatórios
Setor de VENDAS
Arquivos
IMÓVEL ( Código, Rua, Cidade, CEP, Tipo, Quartos, Aluguel, CPF_Prop)
PROPRIETARIO ( CPF, Nome, Endereço, Fone)
CLIENTE ( CPF, Nome, Endereço, Fone, TipoEscolhido, AluguelMax)
Manipulação
de Arquivos
Definição de
Arquivos
Programas de Aplicação
Entrada de
Dados e
Relatórios
Setor de CONTRATOS
Arquivos
IMÓVEL ( Código, Rua, Cidade, CEP, Aluguel)
ALUGUEL ( NumContrato, Imóvel, CPF_Cli, Valor, Duração, FormaPagto)
CLIENTE ( CPF, Nome, Endereço, Fone)
2
Sistema de Arquivos
Acadêmica:
Espaço Físico:
Alunos
Professores
Disciplinas
Turmas
Salas
Centros
Departamentos
Cursos
Disciplinas
Pessoal:
Centros
Departamentos
Professores
Funcionários
3
Sistema de Arquivos
Compras
Produção
Arquivos de
Compras
Arquivos de
Produção
Vendas
Arquivos de
Vendas
Sistema de Arquivos - Problemas
 Separação e Isolamento de Dados
Dificuldade no acesso aos dados porque eles são
isolados em arquivos separados.
•Exemplo:Listar todas as casas que satisfazem os
requisitos de clientes
Manipulação
de Arquivos
Definição de
Arquivos
Programas de Aplicação
Entrada de
Dados e
Relatórios
Setor de VENDAS
Arquivos
IMÓVEL ( Código, Rua, Cidade, CEP, Tipo, Quartos, Aluguel, CPF_Prop)
Manipulação
de Arquivos
Definição de
Arquivos
Setor de CONTRATOS
Programas de Aplicação
IMÓVEL ( Código, Rua, Cidade, CEP, Aluguel)
Entrada de
Dados e
Relatórios
Arquivos
Sistema de Arquivos - Problemas
• Inconsistência e redundância de dados:
– Se a mesma informação está repetida em arquivos diferentes
ela:
• está redundante, aumentando os custos de armazenamento;
• pode passar para um estado inconsistente, com valores
divergentes nas diferentes réplicas.
dado
Sistema de Arquivos - Problemas
• Dificuldade de acesso aos dados:
– Para cada sistema de arquivos, é necessário um aplicativo para
acessar as informações. Tem que haver um desenvolvimento
específico pra cada um deles.
• Isolamento de dados:
– Os dados estão armazenados em arquivos distintos, que não
possuem qualquer tipo de relacionamento direto, e ainda podem
conter diferentes formatos para o mesmo dado.
Sistema de Arquivos - Problemas
• Problemas de Integridade:
– Programas devem garantir a manutenção de restrições de
integridade. Restrições de Integridade são regras que
estabelecem quando uma base de dados está correta. Exemplo:
“Um aluno não pode possuir duas aprovações da mesma disciplina em
seu histórico”.
• Problemas de atomicidade:
– Algumas operações em um sistema devem ser “atômicas”
(indivisíveis). Ou essas operações são, em seu conjunto,
executadas até o fim, ou nenhuma delas deve ser executada.
• Problemas de segurança:
– Deve-se garantir regras de segurança em todos os programas
de aplicação.
Sistema de Arquivos - Problemas
• Anomalias no acesso concorrente:
– Pode acontecer de haver uma execução simultânea de
diversas operações. Geralmente, nos sistemas de arquivos,
esta melhoria seria difícil de ser implementada sem levar a
danos na consistência dos dados. Considere a seguinte
situação num sistema bancário:
– Dois clientes A e B querem sacar dinheiro de uma conta
bancária ao mesmo tempo
– Ambos lêem o valor 500;
– Um tira 50 reais (resultando 450 reais) e o outro 100 reais
(resultado 400 reais);
– Dependendo de qual execução do programa de débito
registre o saldo restante primeiro, o valor do saldo da conta
será 450 ou 400 reais, quando deveria ser 350 reais.
Sistema de Arquivos
• desvantagens do SA:
– redundância e inconsistência de dados;
– dificuldade no acesso aos dados;
– isolamento de dados;
– atualização múltipla;
– perda de espaço de armazenamento;
– anomalias de acesso concorrente;
– problemas de segurança;
– linguagem de acesso é em geral única para o
programa de aplicação e freqüentemente não
amigável.
Banco de Dados
• Conjunto de arquivos computadorizados que se
inter-relacionam
atendendo
à
demanda
Dados
Informação de
Banco de
informações de uma
aplicação ou de um
Dados
sistema.
• O fato dos dados serem integrados permite a
realização
de
relacionamentos
entre
informações,
podendo
assim
fornecer
informações adicionais em níveis operacional,
tático ou estratégico, no caso de empresas.
Sistema de Arquivos X Sistemas
de Banco de Dados
Sistema de Banco de Dados
Sistema de arquivos
Dados
(arquivos)
Aplicativos
Aplicativos
SGBD
Dados
(arquivos)
Dados
(arquivos)
O acesso/gerenciamento aos/dos
dados é feito diretamente pelos
programas aplicativos.
O acesso/gerenciamento aos/dos dados
é feito pelo SGBD. O SGBD funciona
como uma interface entre o BD e os
programas aplicativos.
Por quê Banco de Dados?
Banco de Dados X Arquivo
Dados Manipulados por
vários usuários com uma
única visão
Registros físicos
compostos de campos
Dados manipulados por vários usuários com visões diferentes
Agrupamento de um conjunto de arquivos, compartilhados
por usuários diferentes, concorrentes e... competidores
Por quê Banco de Dados?
Sistema de Arquivos
Aplicação 1
Aplicação 2
Aplicação 3
BD
Revendo Exemplo 1 de Sistema de Arquivos
Manipulação
de Arquivos
Definição de
Arquivos
Programas de Aplicação
Entrada de
Dados e
Relatórios
Setor de VENDAS
Arquivos
IMÓVEL ( Código, Rua, Cidade, CEP, Tipo, Quartos, Aluguel, CPF_Prop)
PROPRIETARIO ( CPF, Nome, Endereço, Fone)
CLIENTE ( CPF, Nome, Endereço, Fone, TipoEscolhido, AluguelMax)
Manipulação
de Arquivos
Definição de
Arquivos
Programas de Aplicação
Entrada de
Dados e
Relatórios
Setor de CONTRATOS
Arquivos
IMÓVEL ( Código, Rua, Cidade, CEP, Aluguel)
ALUGUEL ( NumContrato, Imóvel, CPF_Cli, Valor, Duração, FormaPagto)
CLIENTE ( CPF, Nome, Endereço, Fone)
Por quê Banco de Dados?
Entrada de
Dados e
Relatórios
Setor de VENDAS
Programas de
Aplicação
Entrada de
Dados e
Relatórios
Setor de CONTRATOS
SGBD
BD
Dados e
Metadados
Programas de
Aplicação
IMÓVEL ( Código, Rua, Cidade, CEP, Tipo, Quartos, Aluguel, CPF_Prop)
ALUGUEL ( NumContrato, Imóvel, CPF_Cli, Valor, Duração, FormaPagto)
CLIENTE ( CPF, Nome, Endereço, Fone, TipoEscolhido, AluguelMax)
PROPRIETARIO ( CPF, Nome, Endereço, Fone)
Histórico
• Etapas da evolução rumo a tomada de
decisão:
– Aplicações Isoladas: dados duplicados, dados
inconsistentes, processos duplicados.
– Sistemas Integrados: racionalização de
processos, manutenção dos dados.
– Sistemas de Informação: racionalização de
processos, racionalização de dados.
Histórico
• O desenvolvimento da teoria de Banco de
Dados ajudou sobretudo na independência
de dados, ou seja, qualquer mudança na
estrutura física ou na estratégia de acesso
não implica em alteração nos aplicativos
que utilizam tal dado.
Banco de Dados
Definição
Coleção de dados inter-relacionados
Conjunto de dados estruturados que são
confiáveis, coerentes e compartilhados por
usuários que têm necessidade de informações
diferentes.
Coleção compartilhada de dados logicamente
relacionados e da descrição destes dados que são
projetados para satisfazer as necessidades de
informação de uma organização.