05-BD - Tolstenko

Sistemas de Informação
e as decisões gerenciais na era da Internet
James A. O'Brien
Capítulo 5:
Introdução ao Gerenciamento de Bancos de Dados
5.1 Gerenciamento de Banco de Dados:
Administrando Recursos de Dados.
5.2 Fundamentos Técnicos do Gerenciamento de
Banco de Dados.
Gerencimento de Banco de Dados:
Administrando Recursos de Dados
Os dados são um recurso organizacional essencial que
precisa ser administrado como outros importantes ativos
das empresas. A maioria das organizações não conseguiria sobreviver ou ter sucesso sem dados de qualidade
sobre suas operações internas e seu ambiente externo.
As organizações estão sujeitas a enorme pressão para o
fornecimento de informações de melhor qualidade para
as tomadas de decisão, apresentadas de formas que
sejam fáceis de acessar e manipular. Os usuários empresariais estão reagindo às necessidades críticas de melhores informações para suas missões específicas devido a
mercados em rápida transformação, cada vez mais voláteis e competitivos, bem como a ciclos de vida de produto cada vez mais curtos.
Gerencimento de Banco de Dados:
Administrando Recursos de Dados
Processamento de dados:
Dados na forma bruta sendo processados, ou transformados, por algoritmos, ou operações, para produzirem
informações úteis.
As organizações e seus gerentes precisam praticar a
administração de recursos de dados, uma atividade que
aplica tecnologias de sistemas de informação como
gerenciamento de bancos de dados e outras ferramentas
gerenciais à tarefa de administrar os recursos de dados
de uma organização para atender as necessidades de
informação dos usuários.
Conceitos Básicos sobre Dados (1/4)
Os dados podem ser organizados logicamente em caracteres, campos, registros, arquivos e banco de dados.
Caracter
Elemento lógico mais simples dos dados, consiste em um
único símbolo alfabético, numérico ou outro.
Visão Física = ponto de vista do hardware = um byte,
elemento mais elementar de dados.
Visão Lógica = ponto de vista do usuário, é o elemento
mais simples dos dados possível de ser observado e
manipulado.
Conceitos Básicos sobre Dados (2/4)
Campo, ou item de dados
Consiste em um grupamento de caracteres.
O grupamento de caracteres alfabéticos no nome de
uma pessoa, por exemplo, forma um campo de nome, e
o grupamento de números em um total de vendas forma
um campo de total de vendas.
Em termos específicos, um campo de dados representa
um atributo (uma característica ou qualidade) de alguma
entidade (objeto, pessoa, lugar ou evento).
O salário de um funcionário, por exemplo, é um atributo
que é um campo de dados típico utilizado para descrever
uma entidade que é um funcionário de um empresa.
Conceitos Básicos sobre Dados (3/4)
Registro
Os campos de dados afins são agrupados para formarem
um registro. Assim, um registro representa uma coleção
de atributos que descrevem uma entidade. Um exemplo
é o registro de folha de pagamento para uma pessoa, que
consiste em campos de dados descrevendo atributos
como o nome da pessoa, seu número da previdência
social e sua base salarial.
Arquivo
Um grupo de registros afins é um arquivo ou tabela de
dados. Desta forma, um arquivo de funcionários conteria
os registros dos funcionários de uma empresa. Podem
ser classificados quanto a sua permanência como:
Arquivo mestre = principal.
Arquivo de transações, ou detalhe = movimentações.
Arquivo histórico, ou acervo = para fins de backup.
Conceitos Básicos sobre Dados (4/4)
Banco de Dados (BD)
Conjunto integrado de registros ou objetos logicamente
afins. Um objeto consiste em valores de dados descrevendo os atributos de uma entidade, além das operações
que podem ser executadas sobre os dados.
Um BD consolida registros previamente armazenados em
arquivos separados em uma fonte comum de registros de
dados que fornece dados para muitas aplicações. Os
dados armazenados em um BD são independentes dos
programas aplicativos que os utilizam e do tipo de dispositivos de armazenamento secundário nos quais estão armazenados. Um BD de pessoal, por exemplo, consolida
dados anteriormente isolados em arquivos separados
como arquivos de folha de pagamento, arquivos de ações
de pessoal e arquivos de qualificações de funcionários.
Elementos Lógicos dos Dados
banco de dados
DBDEMOS
ponteiro de registro (registro atual)- denota o
registro com o qual o usuário está trabalhando
linhas = registros
tabela de dados “country.db”
do banco de dados DBDEMOS
colunas = campos
A Abordagem do Gerenciamento de
Bancos de Dados
O desenvolvimento de BD e de softwares de gerenciamento de bancos de dados é o fundamento dos métodos
modernos de gerenciar dados organizados. A abordagem
do gerenciamento de BD consolida registros e objetos de
BD que podem ser acessados por diferentes programas
aplicativos.
Sistema de gerenciamento de banco de dados (database
management system, ou DBMS) funciona como interface
de software entre os usuários e os BD. Dessa forma, o
gerenciamento de BD envolve o uso de software de gerenciamento para controlar como eles são criados, comsultados e mantidos para fornecerem as informações necessárias aos usuários finais e suas organizações.
A Abordagem do Gerenciamento de
Bancos de Dados
A abordagem do gerenciamento de bancos de dados
envolve três atividades básicas:
. Atualização e manutenção de BD comuns para refletir
novas transações de negócios e outros eventos que
exigem mudanças nos registros de uma organização.
. Fornecimento das informações requisitadas por cada
aplicação do usuário final mediante o uso de aplicativos
que compartilham os dados em BD comuns. Este compartilhamento de dados é suportado pela interface comum
de dados propiciada por um pacote de DBMS. Dessa forma, os usuários finais e programadores não precisam
saber onde ou como os dados estão fisicamente armazenados.
. Fornecimento de uma capacidade de consulta/resposta
e emissão de relatório por meio de um pacote DBMS.
A Abordagem do Gerenciamento de BD’s
Consulta
Processamento de Transações do Cliente
Programa de
Conta
Corrente
Programa de
Conta
Poupança
Programa de
Financiamento
Sistema de Gerenciamento de Bancos de Dados
(criação de tabelas, manutenção, controle de transações,
integridade dos dados, consultas, relatórios, ...)
Bancos de Dados
do Cliente
Dados da Conta Corrente
Dados de Conta Poupança
Dados de Financiamento
Outros Dados do Cliente
Sistemas de Gerenciamento de Bancos de Dados
Conjunto de programas de computador que controla a
criação, manutenção e uso dos bancos de dados por
uma organização e seus usuários finais.
Gerenciament
o
de Banco
de Dados
Os quatro usos maiores de
um pacote de DBMS são:
. Desenvolvimento de BD
. Consulta de BD
. Manutenção de BD
. Desenvolvimento de aplicações
Sistema
Operacional
Sistema de
Gerenciamento
do Banco de
Dados
Aplicativos
Bancos de
Dados
Dicionário
de Dados
Desenvolvimento de Bancos de Dados
Pacotes de gerenciamento de BD como MS Access ou
Lotus Approach permitem aos usuários finais desenvolverem facilmente os BD de que necessitam. Entretanto,
as grandes organizações com sistemas cliente/servidor
ou baseados em mainframe normalmente colocam o controle do desenvolvimento de BD em nível empresarial
nas mãos de administradores de bancos de dados e
outros especialistas em BD. Isto melhora a integridade e
segurança dos BD organizacionais. Os programadores
utilizam a linguagem de definição de dados em DBMS
como o Oracle 8 ou o DB2 da IBM para desenvolver e especificar o conteúdo, relações e estruturas dos dados em
cada BD e para modificar as suas especificações sempre
que necessário. Essas informações são catalogadas
e armazenadas em um BD de definições e especificações
de dados chamado dicionário de dados, que é mantido
pelos administradores de banco de dados (DBA’s).
Dicionário de Dados
Os dicionários de dados são outra ferramenta da administração de BD. Um dicionário de dados é um catálogo
ou diretório computadorizado contendo metadados, ou
seja, dados sobre dados. Um dicionário de dados inclui
um componente de software para gerenciar um banco de
definições de dados, isto é, metadados sobre a estrutura,
elementos dos dados e outras características dos BD de
uma organização. Ele contém, por exemplo, os nomes e
descrições de todos os tipos de registros de dados e
suas inter-relações, bem como informações definindo
os requisitos para o acesso dos usuários finais a programas aplicativos e de manutenção e segurança dos BD.
Os dicionários de dados podem ser consultados pelo
DBA para relatar a situação de qualquer aspecto de metadados de uma empresa. O administrador pode, então,
fazer mudanças nas definições de elementos de dados
selecionados.
Consulta do Banco de Dados
A capacidade da consulta ao banco de dados é um dos
principais benefícios de um sistema de gerenciamento
de bancos de dados. Os usuários finais podem utilizar
um DBMS pedindo informações de um BD por meio de
uma linguagem de consulta ou um gerador de relatórios.
Eles podem receber uma resposta imediata na forma de
telas de vídeo ou relatórios impressos.
Consultas SQL
A SQL, ou Structured Query Languagem (Linguagem de
Consulta Estruturada), é uma linguagem de consulta encontrada em muitos pacotes de gerenciamento de BDs.
A forma básica de uma consulta SQL é:
SELECT lista de campos de dados
FROM lista de arquivos, ou tabelas dos quais devem ser
recuperados os dados
WHERE condições da busca
Manutenção de Bancos de Dados
Os bancos de dados de uma organização precisam ser
constantemente atualizados para refletirem as novas
transações de negócios e outros eventos.
Outras mudanças diversas devem ser feitas para garantir
precisão dos dados nos bancos de dados.
Este processo de manutenção de bancos de dados é
acompanhado por programas de processamento de transações e outros pacotes de aplicativos para o usuário
final, com apoio do DBMS.
Os usuários finais e os especialistas em informática também podem empregar vários utilitários fornecidos por um
DBMS para manutenção de bancos de dados.
Desenvolvimento de Aplicações
Os pacotes DBMS desempenham um papel importante no
desenvolvimento de aplicações. Usuários finais, analistas
de sistemas e outros programadores de aplicações podem utilizar a linguagem interna de programação e ferramentas embutidas de desenvolvimento de software fornecidas por muitos pacotes de DBMS para desenvolverem programas de aplicação personalizada. Você pode,
por exemplo, utilizar um DBMS para criar facilmente telas
de entradas de dados, formulários e relatórios de um aplicativo empresarial. Um DBMS também facilita a tarefa dos
programadores de aplicações, já que estes não precisam
desenvolver procedimentos detalhados de manipulação
de dados utilizando uma ling. de programação toda vez
que escrevem programas. Em vez disto, podem incluir
em seus programas formulações em linguagem de manipulação de dados que chamam o DBMS para realizar as
atividades necessárias de manipulação de dados.
O que é a SQL ?
A SQL significa Structured Query Language (Linguagem
de Consulta Estruturada) e foi criada pela IBM como linguagem de acesso ao seu banco de dados relacional
para mainframes, o DB2.
Ela atende ao conjunto completo de exigências para se
classificar como linguagem relacional e foi padronizada
como linguagem relacional padrão para uso em qualquer
plataforma de computadores: mainframes, minis, micros
(de qualquer marca).
É uma linguagem aberta para uso por qualquer fornecedor de software.
O que é a SQL ?
É a linguagem padrão usada para construir e acessar
“sistemas de banco de dados relacionais” de diferentes
tipos e em diferentes plataformas de hardware.
A linguagem SQL se divide em duas partes independentes (chamadas também de linguagens):
1ª. uma linguagem de manipulação de dados, usada para
consultar, incluir, excluir e alterar os dados do bancos
de dados,
2ª. uma linguagem de definição de dados, usada para
criar e alterar a estrutura dos bancos.
Linguagem de Manipulação de Dados
(DML)
SELECT
. obter os dados de uma ou mais tabelas contidas em um
ou mais bancos de dados.
. obter informações de resumo sobre os dados das tabelas, tais como totais gerais, contagem de registros, e
ainda o valor máximo, mínimo ou médio.
INSERT, DELETE e UPDATE
manipular dados em tabelas, através da inserção, exclusão ou atualização de registros.
Linguagem de Definição de Dados
(DDL)
CREATE TABLE, ALTER TABLE e DROP TABLE
criar, modificar ou eliminar tabelas em um banco de
dados.
CREATE INDEX e DROP INDEX
criar ou eliminar índices para uma tabela.
Principais Tipos de Bancos de Dados
Bancos de Dados
Externos na
Internet e Serviços
Online
Bancos de Dados
Distribuídos em
Intranets e
Outras Redes
PC ou
NC do
Cliente
Bancos de
Dados do
Usuário Final
Servidor
de Rede
Depósitos
de Dados
(Data
Warehouse)
Bancos de Dados
Operacionais
da Organização
Bancos de Dados
Analíticos dos
Dados Críticos
da Organização
Tipos de Bancos de Dados (1/4)
Banco de Dados Operacionais
armazenam dados detalhados necessário para apoiar as
operações da organização como um todo. Eles também
são chamados bancos de dados de área temática
(Subject Area Databases, ou SADB), bancos de dados de
transações e bancos de dados de produção. São exemplos o BDs de clientes, pessoal e estoque e outros BD
contendo dados gerados pelas operações das empresas.
Data Warehouse (armazém, ou depósito de dados)
armazena dados do ano em curso e anos anteriores que
foram extraídos dos vários BD operacionais de um organização. É uma fonte central de dados que foram classificados, editados, padronizados e integrados de tal forma
que podem ser utilizados para uma multiplicidade de formas de análise empresarial, pesquisa de mercado e apoio
à decisão.
Tipos de Bancos de Dados (2/4)
Data Mining (mineração de dados)
No data mining, os dados de um data warehouse são processados para identificar fatores e tendências chaves nos
padrões das atividades de negócios. Esse procedimento
pode ser utilizado para ajudar os gerentes a tomarem decisões sobre mudanças estratégicas nas operações empresariais para obter vantagens competitivas no mercado.
Banco de Dados Distribuídos
Muitas organizações reproduzem e distribuem cópias ou
partes de BD para servidores de rede em uma multiplicidade de locais. Esses BDs distribuídos podem residir em
servidores de rede, na Rede Mundial de Computadores,
em intranets ou extranets. Garantir que todo os dados
nos BD distribuídos de um organização sejam constante
e concomitantemente atualizados é o desafio maior gerenciamento de BD distribuídos.
Tipos de Bancos de Dados (3/4)
Bancos de Dados Externos
O acesso a uma ambundância de informações de BD internos e externos é disponível mediante uma taxa em serviços comerciais online, e com ou sem tarifas de muitas
fontes na Internet, particularmente na Rede Mundial de
Computadores. Os sites da rede fornecem uma variedade
infinita de páginas de documentos interligados por hiperlinks em bancos de dados em hipermídia possíveis de serem acessados.
Você pode visualizar ou carregar para o seu computador
resumos ou cópias completas de centenas de jornais,
revistas, boletins informativos, documentos de pesquisa
e outros materiais publicados e periódicos em bancos de
dados bibliográficos e de textos integrais.
Tipos de Bancos de Dados (4/4)
Bancos de Dados em Hipermídia na Rede
O rápido crescimento dos sites na Internet e intranets e
extranets tem aumentado drasticamente o uso de bancos
de dados em documentos em hipertexto e hipermídia. Um
site de rede armazena essas informações em um banco
de dados em hipermídia que consiste em uma home page
e outras páginas de multimídia ou mídias mistas (texto,
imagens gráficas e fotográfias, videoclipes, segmentos
de áudio e assim por diante) com hiperlinks. Ou seja, do
ponto de vista do gerenciamento de BD, o conjunto de
páginas de multimídia interconectadas em um site da
rede é um BD de páginas de hipermídia inter-relacionadas, em lugar de registros de dados inter-relacionados.
Um BD em hipermídia que consiste em páginas em HTML
(Hypertext Markup Language), arquivos GIF (Graphic
Image Files) e arquivos de vídeo.
Sistemas de Informações Baseados na Rede
Navegador
de Rede
PCs
ou NCs
do Cliente
A Internet
Intranets
Extranets
Software
do
Servidor
de Rede
Banco de Dados
em Hirpemídia
Páginas em HTML
Arquivos de Imagens GIF
Arquivos de Vídeo
Servidor
de Rede
Benefícios do Gerenciamento de Bancos de Dados
O gerenciamento de bancos de dados reduz a duplicação
de dados e integra os dados de forma que possam ser
acessados por múltiplos programas e usuários.
Os usuários são dotados de uma capacidade de consulta/
resposta e relatório que lhes permite facilmente obter as
informações de que necessitam sem terem de formular
programas de computador.
Integridade e segurança dos dados armazenados em BD
podem ser aumentadas, já que o acesso aos dados e a
modificação dos bancos de dados são controlados pelo
software de sistema de gerenciamento de banco de dados, dicionário de dados e a função de administração
de bancos de dados.
Limitações do Gerenciamento de Bancos de Dados
Complexidade tecnológica. Pode ser difícil e dispendioso
desenvolver grandes bancos de dados de tipos complexos e instalar um DBMS.
Maior capacidade de hardware é exigida, já que são maiores os requisitos de armazenamento para os dados da
organização e para os programas DBMS.
Finalmente, se a organização utiliza bancos de dados
centralizados, sua vunerabilidade a erros, fraude e falhas
é aumentada. Inconsistência de dados podem surgir
quando é utilizado um método de bancos de dados
distribuídos.
Portanto, a segurança e a integridade dos bancos de dados de um organização são as principais preocupações
no esforço de gerenciamento de recursos de dados.
Estrutura dos Bancos de Dados
As relações entre os muitos registros individuais nos
bancos de dados são baseadas em uma das diversas
estruturas ou modelos lógicos de dados.
Os pacotes de sistemas de gerenciamento de bancos de
dados são projetados para utilizar uma estrutura específica de dados para fornecer aos usuários finais acesso
rápido e fácil a informações armazenadas em bancos de
dados.
As cinco estrutura de bancos de dados fundamentais são
os modelos: hieráquicos, estrutura em rede, estrutura
relacional, orientados a objetos e multidimensionais.
Estrutura Hieráquica
Os primeiros pacotes DBMS para mainframe utilizavam a estrutura
hierárquica, na qual as relações entre os registros formam uma hierarquia ou estrutura de tipo árvore. No modelo hieráquico tradicional,
todos os registros são dependentes e dispostos em estruturas de níveis múltiplos, que consistem em um registro raiz e qualquer número
de níveis subordinados. Desta forma, todos os relacionamentos entre
os registros são de um-para-muitos, já que cada elemento de dados
se relaciona apenas com um elemento acima dele.
Elementos de Dados
dos Departamentos
Elementos de Dados
do Projeto A
Elemento de Dados
do Funcionário 1
Elemento de Dados
do Funcionário 2
Elementos de Dados
do Projeto B
Estrutura em Rede
A estrutura em rede pode representar relações lógicas mais complexas e ainda é utilizado por alguns pacotes DBMS de mainframe. Ela
permite relacionamentos do tipo muitos-para-muitos entre os registros, ou seja, o modelo em rede pode acessar um elemento de dados
seguindo um dentre vários caminhos, porque qualquer elemento ou
registro de dados pode ser relacionado com qualquer número de
outros elementos de dados.
Departamento A
Funcionário 1
Projeto A
Funcionário 2
Departamento B
Funcionário 3
Projeto B
Estrutura Relacional
O modelo relacional tornou-se o mais popular das estruturas de BD.
Ele é utilizado pela maioria dos pacotes DBMS para microcomputadores, bem como por muitos sistemas de potência média e de computador central. No modelo relacional, todos os elementos dos dados
dentro do banco de dados são concebidos como armazenados na
forma de tabelas simples. Os pacotes DMBS baseados no modelo
relacional podem vincular, ou relacionar elementos de dados de várias tabelas para fornecer informações para os usuários.
Tabela de Departamentos
Tabela de Funcionários
N°Depto
N°Func
NomeDepto Gerente
NomeFunc Salario
N°Depto
Depto. A
Func. 1
Depto. A
Depto. B
Func. 2
Depto. A
Depto. C
Func. 3
Depto. C
...
Func. 4
Depto. B
Func. 5
Depto. B
Func. 6
Depto. A
Estrutura Multidimensional
A estrutura multidimensional de bancos de dados é uma variação do
modelo relacional que utiliza estruturas multidimensionais para organizar dados e expressar as relações entre os dados.
Você pode visualizar as estruturas multidimensionais como cubos de
dados e cubos dentro de cubos de dados. Cada face do cubo é considerada como uma dimensão de dados. Cada célula dentro de um
estrutura multidimensional contém dados agregados relacionados a
elementos ao longo de cada uma de suas dimensões. Um única
célula, por exemplo, pode conter as vendas totais para um produto
em uma região para um canal específico de vendas em um único
mês.
Um dos maiores benefícios dos BD multidimensionais é que eles são
uma maneira compacta e inteligível de visualizar e manipular elementos de dados que possuem muitas inter-relações. Por isso, os BD
multidimensionais se tornaram a estrutura mais popular para os BD
analíticos que suportam aplicações de processamento analítico
online (Online Analytical Processing, ou OLAP), nas quais se esperam respostas rápidas para consultas comerciais complexas.
Estrutura Baseada em Objetos (1/2)
O modelo de banco de dados orientado a objetos é considerado como umas das tecnologias-chaves de uma nova geração de aplicativos multimídia baseados na rede. Um objeto consiste em valores de
dados que descrevem os atributos de uma entidade, mais as operações que podem ser executadas sobre os dados. Esta capacidade
de sistematização permite ao modelo orientado a objetos manipular
melhor do que outras estruturas de bancos de dados os tipos mais
complexos de dados (gráficos, imagens, voz, texto).
O modelo orientado a objetos também suporta herança, ou seja, novos objetos podem ser automaticamente criados mediante a reprodução de algumas ou todas as características de um ou mais objetos
pais. Essas capacidades tornaram populares os sistemas de gerenciamento de bancos de dados orientados a objetos (object-oriented
database management systems, ou OODBMS) no projeto assistido
por computador (CAD) e em um número crescente de aplicações. A
tecnologia de objeto, por exemplo, permite aos projetistas desenvolverem desenhos de produtos, armazená-los como objetos em um
banco de dados orientado a objetos e reproduzi-los e modificá-los
para criar novos desenhos de produto.
Estrutura Baseada em Objetos (2/2)
Atualmente, as aplicações de multimídia baseadas em rede para a
Internet e intranets e extranets se tornaram uma das principais áreas
de aplicação para a tecnologia de objetos.
Objeto Conta Bancária
Atributos
. Cliente
. Saldo
. Juro
Operações
. Depósito (quantia)
. Saque (quantia)
herança
herança
Objeto Conta Corrente
Objeto Conta de Poupança
Atributos
. Linha de crédito
. Extrato mensal
Operações
. Calcular juros devidos
. Imprimir extrato mensal
Atributos
. Número de saques
. Extrato trimestral
Operações
. Calcular juros pagos
. Imprimir extrato trimestral
Avaliação das Estruturas de BD (1/2)
As estruturas hierárquica de dados foi um modelo natural para os
bancos de dados utilizados para os tipos estruturados e rotineiros
de processamento de transações que caracterizavam muitas operações das empresas. Os dados para essas operações podem ser facilmente representados por grupos de registros em uma relação hierárquica. Entretanto, existem muitos casos em que se necessitam de
informações sobre os registros que não possuem relações hierárquicas. É óbvio que em algumas organizações, por exemplo, os funcionários de mais de um departamento podem trabalhar em mais de um
projeto.
Uma estrutura em rede poderia lidar facilmente com este relacionamento muitos-para-muitos. Por isso, ela é mais flexível do que a
estrutura hierárquica no apoio a bancos de dados para muitos tipos
de operações das empresas. Entretanto, como a estrutura hierárquica, por suas relações terem de ser estipuladas de antemão, o modelo
de rede não consegue manipular facilmente requisições de informação específica.
Avaliação das Estruturas de BD (2/2)
Os bancos de dados relacionais, por outro lado, permitem ao usuário final a fácil recepção de informações em resposta a requisições
específicas. Isto porque nem todas as relações entre os elementos
de dados em um banco de dados organizado de modo relacional precisam ser especificados quando o banco é criado. O software de gerenciamento de bancos de dados (tais como Oracle 8, DB2, Access)
cria novas tabelas de relações de dados utilizando partes dos dados
de diversas tabelas. Desta forma, os bancos de dados relacionais
são mais fáceis de serem trabalhados e mantidos pelos programadores do que os modelos hierárquicos e em rede.
O uso de software de gerenciamento de bancos de dados derivados
do modelo baseados em objetos e multidimensionais está em constante crescimento, mas estas tecnologias ainda estão desempenhando um papel auxiliar ao software de bancos de dados relacionais
para a maioria das aplicações em sistemas de informação empresarial.
Tecnologia OO e a Rede
O software de bancos de dados orientado a objetos está sendo cada
vez mais utilizado no gerenciamento de bancos de dados em hipermídia e applets Java na Rede Mundial de Computadores e intranets
e extranets. A indústria da informática projeta que os sistemas de
gerenciamento de bancos de dados baseados em objetos se tornará o componente de software fundamental para controlar as páginas
em multimídia na rede e outros tipos de dados que apóiam sites na
rede. Isto porque um OODBMS pode facilmente gerenciar o acesso e
armazenamento de objetos como documentos e imagens gráficas,
videoclipes, segmentos de áudio e outros subconjuntos de páginas
da rede.
Enquanto a indústria da tecnologia orientada a objeto afirmam que
um OODBMS pode operar com tipos complexos de dados e applets
Java que os utilizam com muito mais eficiência do que os sistemas
de gerenciamento de bancos de dados relacionais. Os principais fornecedores de DBMS relacionais têm contra-atacado pela adição de
módulos OODBMS a se software relacional.
Acessando Banco de Dados
O acesso eficiente aos dados é importante. Na manutenção de bancos de dados, os registros ou objetos precisam ser constantemente
adicionados, apagados ou atualizados para acompanhar as transações da empresa. Os dados também devem ser acessados rapidamente para que as informações possam ser produzidas em resposta a pedidos dos usuários finais.
Campos-chave
Um ou mais campos de identificação, ou chaves, que identificam o
registro para que ele possa ser localizado.
Chave primária
campo-chave ou campos-chave que identifica(m) exclusivamente o
registro de dados em um arquivo.
Chave estrangeira (campo de vinculação ou relacionamento)
campos dentro de um registro que indicam (apontam para) a localização de um outro registro a ele associado em outro arquivo.
Acesso Seqüencial
Uma das maneiras originais e básicas de acessar dados é o acesso
seqüencial. Este método utiliza uma organização seqüencial, na qual
os registros são fisicamente armazenados em uma ordem específica
de acordo com um campo-chave em cada registro.
O acesso seqüencial é rápido e eficiente quando se manipulam grandes volumes de dados que precisam ser periodicamente processados.
Entretanto, é preciso que todas as novas transações sejam classificadas na seqüência apropriada para o processamento do acesso
seqüencial.
Além disso, a maior parte do banco de dados ou arquivo pode ter de
ser pesquisada para localizar, armazenar ou modificar mesmo um
pequeno número de registros de dados.
Dessa forma, este método é lento demais para dar conta de aplicações que exijam atualização ou respostas imediatas.
Acesso Direto (1/2)
Quando se utilizam métodos de acesso direto, os registros não precisam ser dispostos em nenhuma seqüência particular nas mídias de
armazenamento. Entretanto, o computador deve acompanhar o local
de armazenamento de cada registro utilizando uma série de métodos
de organização direta para que os dados possam ser recuperados
quando necessário.
Método de Transformação de Chaves
Este método executa um cálculo aritmético em um campo ou registro
chave e utiliza o número que resulta do cálculo como um endereço
para armazenar e acessar esse registro. Por isto, o processo é chamado de transformação de chaves porque uma operação aritmética
é aplicada a um campo-chave para transformá-lo no endereço de localização do armazenamento do registro.
Método de Acesso Randômico
Este método estabelece um vínculo randômico entre os camposchave do registro e sua posição de armazenamento. Assim sendo, o
acesso a um registro poderá ser feito de forma instantânea, utilizando o endereço de localização do armazenamento do registro.
Acesso Direto (2/2)
Método de Acesso Seqüencial Indexado (ISAM)
O acesso indexado ocorre quando se acessa de forma direta um
arquivo seqüencial. Na sua maioria, todo arquivo criado armazena
os registros de forma seqüencial. A forma seqüencial de acesso
torna-se inconveniente, pois à medida que o arquivo aumenta de
tamanho, aumenta também o tempo de acesso ao mesmo.
Para se trabalhar com esta técnica, basta criar um arquivo direto
que será o índice de consulta do arquivo seqüencial, passando este
a ser o arquivo indexado.
Assim sendo, existirão dois arquivos: o arquivo índice (arquivo
direto) e o arquivo indexado (arquivo seqüencial).
Os acessos serão feitos como em um livro, primeiro se consulta o
arquivo índice, o qual possui a chave de pesquisa, no caso seria o
número da página, depois basta se posicionar de forma direta na
página identificada no índice, ou seja, no registro do arquivo
indexado.
Desenvolvimento de Bancos de Dados
Desenvolver bancos de dados pequenos e pessoais é relativamente fácil utilizando-se pacotes de gerenciamento
de bancos de dados para microcomputador. Entretanto,
desenvolver um grande banco de dados de tipos complexos pode ser uma tarefa complicada.
Em muitas empresas, desenvolver e gerenciar grandes
bancos de dados são responsabilidade principal do admistrador de banco de dados (DBA) e dos analístas de
projeto de bancos de dados.
Eles trabalham com os usuários finais e analistas de sistemas para modelarem os processos empresariais e os
dados que estes requerem. Em seguida determinam
(1) que definições de dados devem ser incluída no BD e
(2) que estrutura ou relações devem existir entre os
elementos de dados.
Planejamento de Dados e Projeto do BD (1/2)
1. Planejamento de Dados
Os administradores e projetistas de bancos de dados trabalham com a gerência e usuários finais da empresa para
desenvolverem um modelo empresarial que define o processo básico da empresa.
2. Especificação dos Requisitos
Definem as necessidades de informações dos usuários
finais em um processo empresarial. A descrição das necessidades dos usuários podem ser expressas em linguagem natural ou utilizando as ferramentas de uma
metodologia particular de projeto.
Planejamento de Dados e Projeto do BD (2/2)
3. Projeto Conceitual
Identificar os elementos-chave dos dados que são requeridos para executar suas atividades empresariais específicas. Isto freqüentemente envolve o desenvolvimento
de diagramas de entidades e relacionamentos (DER) que
modelam as relações entre as muitas entidades envolvidas nos processos empresariais.
4. Projeto Lógico
Traduz os modelos conceituais no modelo de dados de
um sistema de gerenciamento de bancos de dados.
5. Projeto Físico
Determina as estruturas de armazenamento de dados e
métodos de acesso.