Plano de Curso e Introdução - Facom

GBC053–Gerenciamento de Banco de Dados
Plano de Curso
e
Introdução
Ilmério Reis da Silva
[email protected]
www.facom.ufu.br/~ilmerio/gbd
UFU/FACOM/BCC
Plano de Curso
Ementa
• Arquitetura de um Sistema de Gerenciamento de Banco de
Dados-SGBD (REVISÃO)
• Armazenamento de Dados: dispositivos, gerenciamento e
organização de arquivos
• Arquivos de Índice: Árvore B+ e Hash
• Ordenação em Disco
• Implementação de um SGBD: tipos de dados, formas de
armazenamento e processamento de instruções de
manipulação de dados: inserção, alteração, exclusão e
consulta
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.
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.
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
Programa
P1) Introdução (Revisão)
 Integridade de Dados: Restrição de Domínio; Chave
Primária; e Chave Estrangeira.
 Transações: Atomicidade, Consistência, Isolamento,
Durabilidade (ACID)
 Arquitetura de um SGBD
P2)Armazenamento de Dados
 Hierarquia de memória
 Gerenciamento de espaço em disco
 Gerenciamento do Bufferpool
 Políticas de substituição
 Formatos de registros e de páginas
Programa (cont.)
P3)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
Programa (cont.)
P4)Índices baseados em árvore

Fundamentos

ISAM

Árvore B+

Operações

Compressão de chaves
P5)Índices baseados em tabela hash

Hash estático

Hash dinâmico

Hash Extensível

Hash Linear
Programa (cont.)
P6)Processamento de Consultas
 Visão geral
 Ordenação de Dados em Disco
 Implementação dos operadores da álgebra relacional
 Otimização de consultas SQL
Metodologia
•
•
•
•
Aulas expositivas
Exercícios em sala de aula
Exercícios extra classe com dúvidas na sala do professor
Trabalho de implementação com apresentação em sala
Avaliação
Bibliografia
• R. Ramakrishnan e J. Gehrke, Database management
systems, 3a Ed., McGraw-Hill, Boston, 2003. (Livro-texto)
• 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/gbd, Uberlândia, 2016
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?
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.
Fundamentos
Def. Sistema de Banco de Dados (SBD)
SBD = BD + SGBD + Aplicação
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
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.
Arquitetura de um SGBD Relacional
FIM - P1. Introdução