Material 1 - DECOM-UFOP

Roteiro
BCC321 - Banco de Dados I
Conceitos Básicos
Luiz Henrique de Campos Merschmann
Departamento de Computação
Universidade Federal de Ouro Preto
Banco de Dados versus Processamento de Arquivos
[email protected]
www.decom.ufop.br/luiz
Usuários de Banco de Dados
Conceitos Básicos
Conceitos Básicos
O que é um banco de dados (BD)?
I
É uma coleção de dados relacionados [Elmasri &
Navathe,2011].
I
É uma coleção de dados operacionais usados pelas
aplicações de uma determinada organização [Date,1975].
Um banco de dados possui as seguintes propriedades
implícitas:
I
Representa alguns aspectos do mundo real → minimundo
ou universo de discurso.
I
É uma coleção lógica e coerente de dados com algum
significado inerente.
I
É projetado, construído e povoado por dados (instanciado)
para uma finalidade específica.
O que são esses dados?
Os dados são fatos que podem ser gravados e que possuem um
significado implícito.
Exemplo: nomes, números de telefones, endereços → agenda
telefônica.
Os Bancos de Dados no Cotidiano...
I
Aplicações: Engenharia, Economia, Medicina, Direito,
Educação ...
I
Um banco de dados pode ter qualquer tamanho e
complexidade.
Exemplo: Banco de Dados da Amazon.com.
I
I
I
I
I
I
I
Contém dados de livros, CDs, DVDs, jogos eletrônicos,
roupas etc.
Ocupa mais de 2 terabytes e está armazenado em 200
servidores.
Cerca de 15 milhões de visitantes acessam a Amazon.com
todos os dias.
O banco de dados é continuamente atualizado com novos
itens.
O banco é atualizado à medida que compras são efetuadas.
Aprox. 100 pessoas são responsáveis por manter o banco de
dados atualizado.
SGBD
I
I
I
Um banco de dados pode ser gerado e mantido
manualmente ou pode ser automatizado (computadorizado).
I
Um banco de dados computadorizado precisa ser criado e
mantido:
Sistema Gerenciador de Banco de Dados - SGBD
SGBD
Um sistema gerenciador de banco de dados (SGBD) é uma
coleção de programas que permite criar e manter
(manipular) um banco de dados.
O SGBD é um sistema de software de propósito geral que
facilita os processos de:
I
I
I
I
I
Os Bancos de Dados no Cotidiano...
Definição: especificação dos tipos, estruturas e as restrições
para os dados a serem armazenados.
Construção: processo de armazenar os dados em alguma
mídia controlada pelo SGBD.
Manipulação: inclui funções como pesquisas em banco de
dados, atualização do banco e geração de relatórios.
Compartilhamento: permite aos múltiplos usuários e
programas acessar, de forma concorrente, o banco de dados.
BD + SGBD = Sistema de Banco de Dados.
Outras funções importantes do SGBD são a proteção e a
manutenção do banco de dados por longos períodos.
I
Proteção: compreende a proteção do sistema contra o mau
funcionamento (hardware ou software) e segurança contra
acessos não autorizados.
I
Manutenção: os SGBDs devem ser capazes de manter um
sistema de banco de dados que permita a evolução dos
requisitos que se alteram ao longo do tempo.
Exemplo de um Banco de Dados
de uma Universidade
Sistema de Banco de Dados Simplificado
Banco de Dados versus Processamento de Arquivos
Natureza Autodescritiva de um Sistema de
Banco de Dados
Principais características da abordagem de um banco de
dados:
I
Natureza autodescritiva de um sistema de banco de dados.
I
Isolamento entre os programas e os dados e abstração de
dados.
I
Suporte para múltiplas visões dos dados.
I
Compartilhamento de dados e processamento de transação
multiusuário.
I
Catálogo do SGBD → metadados.
I
Possibilidade de acessar diversos bancos de dados.
I
Processamento de arquivos: a definição dos dados faz parte
dos próprios programas da aplicação.
Isolamento entre os Programas e os Dados e
Abstração de Dados
I
I
Alterações na estrutura dos arquivos não exige alterações
dos programas de acesso (independência programa-dados).
Suporte para Múltiplas Visões dos Dados
I
Um banco de dados pode ter vários usuários e cada um
pode solicitar diferentes visões do banco de dados.
I
Uma visão pode ser um subconjunto de um banco de
dados ou conter uma visão virtual dos dados (derivados
dos arquivos do banco de dados).
O sistema de banco de dados deve garantir uma visão
totalmente abstrata do banco de dados para o usuário.
Compartilhamento de Dados e Processamento
de Transação Multiusuário
Usuários de Banco de Dados
I
Administrador (DBA)
I
I
I
I
O SGBD multiusuário deve permitir que diversos usuários
acessem o banco de dados ao mesmo tempo (software de
controle de concorrência).
I
O SGBD multiusuário deve garantir que as transações
concorrentes operem corretamente.
I
Projetista
I
I
I
Responsável por identificar os dados e escolher estruturas
apropriadas para representá-los e armazená-los.
Essas tarefas são realizadas antes que o BD seja
implementado e instanciado (alimentado com os dados).
Analista de Sistemas e Programador de Aplicações
I
I
I
Administra BD e SGBD
Responsável pela autorização para acesso ao BD, pela
coordenação e monitoração de seu uso e por adquirir
recursos de software e hardware.
Resolver problemas como: violação de segurança e tempos
de resposta ruim.
Analista: identifica as necessidades dos usuários finais e
desenvolve as especificações das transações customizadas
que atendam a essas solicitações.
Programador: implementam essas especificações como
programas, realizam testes, manutenção e documentação.
Usuário Final
I
Acessa o BD: consultas, atualizações, relatórios...
Vantagens de Usar um Banco de Dados
Quando Não Usar um SGBD
I
Controle de redundância.
I
Controle de acesso (segurança).
I
Armazenamento persistente dos dados.
I
I
Existência de múltiplas interfaces para os usuários.
BD e suas aplicações são simples, bem definidas e sem
previsão de mudanças.
I
Representação de relacionamentos complexos entre os
dados.
I
Há requisitos de tempo real para alguns programas difíceis
de serem atendidos por causa da sobrecarga do SGBD.
I
Manutenção de restrições de integridade.
I
Acesso de múltiplos usuários aos dados não é necessário.
I
Estrutura de armazenamento e técnicas de pesquisa para o
processamento de consultas.
I
Recursos para recuperação de falhas.
I
Permissão de ações usando regras.
Atividade...
Perguntas?
I
Ler o item 1.7 - “Uma breve história das aplicações de um
banco de dados”(pág. 15, NAVATHE).
FIM