Banco de Dados I Resumo – 1• Bimestre

1. Banco de Dados IResumo – 1• Bimestre 4P/SI – 2010/02 Prof. Carlos Alberto Seixas

2. Assuntos estudados • Dados x Informações x Conhecimento • Banco de Dados • Sistema Gerenciador de Banco de Dados • Sistema de Banco de Dados • Implementação de BD • SQL • Algebra Relacional • Objetos de SGBD: Views, Triggers e StoredProcedures

3. DADO - Definições Entende-se como um elemento da informação, um conjunto de letras, números ou dígitos, que tomado isoladamente não transmite nenhum conhecimento, ou seja, não contém um significado claro. Dado é um elemento que mantém a sua forma bruta (texto, imagens, sons, vídeos, etc.), ou seja, ele sozinho não levará a compreender determinada situação. Fatos em sua forma primária que representam coisas do mundo real. • Exemplos: • Ivan, Thiago, Carlos, Rubens • 20, 22, 19 • Ribeirão Preto, São Paulo

4. Tipos de Dados • Alfanuméricos: números, letras e outros caracteres • Imagem: imagens gráficas ou figuras • Áudio: som, ruído ou tons • Vídeo: imagens ou figuras móveis

5. INFORMAÇÃO É todo o dado trabalhado, tratado e com um sentido natural e lógico para quem a usa. Informação é o dado, cuja forma e conteúdo são apropriados para um uso específico. Conjunto de fatos organizados de tal forma que adquirem valor adicional além do valor do fato em si. Ex.: José de 35 anos mora em Cajuru, Cidade do estado de São Paulo.

6. Informação Exemplos: • total de vendas mensais • lista de clientes ordenada por... • média de alunos p/turma • turmas com menos 10 alunos

7. Conhecimento • Conhecimento: regras, diretrizes e procedimentos usados para selecionar, organizar e manipular dados, para torná-los mais úteis para determinado fim.

8. Características da Informação • Precisa: sem erros • Completa: contém todos fatos importantes • Econômica: valor informação x custo produção • Flexível: pode ser usada diversas finalidades • Confiável: dependente método coleta dados • Relevante: importante para tomador decisões • Simples: evitar sobrecarga, alta complexidade • Em tempo: enviada quando necessária • Verificável: pode ser checada através outras fontes

9. Definições – Bancos de dados • Banco de dados • É uma coleção de dados inter-relacionados, representando informações sobre um domínio específico. • Exemplos : • Lista Telefônica • Fichas do acervo de uma biblioteca

10. DADOS INTERRELACIONADOS São dados não isolados, transmitindo um significado e gerando informações. Exemplo de relacionamento de dados em duas tabelas: Tabela Cidade/Estado Tabela Pessoa Informação: José de 25 anos mora em Cajuru, cidade do estado da São Paulo

11. DOMÍNIO ESPECÍFICO Do exemplo acima o domínio representa o conjunto de estados brasileiros. Os subconjuntos são as cidades e os elementos são as pessoas. Tabela Pessoa Tabela Cidade/Estado

12. PROPRIEDADES DE UM BANCO DE DADOS • um banco de dados é uma coleção lógica coerente de dados com um significado inerente; • um banco de dados é projetado, construído e populado com dados para um propósito específico; um banco de dados possui um conjunto pré definido de usuários e aplicações; (mono-usuário e multi-usuário) • um banco de dados representa algum aspecto do mundo real, o qual é chamado de “mini-mundo” ; qualquer alteração efetuada no mini-mundo é automaticamente refletida no banco de dados. (possui um negócio)

13. BANCO DE DADOS • COMO É CRIADO E POVOADO UM BANCO DE DADOS ?? Um banco de dados pode ser criado e mantido por um conjunto de aplicações* desenvolvidas especialmente para esta tarefa ou por um “Sistema Gerenciador de Banco de Dados” (SGBD). * São chamadas aplicações do banco ou do SGBD, cuja finalidade é criar o banco de dados, as tabelas e os registros, bem como manipular os dados contidos na base.

14. SGBD É um software com recursos específicos (compiladores, gerenciadores e manipuladores de dados) para facilitar a manipulação das informações dos bancos de dados e o desenvolvimento de programas aplicativos. Exemplos: Oracle, Paradox*, Access*, dbase*, Progress, DB2, MySQL, Interbase, SLQ Server. * Desktop Database Management Systems

15. Exemplo de SGBD • SQL SERVER 2000 • SQL Server Enterprise Manager - Gerenciador de Aplicações SQL Server

16. SGBD – INDEPENDÊNCIA DOS DADOS O sistema de gestão de bases gere toda a informação contida na base de dados e constitui o interface entre a informação e os utilizadores, quer sejam utilizadores finais ou programadores. Aplicações dos usuários Software de gerenciamento (aplicações do banco)

17. BANCO DE DADOS - ANTES DO SGBD Os dados eram dependentes dos programas de aplicações que os geravam e manipulavam. A informação era repetida e repartida em diversos locais, pois cada departamento criava seus programas de aplicação. (duplicação de informação)

18. BANCO DE DADOS - COM O SGBD • FUNCIONAMENTO Os dados são independentes das aplicações. Fig.2 Independência dos programas de aplicação

19. SISTEMA DE BANCO DE DADOS • Definição: É um sistema de manutenção de registros por computador, envolvendo quatro componentes básicos: • Dados • Hardware • Software • Usuários

20. Programas de Aplicação/Consulta Software paraprocessar manipulação Software de Acesso aos Dados ESTRUTURA DE UM SBD Aplicações do usuário Usuários Sistema de Banco de Dados SGBD Aplicações do banco SW e HW Dados Dados Dados O conjunto de Aplicações dos usuários + as aplicações que criam e manipulam BD (aplicações do banco) + o BD é chamado de ‘Sistema de Banco de Dados’ (SBD) .

21. EXEMPLO DE SISTEMA DE BANCO DE DADOS SISTEMA DE GESTÃO EMPRESARIAL (ERP) OU SISTEMA DE GESTÃO INTEGRADO Aplicações BI Materiais Comercio Exterior Distribuição Controladoria e Finanças Manutenção Industrial Manufatura Tecnologia Módulos da aplicação Materiais Estoque Recebimento Controle da Qualidade Compras Programas do Módulo estoque Cadastro de Materiais Cadastro de Família de Estoque Consulta dos Movimentos do Estoque Consulta Saldo de Estoque SGBD USUÁRIOS DAS APLICAÇÕES

22. VANTAGENS DO SGBD • Compartilhamento de DADOS (Acesso multi-usuário) APLICAÇÕES SGBD CLIENTE A BASES TABELAS 1 CLIENTE B CLIENTE C 2 CLIENTE D 3

23. VANTAGENS DO SGBD • Controle de Redundância de Informações Atualiza ou inclui uma nova informação APLICAÇÕES SGBD CLIENTE A BASES TABELAS 1 CLIENTE B CLIENTE C 2 TODOS OS DEMAIS USUÁRIOS NÃO PRECISAM ATUALIZAR OU CRIAR NOVAMENTE

24. VANTAGENS DO SGBD • Restrição de Acesso não Autorizado APLICAÇÕES SGBD CLIENTE A BASES TABELAS 1 CLIENTE B CLIENTE C 2

25. USUÁRIOS DO SISTEMA DE BANCO DE DADOS Para um grande banco de dados, existe um grande número de pessoas envolvidas, desde o projeto, uso e de sua manutenção. Administrador de Banco de Dados (DBA): • Responsável pelos recursos do BD e do SGBD. • Responsável pela autorização de acesso ao banco de dados, pela coordenação e monitoração de uso. Projetista de Banco de Dados: • Responsável pela identificação, estrutura para representação e armazenamento dos dados. Fazendo com que o banco de dados seja capaz de atender a todas as necessidades dos usuários. Usuários Finais: Usuários que acessam a base de dados.

26. USUÁRIOS DO SISTEMA DE BANCO DE DADOS Os analistas determinam os requisitos dos usuários finais e desenvolvem especificações para transações que atendam estes requisitos Os programadores implementam estas especificações como programas, testando, depurando, documentando e dando manutenção no mesmo. EQUIPE = ANALISTA + PROGRAMADORES

27. Implementação BD: Conceitos Básicos Estrutura Básica Um banco de dados relacional consiste de uma coleção de relações (tabelas) de nomes únicos. Cada tabela possui um conjunto de linhas que representa um relacionamento entre um conjunto de valores. Uma tabela é formada por um conjunto de colunas denominadas de atributos e por um conjunto de linhas denominadas de tuplas. Para cada atributo existe um conjunto de valores permitidos, chamado de domínio.

28. Definindo uma Relação Esquema Aluno: Aluno (Nome, SSn, Fone, End, FoneComercial,idade, Média) Especificando os domínios: Aluno (Nome: string, SSn:string, Fone:string, End:string, FoneComercial:string, Idade: string,Média:real)

29. Tupla ou registro Uma definição alternativa para uma tupla é: um conjunto de pares (<atributo>,<valor>), em que cada par fornece o valor do mapeamento de um atributo Ai para um valor vi do dom(Ai). As tuplas (registros) abaixo são idênticas: T = <(Nome, Dick Davisdson),(SSN, 422-11- 2320),(FoneResidencial, null),(Endereço, 3452 Elgin Road),(FoneEscritorio, 749-1253),(Idade,25),(MPG 3,53)> T = <(Endereço, 3452 Elgin Road),(Nome, Dick Davisdson),(Idade,25),(MPG 3,53),(SSN, 422-11- 2320),(FoneEscritorio, 749-1253),(FoneResidencial, null)>

30. Modelo Entidade Relacionamento

31. Modelo Relacional

32. No exemplo a seguir:

33. Representação tabular A tabela para o conjunto de relacionamentos agente_empréstimo inclui uma coluna para cada atributo, uma para chave primária do conjunto de entidades empregado e uma para o conjunto de relacionamentos devedor. Assim: cliente, com os atributos nome_cliente, seguro_cliente, rua, cidade; empréstimo, com os atributos número_empréstimo, total; devedor, com os atributos seguro_cliente, número_empréstimo; empregado, com os atributos seguro_empregado, nome_empregado, número_telefone; agente_empréstimo, com os atributos seguro_empregado, número empréstimo e seguro_cliente.

34. Independência dos Dados • Num SGBD é possível incluir novos campos em uma tabela, dividir uma tabela em duas outras ou ainda unir duas tabelas em uma, criar e destruir índices sem que as aplicações sejam afetadas a não ser em alguns casos específicos; • Assim, a independência dos dados pode ser definida como a imunidade das aplicações à estrutura de armazenamento e à estratégia de acesso às informações;

35. Abstração de Informação • “Habilidade mental que permite aos seres humanos visualizarem os problemas do mundo real com vários graus de detalhe, dependendo do contexto do problema.”

36. Abstração dos Dados • O grande objetivo dos SGBDs é fornecer ao usuário uma visão simplificada dos dados, escondendo toda a complexidade do armazenamento de dados em níveis de abstração que simplificam o acesso às informações; • A arquitetura de um banco de dados divide-se em três níveis de abstração: físico (ou interno), conceitual e de visões (ou externo).

37. Nível Físico ou interno • Este é o nível mais baixo de abstração e descreve como os dados estão realmente armazenados; • Neste nível, complexas estruturas de dados e programas trabalham para fornecer informações aos dois outros níveis de forma transparente.

38. Nível Conceitual • Descreve quais dados estão de fato armazenados no banco de dados e as relações que existem entre eles; • Os usuários deste nível não precisam se preocupar quanto à forma com que os dados são armazenados no nível físico; • O nível conceitual é usado por administradores de bancos de dados que especificam quais informações devem fazer parte do banco de dados e usuários avançados.

39.  Nível de Visões ou Externo • É a forma como geralmente os usuários finais vêem as informações contidas no banco de dados; • O nível mais alto de abstração é composto de inúmeras visões do mesmo banco de dados; • Isto se deve ao fato de que muitos usuários não estão interessados em todas as informações contidas no banco de dados; • Em vez disso, precisam apenas de uma parte destas informações; • O nível de visões é definido para simplificar a interação entre o usuário final e o banco de dados.

40. Nível de Visão 1 Nível de Visão 2 Nível de Visão 3 Nível Conceitual Nível Físico

41. Linguagem de Definição de dados • Linguagem que define as aplicações, arquivos e campos que irão compor o banco de dados (comandos de criação e atualização da estrutura dos campos dos arquivos). • Um esquema de banco de dados é especificado por um tipo de linguagem especial chamada Linguagem de Definição de Dados ou simplesmente DDL (Data Definition Language). • O resultado da compilação e execução de comandos DDL é um conjunto de especificações especificadas no “dicionário de dados”. • O dicionário de dados é um arquivo que contém os metadados, ou seja, dados que são informações sobre dados. Estes metadados contém as especificações do banco de dados, é consultado antes de dados reais serem lidos ou modificados no sistema de banco de dados.

44. Exemplo CREATE TABLE Departamento, NumDept INTEGER, NomeDept CHAR(20);

45. Linguagem de Manipulação de Dados • Linguagem que permite aos usuários acessar ou manipular dados organizados por um modelo de dados apropriado • A linguagem de manipulação de dados fornece as seguintes facilidades: • Busca de informações armazenadas no banco de dados; • Inserção de novas informações; • Eliminação de informações; • Modificação de informações. • Ex: • Select NumDept,NomeDept From Departamento Where NumDpet = 2;

46. As Três Abordagens Clássicas • O usuário vê o banco de dados segundo um modelo de visões; • O modelo de visões e o modelo conceitual são bastante semelhantes, as vezes idênticos; • Portanto os conceitos aplicados aqui servem tanto para o nível conceitual quanto para o de visões; • Abordagem Relacional; • Abordagem Hierárquica; • Abordagem em Rede

47. A Abordagem Hierárquica • Esta seção e as seguintes são baseadas em um banco de dados contendo as entidades: Filial, Departamento e Funcionário. • Na abordagem hierárquica, como o próprio nome já diz, os dados são organizados de acordo com níveis hierárquicos preestabelecidos; • Os primeiros bancos de dados estão baseados nesta abordagem. Segundo Date, “um banco de dados hierárquico, compõe-se de um conjunto ordenado de árvores – mais precisamente, de um conjunto ordenado de ocorrências múltiplas de um tipo único de árvore”.

48. A Abordagem Hierárquica • Na abordagem hierárquica, podemos ver o banco de dados como um único arquivo organizado em níveis. O nível superior que contém a filial é chamado de raiz. • Qualquer acesso ao banco de dados deve ser feito a partir dele; • Em geral, a raiz pode ter qualquer quantidade de dependentes, e estes, qualquer quantidade de dependentes de nível mais baixo

49. 001 - Curitiba 001- Comercial 002- Administrativo 001- João 002- Antonio

50. A Abordagem em Rede • No modelo em rede as informações são representadas por uma coleção de registros e o relacionamento entre elas é formado através de ligações (link); • Extensão do modelo hierárquico; • É uma relação membro-proprietário, na qual um membro pode ter muitos proprietários. • Em um bd estruturado como um modelo em rede há freqüentemente mais de um caminho para acessar um determinado elemento de dado. • A principal diferença entre a abordagem hierárquica e a em rede é que um registro-filho tem exatamente um pai na abordagem hierárquica, enquanto na estrutura de rede um registro-filho pode ter qualquer número de pais.