Apostila ModBD 2011 02 Cap 01

(1)

Modelagem de

Banco de Dados

Parte do conteúdo exposto nestas transparências foi retirado dos livros: “Projeto de Banco de Dados”, de Carlos A. Heuser ;

“Projeto de Banco de Dados - Uma visão prática”, de Felipe Machado e Maurício Abreu

Parte 1

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Definição de Dado

Dados são todos os elementos que servem de

base para a formação de opiniões ou para a

tomada de decisões. Um dado é apenas um

índice,

um

registro,

uma

manifestação

objetiva,

passível

de

análise,

exigindo

interpretação

da

pessoa

para

sua

manipulação. Em si, os dados têm pouco

valor, mas quando classificados, armazenados

e relacionados entre si, eles permitem a

obtenção de informações. A informação

apresenta significado e intencionalidade,

aspectos que a diferenciam do conceito de

dados (FERRARI, 1991).

3

Definição de Informação

Informação é o dado trabalhado que permite

ao executivo tomar decisões. É o resultado do

tratamento dos dados existentes acerca de

alguém ou de alguma coisa. Pode-se definir

também a informação como um conjunto de

fatos organizados de tal forma que adquirem

valor adicional além do valor do fato em si.

(CARVALHO, 1993)

(3)

Dado x Informação

5 Resumidamente:

DADO: algo conhecido, informado, mas sem

tratamento sistêmico, ou seja, o DADOprecisa de um processamento básico para se transformar em INFORMAÇÃO;

INFORMAÇÃO é o DADO processado !

Ex: Jogo de Baralho. Cartas/Jogada

Algoritmo para fazer a soma de dois nºs X e Y.

Os números são os dados e o resultado é a informação que se deseja saber.

Dado x Informação

6 Ex: Imagine que o sistema armazene os seguintes itens

a respeito dos funcionários de uma empresa.

Número Nome Data Contratação Endereço Bairro Cidade O que é DADO e o que é INFORMAÇÃO?

Os itens acima referem-se aos dados do funcionário e a partir destes dados é possível extrair informações.

Ex: - O tempo que o funcionário trabalha na empresa; - O endereço do funcionário (endereço+bairro+ cidade)

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Compartilhamento de Dados

7 Quando a implantação da Informática nas organizações ocorre de forma gradual, é provável que ocorram alguns problemas.

Suponha que uma indústria execute três funções básicas: Vendas: concentra as atividades relativas ao contado com os clientes, como fornecimento de cotações de preços, vendas e a disponibilidade de produtos

Produção: concentra as atividades relativas à produção propriamente dita, como planejamento da produção, ou seja, dos produtos e controle do que foi produzido

Compras: concentra as atividades relativas à aquisição de insumos necessários à produção, como cotações de preços junto a fornecedores, etc.

8 SISTEMA PRODUÇÃO SISTEMA VENDAS SISTEMA DE COMPRAS

O que você vai PRODUZIR?

PRODUTO

É preciso saber quais os componentes dos produtos e como são

produzidos.

O que você vai VENDER? PRODUTO

É preciso saber o preço do produto, seu prazo de

validade, estoque...

O que você vai COMPRAR? MATÉRIA-PRIMA do

PRODUTO

É preciso saber quais componentes serão adquiridos para fabricar o

produto Arquivos Produção Arquivos Vendas Arquivos Compras

(5)

Compartilhamento de Dados

9

Se cada uma das funções for informatizada de forma separada, pode ocorrer que, para cada uma delas, seja criado um arquivo separado para PRODUTOS.

Dados de diferentes aplicações não estão integrados;

Dados estão projetados para atender uma aplicação específica. SISTEMA PRODUÇÃO SISTEMA VENDAS SISTEMA DE COMPRAS

Arquivos Produção Arquivos Vendas Arquivos Compras

Produto Produto Produto

Problemas da Falta de Integração de Dados

10 Redundância Controladae Não Controladade Dados Redundância de Dados- o mesmo objeto da realidade

é armazenado mais de uma vez no banco de dados. Ex: Produtos

Redundância Controlada - acontece quando o software tem conhecimento da múltipla representação e garante a sincronia entre as diversas representações. Ou seja, atualiza automaticamente os dados quando necessário. Ex: Sistemas distribuídos - um mesmo dado é armazenado em vários computadores, permitindo acesso rápido a partir de qualquer um deles.

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Problemas da Falta de Integração de Dados

11 Redundância Não Controlada - acontece quando a responsabilidade pela manutenção da sincronia entre as diversas representações de um dado está com o usuário. Redundância Não Controlada leva a :

Redigitação de Dados -o mesmo dado é digitado várias vezes no sistema. Este trabalho repetitivo pode levar a erros;

Inconsistência dos Dados - os dados podem não representar corretamente a realidade. Imagine que o usuário alterou o preço de um produto no sistema de compra mas não alterou no sistema de vendas.

Dificuldade de extração de informações - os dados projetados para atender uma aplicação específica po-dem gerar dificuldade para o cruzamento dos dados

Solução

12 COMPARTILHAMENTO DE DADOS

A solução para evitar a redundância NÃO CONTROLADA de informações. SISTEMA VENDAS BANCO DE DADOS Produtos SISTEMA PRODUÇÃO SISTEMA DE COMPRAS

Assim, cada dado é armazenado uma ÚNICA VEZ, sendo acessada pelos vários sistemas que dele necessitam.

(7)

Compartilhamento de Dados

13 SISTEMA PRODUÇÃO SISTEMA VENDAS SISTEMA DE COMPRAS

Arquivos Produção Arquivos Vendas Arquivos Compras

Produto Produto Produto

SISTEMA VENDAS BANCO DE DADOS Produto SISTEMA PRODUÇÃO SISTEMA DE COMPRAS 14

BANCO DE

DADOS

É o nome dado ao conjunto de arquivos integrados que atendem a um conjunto de sistemas

Conjunto de dados integradosque tem por objetivo atender a uma comunidade de usuários

“Uma coleção de dados operacionais inter-relacionados. Estes dados são armazenados de forma independente dos programas que os utilizam, servindo assim a múltiplas aplicações de uma organização.”

(Kort, Henry F.)

(8)

• Bancos de Dados começaram a ser utilizados

por volta dos anos 60 e em 70 E.F. Codd da IBM

publicou o artigo “Um Modelo Relacional de

Dados

para

Grandes

Bancos

de

Dados

Compartilhados” estabelecendo princípios sobre

gerência de banco de dados, surgindo então a

linguagem SQL (Structured Query Language ou

Linguagem

de

Consulta

Estruturada)

inicialmente chamada de SEQUEL (Structured

English Query Language).

15

Banco de Dados

16 O que muda com o surgimento dos Bancos de Dados, ou seja, com o Compartilhamento dos Dados?

Acesso por múltiplos programas - pode haver mais de uma equipe de desenvolvimento envolvida no desenvolvimento de uma aplicação

Os programas devem garantir a Restrição de Integridade,

ou seja, garantir a veracidade e a correção dos dados. Ex: Um funcionário não pode estar alocado em dois

departamentos.

O BD pode ser acessado concorrentemente por múlti-plos usuários - os programas devem implementar o controle de acesso concorrente

(9)

Banco de Dados

17 Restrições de Acesso -nem todo usuário pode acessar

qualquer informação. O programa deve implementar o controle de acesso, ou seja, quem tem permissão para acessar o quê

Dados são de importância vital e não podem ser perdi-dos - mecanismos simples como cópias de “backup” não são suficientes. Caso haja uma falha, o banco de dados deve ser recuperado rapidamente. Os programas devem implementar mecanismos de tolerância a falhas

Estruturas de dados mais complexas - os arquivos devem ser projetados para atender a diferentes necessidades dos sistemas, portanto, há que se tomar bastante cuidado na fase de definição dos DADOS.

Banco de Dados

18

BD =>

é uma coleção de dados relacionados.

Eles tem as seguintes propriedades:

1. Ele representa certos aspectos do mundo

real (mini-mundo ou universo do discurso);

2. Seus dados são logicamente relacionados;

3. Ele é criado para um propósito específico.

(10)

Tipos de Banco de Dados

19

Operacional

É

dinâmico

e

recebe

modificações

constantemente,

exibindo

a

informação

de

maneira instantânea.

Analíticos

Utilizados para acompanhar e analisar dados

históricos, além de auxiliar, na tomada de

decisões, esse tipo de banco de dados e

conhecido como “Data Warehouse” e geralmente

utiliza dados fornecidos pelos bancos de dados

operacionais.

Tipos de Banco de Dados Operacionais

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Hierárquicos

O modelo de Banco de dados hierárquico é descrito

por um diagrama de estrutura de árvore, com dois

componentes básicos: as caixas correspondentes aos

tipos de registro e as linhas que representam as

ligações entre os tipos de registro.

Rede

É composto de uma estrutura mais completa, possui

as propriedades básicas de registros, conjuntos e

ocorrências, e utiliza a linguagem de definição de

bancos de dados e linguagem de manipulação de

dados, além de permitir uma evolução mais eficiente

do modelo hierárquico. onal

(11)

Tipos de Banco de Dados Operacionais

21

Relacional

É composto de relações entre entidades, possuindo

fortes características de segurança, compartilhamento

e integridade dos dados.

Objeto

Representa os dados e processos em um único objeto

Objeto-Relacional

Combina o modelo objeto com o relacional

Sistema de Gerência de Banco de Dados

22

SGBD ⇒ _{Software que incorpora as funções de}

definição, recuperação e alteração de dados em um banco de dados.

Aplicação

SGBD

Banco de Dados

Software que serve para

armazenar e acessar dados em um banco de dados

(12)

SGBD: Vantagens

23 Independência de dados - SGBD oferece isolamento

das aplicações em relação aos dados, ou seja, altera-ções no modelo de dados (estrutura) afeta pouco as aplicações

Abstração de dados - aplicações não se preocupam com detalhes físicos de implementação (localização no meio de armazenamento, existência de índices, caminhos de acesso..)

Controle de segurança - que usuário pode fazer o que sobre qual dado

Tolerância a falhas - recuperação em caso de falha imperceptível ao usuário

Controle a acesso concorrente - muitos usuários acessando o banco ao mesmo tempo

Quatro Gerações de Gerenciamento de Dados

24

1960 1970 1980 1990 2000

Sistemas de Gerenciamento de Arquivos(ISAM, VSAM) SGBD’s Hierárquicos (IMS) e em Rede (CODASYL) SGBD’s RELACIONAIS (DB2,SQL Server, Oracle)

(13)

Quatro Gerações de Gerenciamento de Dados

25

1960 1970 1980 1990 2000

SGBD’s OO (Versant, Objectivity)

1a _{Geração - Sistema de Arquivos (Final dos anos}

50 e início dos 60)

Quatro Gerações de Gerenciamento de Dados

26

1960 1970 1980 1990 2000

2a_{Geração - SGBD Hierárquico - HDBS (anos 60 e}

início dos 70) Mais conhecido dos hierárquicos: IMS

da IBM e SGBD em Redes – NDBS (anos 60 e início

dos 70) Mais conhecidos dos SGBDs em rede: IDS

(14)

Quatro Gerações de Gerenciamento de Dados

27

1960 1970 1980 1990 2000

3a_{Geração - SGBD Relacional - RDBS (anos 70 até}

agora) Mais conhecidos dos SGBDs Relacionais:

Oracle, Sybase, DB2, SQL, Server, MySQL, PostgreSQL.

Quatro Gerações de Gerenciamento de Dados

28

1960 1970 1980 1990 2000

4a_{Geração - SGBD Orientado a Objetos - OODBS}

e Híbridos (Anos 80 até agora)

Mais conhecidos dos SGBDs OO: ObjectStore, O2, Jasmine, db4o (db4objects), Perst (McObject), Magma, InterSystems CACHÉ.

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29 Arquivos

tradicionais

Projeto de Banco de Dados - Aplicação

30 Mas e daí, onde vou aplicar isto?

Quando estudamos as metodologias de desenvolvimento de sistemas, estudamos análise de requisitos e definimos o que é necessário ser executado, quais as rotinas devem ser desenvolvidas para atender as necessidades do cliente, isto é, quais as informações que o cliente necessita para ter sucesso em seu negócio.

Porém, para obter estas informações, é preciso definir quais são os dados que devem ser armazenados no banco de dados para que, posteriormente, possamos devolver ao cliente, as informações que satisfaçam as exigências definidas por ele, ou seja, as necessidades de informação do negócio.