TIC M2 – Gestão de Base de Dados 
Noções Básicas de Base de Dados 
Disciplina: TIC 
Módulo 2 - Gestão de Base de Dados 
Pr...
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• O que é uma base de dados? 
Uma base de dados é uma ferramenta 
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• Um Sistema de Gestão de Base de Dados é um 
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 Binárias: caracterizam-se pela existência de um qualquer tipo de 
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 Complexas: caracterizam-se pela possibilidade de estabelecer 
relações entre mais do que duas entidades.
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A chave de uma tabela é constituída por um ou mais campos que 
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  1. 1. TIC M2 – Gestão de Base de Dados Noções Básicas de Base de Dados Disciplina: TIC Módulo 2 - Gestão de Base de Dados Prof. Paulo Reis Curso Profissional de TGPSI 1
  2. 2. BBBBaaaasssseeee ddddeeee ddddaaaaddddoooossss • O que é uma base de dados? Uma base de dados é uma ferramenta concebida para a recolha e organização de informações. • Para que serve? Serve para gerir vastos conjuntos de informação de modo a facilitar a organização, manutenção e pesquisa de dados. • Onde são utilizadas? Lojas online, Bibliotecas, eGovernment, Stocks, Escolas, GIS, Marketing, … 2
  3. 3. 3 DDDDeeeeffffiiiinnnniiiiççççããããoooo ddddeeee SSSSGGGGBBBBDDDD • Um Sistema de Gestão de Base de Dados é um sistema que permite armazenar dados de forma organizada independentemente da aplicação que os gere, guardada fisicamente em forma de ficheiros.
  4. 4. Exemplos EEExxxeeemmmppplllooosss ddddeeee aaaapppplllliiiiccccaaaaççççããããoooo • Banca: todas as transações e movimentos • Companhias aéreas: reservas, horários • Universidades: inscrições, notas • Vendas: clientes, produtos, compras • Indústria: produção, inventário, pedidos, cadeia de fornecimento • Recursos humanos: registos dos empregados, salários, impostos • ... 4
  5. 5. DDDDoooossss ffffiiiicccchhhheeeeiiiirrrroooossss ddddeeee ddddaaaaddddoooossss aaaaoooossss ssssiiiisssstttteeeemmmmaaaassss ddddeeee ggggeeeessssttttããããoooo ddddeeee bbbbaaaasssseeeessss ddddeeee ddddaaaaddddoooossss ((((SSSSGGGGBBBBDDDDssss) A Origem: Os ficheiros podiam corresponder a dois tipos bem distintos de informação: programas - ficheiros que armazenam instruções, procedimentos ou rotinas para execução em computador; ficheiros de dados - que correspondem a informação produzida e manipulada pelos utilizadores, como, por exemplo: documentos de texto, imagens, folhas de cálculo. 5
  6. 6. DDDDoooossss ffffiiiicccchhhheeeeiiiirrrroooossss ddddeeee ddddaaaaddddoooossss aaaaoooossss ssssiiiisssstttteeeemmmmaaaassss ddddeeee ggggeeeessssttttããããoooo ddddeeee bbbbaaaasssseeeessss ddddeeee ddddaaaaddddoooossss ((((SSSSGGGGBBBBDDDDssss) • O formato típico de um ficheiro de dados é já nosso conhecido: um conjunto de registos estruturados em campos (folha de cálculo em Excel). 6 Nome Endereço Código Postal Telefone Ana Santos Rua Nova, 7 1100 Lisboa 212 111 222 Rui Cruz Rua Velha, 12 1100 Lisboa 212 342 342 Carlos Sousa Rua Clara, 3 4000 Porto 223 456 456 Daniela Sá Rua Escura, 34 4000 Porto 223 789 789
  7. 7. OOOO qqqquuuueeee éééé uuuummmm SSSSGGGGBBBBDDDD???? • Conjuntos de programas integrados que permitem manusear e criar base de dados com toda a independência das aplicações sobre a qual assentam. O conjunto de dados que integram o SGBD interrelacionam-se.
  8. 8. Sistema de Gestão SSSiiisssttteeemmmaaa dddeee GGGeeessstttãããooo ddddeeee BBBBaaaasssseeee ddddeeee ddddaaaaddddoooossss • Coleção de dados inter-relacionados (Base de Dados) • Conjunto de programas para aceder aos dados • São normalmente usados para gerir grandes quantidades de informação • Devem fornecer um ambiente de utilização conveniente e eficiente. P1 P2 P3 ... Pn
  9. 9. Exemplo EEExxxeeemmmppplllooo ddddeeee uuuussssoooo ddddeeee SSSSGGGGBBBBDDDD • Uma instituição bancária quer guardar a informação dos seus clientes. • Precisa depois de programas para: • Fazer débitos e créditos numa conta • Abrir e fechar contas • Ver saldos duma conta • Fazer extratos periódicos das contas • Como guardar a informação ? • Uma conta pode ter vários clientes e um cliente várias contas! • Não podem haver saldos negativos!
  10. 10. VVVVaaaannnnttttaaaaggggeeeennnnssss ddddoooossss SSSSGGGGBBBBDDDDssss • Flexibilidade da Informação Maior organização Independentes dos programas de aplicação Consistência dos dados Segurança DDDDeeeessssvvvvaaaannnnttttaaaaggggeeeennnnssss ddddoooossss SSSSGGGGBBBBDDDDssss Tamanho Complexidade Aumento da infraestrutura de Hardware Grande impacto em caso de falha
  11. 11. Inconvenientes dos sistemas IIInnncccooonnnvvveeennniiieeennnttteeesss dddooosss sssiiisssttteeemmmaaasss ddddeeee ffffiiiicccchhhheeeeiiiirrrroooossss nnnnoooo aaaarrrrmmmmaaaazzzzeeeennnnaaaammmmeeeennnnttttoooo ddddeeee ddddaaaaddddoooossss Redundância e inconsistência de dados • Múltiplos formatos, duplicação de informação em ficheiros diferentes Dificuldades no acesso aos dados • Necessidade de escrever um novo programa para efectuar uma nova tarefa Isolamento de dados —múltiplos ficheiros e formatos Problemas de integridade • Restrições de integridade (e.g. saldo da conta 0) estão incluídas no código dos programas • Difícil alterar ou adicionar novas restrições
  12. 12. Inconvenientes dos sistemas IIInnncccooonnnvvveeennniiieeennnttteeesss dddooosss sssiiisssttteeemmmaaasss ddddeeee ffffiiiicccchhhheeeeiiiirrrroooossss nnnnoooo aaaarrrrmmmmaaaazzzzeeeennnnaaaammmmeeeennnnttttoooo ddddeeee ddddaaaaddddoooossss ((((ccccoooonnnntttt....)))) Atomicidade das alterações • Falhas podem colocar a base de dados num estado inconsistente com alterações parciais já efetuadas. • Exemplo: transferência de dinheiro de uma conta para outra ou deve ser totalmente realizada ou nenhuma alteração deve ser efetuada Acessos concorrentes por diversos utilizadores • Acessos concorrentes necessários por motivos de eficiência • Os acessos concorrentes não controlados podem originar inconsistências Exemplo: duas pessoas a consultarem um saldo e a alterá-lo ao mesmo tempo Problemas de segurança Os SGBDs pretendem oferecer soluções para todos estes problemas.
  13. 13. FFFFuuuunnnnççççõõõõeeeessss eeee eeeessssttttrrrruuuuttttuuuurrrraaaa ggggeeeerrrraaaallll ddddeeee uuuummmmaaaa BBBBaaaasssseeee ddddeeee DDDDaaaaddddoooossss Interface da Aplicação Consultas Programas de Aplicação Esquema de Base de Dados Nível Visualização Nível Conceptual Estrutura Compilador de L.D.D. Motor de B.D Processamento Compilador de Queries de B.D. Nível Físico Disco Ficheiros de dados Dicionários de dados
  14. 14. Independência IIInnndddeeepppeeennndddêêênnnccciiiaaa ddddoooossss ddddaaaaddddoooossss • Capacidade de modificar a definição do esquema de base de dados a um nível, sem afectar a definição do esquema ao nível mais alto seguinte: Independência física dos dados Independência lógica dos dados
  15. 15. FFFFeeeerrrrrrrraaaammmmeeeennnnttttaaaassss ddddeeee SSSSGGGGBBBBDDDD
  16. 16. Modelos de Base de Dados 16
  17. 17. MMMMooooddddeeeelllloooossss • Ferramentas (± formais) para descrever: • os vários tipos de dados • as relações entre eles • o seu significado • as restrições de integridade • Modelos baseados em registos • Modelos baseados em objetos 17
  18. 18. MMMMooooddddeeeelllloooossss bbbbaaaasssseeeeaaaaddddoooossss eeeemmmm rrrreeeeggggiiiissssttttoooossss Representam a realidade através de registos. •Modelo Hierárquico •Modelo em Rede •Modelo Relacional 18
  19. 19. Modelos baseados MMMooodddeeelllooosss bbbaaassseeeaaadddooosss eeeemmmm rrrreeeeggggiiiissssttttoooossss •Modelo Hierárquico Coleção de registos que se encontram relacionados entre si (aspecto de uma diagrama em árvore) 19
  20. 20. Modelos baseados MMMooodddeeelllooosss bbbaaassseeeaaadddooosss eeeemmmm rrrreeeeggggiiiissssttttoooossss •Modelo em Rede Semelhante ao modelo Hierárquico só que os registos podem ser relacionados entre si de uma forma mais flexível (flexibilidade no relacionamento de registos); 20
  21. 21. Modelos baseados MMMooodddeeelllooosss bbbaaassseeeaaadddooosss eeeemmmm rrrreeeeggggiiiissssttttoooossss •Modelo Relacional (SGBD) Os dados são registados em quadros a duas dimensões (linhas e colunas (registos baseado numa monotabela); 21
  22. 22. MMMMooooddddeeeelllloooossss bbbbaaaasssseeeeaaaaddddoooossss eeeemmmm oooobbbbjjjjeeeettttoooossss Representam uma realidade através de objetos (também denominados por entidades). •Modelos Orientados por Objetos •Modelos Semânticos •Modelos Funcionais •Modelo Entidade-Relacionamento (ER) 22
  23. 23. Terminologia das bases de dados 23
  24. 24. Terminologia TTTeeerrrmmmiiinnnooolllooogggiiiaaa ddddaaaassss bbbbaaaasssseeeessss ddddeeee ddddaaaaddddoooossss Definimos como entidade qualquer objeto ou conceito, com características comuns, e que pode ser caracterizada por um conjunto de atributos de forma inequívoca. Num SGBD as entidades correspondem a tabelas, que são utilizadas para guardar informação (dados) relativa ao objeto ou conceito. 24
  25. 25. EEEExxxxeeeemmmmpppplllloooo 1111:::: 25 Numa escola, no ato da matrícula, os alunos devem preencher uma ficha com informações que os permita identificar. Assim, podemos definir a entidade Aluno especificando os seus atributos relevantes. Transpondo para um SGBD, a entidade Aluno poderá dar origem à tabela Alunos que deverá conter, unicamente, dados relacionados com os alunos.
  26. 26. Pensando nos livros existentes numa biblioteca, podemos definir a entidade Livro com os seus respetivos atributos. Num SGBD a tabela correspondente poderá chamar-se Livros e deverá conter, unicamente, dados relacionados com os livros. 26 EEEExxxxeeeemmmmpppplllloooo 2222::::
  27. 27. Noção de registo, NNNoooçççãããooo dddeee rrreeegggiiissstttooo,,, ccccaaaammmmppppoooo eeee ddddaaaaddddoooo 27 Analisando o exemplo 1, em formato de tabela:
  28. 28. 28
  29. 29. NNNNooooççççããããoooo ddddeeee rrrreeeellllaaaaççççããããoooo 29 Uma relação consiste na associação estabelecida entre campos comuns de duas entidades, garantindo assim a consistência da informação.
  30. 30. 30 Transpondo para um SGBD, temos: A relação estabelecida entre o campo Cód.Postal da tabela Alunos e o campo Cód.Postal da tabela Cód.Postais permitirá que: • Na tabela Alunos o campo Localidade deixe de existir e, portanto, não tenha que ser digitado em todos os registos; • Na tabela Alunos, seja validado que o Cód.Postal exista na tabela Cód.Postais; • Na consulta ou impressão de dados dos alunos, seja possível visualizar a Localidade correspondente ao Cód.Postal; • Minimizar o número de erros pois na tabela Alunos apenas é digitado o Cód.Postal e, regra geral, cometem-se menos erros na digitação de números do que de texto.
  31. 31. NNNNooooççççããããoooo ddddeeee aaaassssssssoooocccciiiiaaaaççççããããoooo 31 Uma associação representa a forma como duas ou mais entidades se relacionam entre si. Existem três tipos de associações: Unárias: caracterizam-se pela relação entre uma entidade consigo própria.
  32. 32. 32 Binárias: caracterizam-se pela existência de um qualquer tipo de relação entre duas entidades.
  33. 33. 33 Complexas: caracterizam-se pela possibilidade de estabelecer relações entre mais do que duas entidades.
  34. 34. NNNNooooççççããããoooo ddddeeee cccchhhhaaaavvvveeee 34 A chave de uma tabela é constituída por um ou mais campos que possam ser utilizados como identificadores de cada um dos registos. Na seleção do(s) campo(s) deve-se ter em atenção ao seguinte: • O campo, ou campos, que constituem a chave devem permitir identificar um registo de forma unívoca (um e apenas um registo); • O campo, ou campos, que constituem a chave não podem conter um valor nulo em nenhum registo (são sempre de digitação obrigatória); • No caso de ser necessário que a chave seja constituída por mais do que um campo (chave composta), não devem ser incluídos mais campos do que os estritamente necessários para identificar os registos.
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