1) O documento discute os tópicos abordados em uma aula sobre bancos de dados, incluindo processamento centralizado, arquitetura cliente-servidor, arquitetura de três e quatro camadas, processamento distribuído e bancos de dados livres versus proprietários. 2) Também discute introdução a bancos de dados relacionais, tabelas, modelo entidade-relacionamento, objetivos da modelagem de dados, entidades e entidades associativas. 3) Fornece exemplos e links para explicar conceitos como processamento centralizado,

1. Rodrigo Kiyoshi Saito / rodrigok@anchieta.br
BANCO DE DADOS I

2. Tópicos abordados
• Processamento centralizado;
• Arquitetura Cliente/Servidor;
• Arquitetura em 3 e 4 camadas;
• Processamento distribuído;
• Banco de Dados livres versus proprietários;
• Introdução ao Banco de Dados Relacional;

3. Tópicos abordados
• Tabelas;
• Introdução ao MER (Modelo Entidade
Relacionamento);
• Vantagens na utilização do Modelo Entidade /
Relacionamento;
• Objetivo da Modelagem de Dados;
• Entidade;
• Entidades Associativas;

4. Processamento centralizado
• O processamento de dados era feito por uma
única máquina. Na época, quem dominada o
mercado eram os mainframes, onde a aplicação e
os dados ficavam em um único lugar. As estações
não tinham poder de processamento, a qual
ficava somente em um único servidor.
• O grande probema dessa arquitetura era o alto
valor de hardware, principalmente o valor de um
mainframe.

5. Processamento centralizado

6. Arquitetura Cliente/Servidor e
Aplicações de Duas Camadas
• O modelo Cliente/Servidor teve como principal
objetivo descentralizar o processamento
centralizado que dominava na época dos
mainframes. Com isso, parte do processamento é
executado no cliente e parte no servidor.
• Para esse modelo, é utilizado aplicações de duas
camadas, permanecendo o código executável do
aplicativo desenvolvido nos clientes e o banco de
dados em um servidor (geralmente dedicado).

7. Arquitetura Cliente/Servidor e
Aplicações de Duas Camadas
• O Cliente desse modelo é responsável pela
Apresentação e lógica de negócios.
• O servidor de banco de dados (segunda
camada, o servidor) é responsável pela
persistência dos dados que a aplicação cliente
envia.

8. Arquitetura Cliente/Servidor e
Aplicações de Duas Camadas
• Um grande problema desse modelo é a
atualização dos clientes nas estações. Um bom
exemplo disso seria uma grande empresa que
possui mais de 1000 estações e que precisa
atualizar o aplicativo cliente! (Fazer esse
serviço manualmente não é nada produtivo!)

9. Arquitetura Cliente/Servidor e
Aplicações de Duas Camadas
http://www.dstakinformatica.com.br/servidores.html

10. Processamento distribuído
• Processamento distribuído significa que
máquinas diferentes podem estar conectadas
entre si em uma rede de computadores como
a internet, de tal modo que uma única tarefa
de processamento de dados possa se estender
a várias máquinas na rede. A comunicação
entre as várias máquinas é efetuada por
algum tipo de software de gerenciamento de
rede.

11. Processamento distribuído
http://imasters.com.br/banco-de-dados/o-que-e-banco-de-dados-distribuido/

12. Aplicações em três
camadas
• A principal idéia desse modelo é a retirada das
regras de negócio do cliente e centralizá-la em
um determinado ponto, o qual é chamado de
servidor de aplicação.
• O acesso ao banco de dados é feito por esse
servidor de aplicação. A grande vantagem desse
modelo em relação ao modelo Cliente/Servidor é
a atualização do servidor de aplicação em um
único ponto, não necessitando trocar os
executáveis de todas as estações.

13. Aplicações em três
camadas
• Com isso, a camada de apresentação continua
nos clientes, a camada de lógica (regras de
negócio) ficam em um servidor e a camada de
dados (banco de dados) ficam em outro
ponto, facilitando uma boa parte da
manutenção.

14. Aplicações em três camadas
http://cassioscofield.com.br/projeto_prontuario.php

15. Aplicações em três camadas
• Com isso, a camada de apresentação continua
nos clientes, a camada de lógica (regras de
negócio) ficam em um servidor e a camada de
dados (banco de dados) ficam em outro
ponto, facilitando uma boa parte da
manutenção.

16. Aplicações em quatro
camadas
• Esse modelo é uma atualização do modelo de
três camadas, tendo a principal idéia de tirar a
camada de apresentação do cliente e centralizá-la
em um determinado ponto, sendo a grande
maioria dos casos um servidor web (iis, apache,
etc).
• Para isso, o acesso aos programas não são mais
instalados nos clientes e sim acessados através de
browsers, como o internet explorer, o firefox, o
netscape navegator etc.

17. Aplicações em quatro
camadas
• Com isso, os clientes não precisam ser instalados
maquina a maquina.
• As camadas são: cliente, que são os browsers; a
camada de apresentação, que geralmente está
alocada no servidor web, podendo ser composta
de páginas HTML, ASP, PHP etc; camada lógica,
que são alocadas as regras de negócio e a
camada de dados, onde temos o servidor de
banco de dados.

18. Aplicações em quatro
camadas
http://www.juliobattisti.com.br/artigos/ti/ncamadas.asp

19. Questões a considerar nos
modelos de três ou mais
camadas
• Existem muitas vantagens referentes aos modelos
de três ou mais camadas, porém o cuidado que
devemos sempre ter é em relação a desempenho
e dimensionamento dos equipamentos que serão
os servidores.
• Quando estamos centralizando serviços,
processamento e memória são de fundamental
importância para que as aplicações possam ser
executadas de maneira satisfatória.

20. Banco de dados livres
versus proprietários
https://www.janbasktraining.com/blog/oracle-sql-server-mysql-and-postgresql/

21. Banco de dados livres
versus proprietários
• Quando estamos implantando um banco de
dados, às vezes, nos deparamos com a
dificuldade de escolher um banco de dados
correto para a nossa empresa.
• É difícil, de uma hora para outra saber qual o
melhor banco a ser adotado.

22. Banco de dados livres
versus proprietários
• Temos que considerar diretamente o quanto
(valor) a empresa está disposta a investir em
no sistema de informação, qual o número de
usuários que irão se conectar
simultaneamente, a possibilidade de expansão
da empresa para outros sites, quantas filiais a
empresa possui, se o banco de dados vai ser
centralizado ou distribuído, quantidade de
dados armazenado em um determinado
período etc.

23. Banco de dados livres
versus proprietários
• Não tem como julgar simplesmente que um
banco de dados é melhor que o outro antes
de analisar qual a verdadeira necessidade da
empresa.
• Dentro dos banco de dados comerciais, os
mais conhecidos e utilizados são Oracle, MS
SQL Server, UDB IBM DB2, MS Access, Informix
etc.

24. Banco de dados livres
versus proprietários
• Já os banco de dados livres encontran-se o MySQL,
Firebird e PostgreSQL.
• Hoje, por causa da grande perda de mercado para os
bancos de dados livres, os fabricantes de banco de
dados comerciais resolveram criar a versão “EXPRESS”
dos seus bancos de dados comerciais, que geralmente
são limitados pelo número de processadores
suportados, pela quantidade de memória suportada e
pelo tamanho em disco do banco de dados, porém,
com custo “ZERO” dessas versões.

25. Banco de dados livres
versus proprietários
Banco de dados Qtde Mem.
Ram Suportada
Qtde de proc.
suportado
TAM bd em
disco
Oracle 1 GB 1 4 GB
SQL Server 2014 1 GB 1 10 GB
IBM DB2 2 GB 2 Ilimitado
SQL Server 2017 1 GB 1 10 GB
Exemplo de um quadro comparativo
entre as versões expressas:

26. Banco de dados livres
versus proprietários
• Geralmente, as versões expressas são
totalmente compatíveis com as versões
comerciais, sendo muito fácil sua migração
para a versão comercial.

27. Banco de dados livres
versus proprietários
• Detalhes e características do SQL Server 2005 Express
podem ser encontradas em:
http://www.microsoft.com/sql/prodinfo/features/compare
-features.mspx
• Detalhes e caracteristicas do DB2 Express podem ser
encontradas em:
http://www.ibm.com/br/businesscenter/catalogo/db2_exp
ress-c.phtml
• Detalhes e características do SQL Servwe 2008 Express
podem ser encontradas em: http://msdn.microsoft.com/pt-
br/library/ms143685(v=sql.100).aspx

28. Exercícios (Extra-Classe)
• Qual a diferença de dados e informação?
• O que é se de conhecimento e como
adquirimos?
• Para que serve um banco de dados e quais as
suas principais características de um SGDB?
• Quais são os tipos de banco de dados e qual o
tipo mais utilizado?
• Qual o papel do DBA e descreva algumas
tarefas que o mesmo tem responsabilidade.

29. Exercícios (Extra-Classe)
• Qual foi o principal objetivo do modelo
Cliente/Servidor e qual o seu principal problema?
• Qual a principal diferença entre o modelo
Cliente/Servidor e o modelo em 3 camadas?
• Por que migras as aplicações para 4 camadas?
• Se você fosse escolher um banco de dados, qual
banco de dados escolheria? Pago ou livre?
• Caso você já trabalhe com algum banco de dados,
qual o melhor banco de dados?

30. Introdução ao Banco de
Dados Relacional
• Dados relacionados entre si, é uma
característica fundamental dos bancos de
dados modernos, ou seja, permite o inter-
relacionamento existente entre os dados e a
aplicação de regras de consistências;

31. Introdução ao Banco de
Dados Relacional
• Outra característica fundamental é a
atomicidade – requisito de que certas
operações sobre os dados devem ser feitas de
forma conjunta e indivisível a fim de preservar
a consistência da base de dados mesmo na
presença de falhas no equipamento ou na
comunicação com a base de dados

32. Introdução ao Banco de
Dados Relacional
• Bases de dados usualmente requerem o
acesso simultâneo ou concorrente por vários
usuários, cujas operações podem interagir
gerando inconsistências, como por exemplo, a
aquisição de uma passagem aérea para dois
passageiros distintos.

33. Tabelas
• Tabelas são depósitos de informações, que
podem ser entendidas como um conjunto de
linhas e colunas.
• As colunas de uma tabela qualificam cada
elemento (no caso, a linha) com informações
relacionadas ao objeto.
• As tabelas são organizadas de modo a receber e
manter as informações de determinadas
entidades. Devemos manter em tabelas todos os
atributos da entidade em questão.

34. Abordagem Relacional: o modelo
de Entidade X Relacionamento
• A abordagem relacional é a utilização de
conceitos de Entidade e Relacionamento para
criar as estruturas que irão compor o banco de
dados.
• Partindo sempre da necessidade do usuário ou
grupo de usuários do sistema, iniciamos a
pesquisa das necessidades de informações desses
usuários.
• A definição do escopo do sistema é, portanto,
importante para o início do trabalho de análise
de dados.

35. Abordagem Relacional: o modelo
de Entidade X Relacionamento
• É comum no início do desenvolvimento de um
sistema que não tenhamos a noção exata da
tarefa a ser realizada. O maior erro nessa fase
é admitir que já sabemos o que deve ser feito,
seja por experiência anterior, seja por falta de
tempo para conversar com os usuários do
sistema.

36. Abordagem Relacional: o modelo
de Entidade X Relacionamento
• Para minimizar esse problema, devemos criar
uma estrutura gráfica que permita identificar
as Entidades de um sistema e como estas se
relacionamento.
• Nessa fase é importante saber quais
informações são importantes para o sistema e
que deve ser armazenado. A esta
representação gráfica dá-se o nome de
Modelo de Dados.

37. Abordagem Relacional: o modelo
de Entidade X Relacionamento
• Devemos notar que o Modelo de Dados dará
suporte a toda a empresa, incorporando as
informações necessárias para o andamento
dos negócios.
• Ele será composto de Entidades e
Relacionamentos, daí ser conhecido por
Modelo de Entidade x Relacionamento (MER)

38. Vantagens na utilização do
Modelo de Entidade x
Relacionamento
• Sintaxe mais robusta: o modelo documenta as
necessidades de informação da empresa de
maneira precisa e clara;
• Comunicação com usuário: os usuários
podem, com pouco esforço, entender o
modelo;
• Facilidade de criação: os analistas podem criar
e manter um modelo facilmente;

39. Vantagens na utilização do
Modelo de Entidade x
Relacionamento
• Integração com várias aplicações: diversos
projetos podem ser inter-relacionados
utilizando-se o modelo de dados de cada um
deles.
• Utilização universal: o modelo não está
vinculado a um banco de dados específico,
mas sim ao modelo da empresa, o que
garante sua independência de
implementação.

40. Objetivos da Modelagem
de Dados
• O principal objetivo da Modelagem de Dados
é desenvolver um modelo que, contendo
entidades e relacionamentos, seja capaz de
representar os requerimentos das
informações do negócio.

41. Objetivos da Modelagem
de Dados
COD. NOME DO CD NOME DA MUSICA NOME DO AUTOR
01 Mais do Mesmo Será Renato Russo e ...
01 Mais do Mesmo Ainda é Cedo Renato Russo e ...
01 Mais do Mesmo Tempo Perdido Renato Russo
02 Bate-Boca Meninos, Eu vi Tom Jobim e ...
02 Bate-Boca Eu te amo Tom Jobim e ...
Veja o que poderia ser um exemplo de
catálogo de CDs:

42. Objetivos da Modelagem
de Dados
• Um dos principais problemas relacionados
com bancos de dados é redundância
(repetição) de informações. Sempre que
houver duas informações, nunca se saberá em
qual delas pode confiar.

43. Objetivos da Modelagem
de Dados
• Um outro objetivo é a economia de espaço.
Quando se admite a redundância, é muito
comum ter que repetir nomes, descrições,
datas etc.
• Ao isolarmos essas informações em tabelas
distintas e ao relacionarmos as tabelas por um
código comum estamos economizando espaço
de armazenamento.

44. Entidade
• Entidade é um agrupamento lógico de
informações inter-relacionadas necessárias
para a execução das atividades do sistema.
• Uma entidade normalmente apresenta um
objeto do mundo real ou, quando não é,
contém informações relevantes às operações
da empresa.

45. Entidade
• Quando transposta ao modelo físico (ao banco
de dados), chamamos a entidade de tabela.
• Uma entidade é entendida como um objeto
concreto ou abstrato do sistema. São
informações necessárias e que, portanto,
devem ser armazenadas.

46. Entidade
• Ao transpor o Modelo Relacional a um modelo
Orientado a Objeto, a Entidade passa a ser
uma Classe ou categoria do objeto ao qual
agregaremos os respectivos métodos.

47. Entidade
• Cada entidade deve conter múltiplas
ocorrências ou instâncias do objeto que
representa. Isso não permitirá incorrer no erro
de confundir a Entidade com a Instância. A
entidade é a classe ou categoria (CD), e a
instância é um objeto específico (no exemplo:
Mais do Mesmo ou Bate-Boca).

48. Entidade
• Em resumo, podemos dizer que uma entidade
é tudo aquilo que pode ser individualizado e
que possui existência própria (física ou
abstrata). As entidades são caracterizadas por
algumas propriedades específicas
denominadas atributos. Cada atributo possui
um nome e um valor específico para a
entidade.

49. Entidade
• Um conjunto de entidades (CE) é um conjunto
matemático no sentido de que todos os seus
elementos são distintos, e não existe
nenhuma ordem intrínseca entre eles. Isto
implica que valores correspondentes dos
atributos de duas entidades não podem ser
todos iguais. Em outras palavras, a lista de
atributos de um CE deve ser suficiente para
caracterizar completamente qualquer
entidade do conjunto.

50. Exemplos de Entidade
Físicas ou
Jurídicas
Pessoas, funcionários, clientes,
fornecedores e empresa.
Documentos Ordem de compra, pedido de nota fiscal.
Local Almoxarifado e departamento.
Tabelas Classificação fiscal, centro de custo e UF
Matéria Produto e peça.

51. Entidade
• As entidades podem ser classificadas em dois
tipos:
CLASSIFICAÇÃO DESCRIÇÃO
Fundamental Contém dados básicos que são resultados ou
alimentadores das operações da empresa.
Associativa É formada pelo Relacionamento de duas
Entidades Fundamentais sempre que estas
se relacionarem de uma vez. Exemplo: autor
x matéria, CD x Autor, pedido x produto etc.

52. Entidades Associativas
• Há um caso específico para as Entidades
Associativas: sempre que, além do simples
relacionamento entre as duas entidades
fundamentais, houver outras informações
específicas da nova entidade criada (como,
por exemplo, a quantidade e o valor entre
pedido x produto ou bimestre, nota e faltas do
aluno x matéria), ela será chamada de
entidade Associativa Atributiva.

53. Entidades Associativas
• No catálogo de CD dado como exemplo,
podemos identificar facilmente duas
entidades: CD e Música.