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Sistemas de Banco de Dados:
Projeto, Implementação e
gestão
Oitava Edição
Capítulo 1
Sistemas de Banco de Dados

Database Systems, 8th Edition 2
Objetivos
• A diferença entre dados e informações
information
• O que é um banco de dados?
• Quais são os tipos de banco de dados?
• Quais são os ativos principais no processo de
tomada de decisão?
• A importância do projeto de Banco de Dados.

Objetivos(continuação)
• Evolução dos Banco de Dados a partir de
sistemas baseados em arquivos
• Componentes principais dos sistemas de
banco de dados
• As principais funções dos sistemas
gerenciadores de banco de dados (SGBD).

Introdução
• As boas decisões requerem boas informações
derivadas de dados.
• A gestão dos dados são mais eficientes
quando armazenadas em um banco de dados

Dados vs. Informação
• Dados são fatos crús (elementares).
• Informação é o resultado de processamento
de dados crús para revelar algum significado.
• A informação depende de um contexto para
revelar o significado.
• Dados crús devem ser formatados para
armazenamento, processamento e
apresentação.
• Dados são considerados como a fundação da
informação que é o bedrock do conhecimento.

Dados vs. Informação(continuação)
• Dados: Blocos de informação
• A informação é produzida a partir do
processamento de dados.
• Informação é usada para revelar o significado
dos dados.
• Precisa, relevante , temporal é a chave para
uma boa decisão.
• Uma boa decisão é a chave para a
sobrevivência da empresa.

Introdução ao Banco de Dados e ao
SGBD
• Banco de Dados: compartilhado, Estutura
computacional integrada que armazena uma coleção
de dados
– Dados do usuário final: fatos primários de interesse do
usuário final.
– Metadata: dados sobre os dados
• Metadata fornece a descrição das características dos
dados e o relacionamento entre os dados.
– Complementa e expande o valor dos dados.
• Sistema Gerenciador de Banco de Dados (SGBD) :
coleção de programas
– Gestão da estrutura e controle de acesso aos dados.

Papel e Vantagens do SGBD
• SGBD é um intermediário entre o usuário e o
banco de dados.
• A estrutura do banco de dados é armazenda
com uma coleção de arquivos.
• Acesso ao banco de dados por meio do SGBD
• SGBS permite que os dados sejam
compartilhados.
• SGBD integra várias visões do banco de dados
pelos usuários.

Papel e Vantagens do SGBD
(continuação)
• Vantagens do SGBD:
– Melhoria no compartilhamento de dados
– Melhoria na segurança de dados
– Melhoria na integração de dados
– Minimizar incosistência de dados
– Melhoria de acesso aos dados
– Melhoria na tomada de decisão
– Aumento da produtividade

Tipos de Banco de Dados
• Banco de Dados podem ser classificados de
acordo com:
– Número de usuários
– Local
– Tipo de uso
• Banco de dados mono-usuário suporta
apenas o uso por um usuário de cada vez.
• Banco de Dados multi-usuário suporta vários
usuário ao mesmo tempo.
– Banco de dados Workgroup
– Banco de dados corporativo

Tipos de Banco de Dados (continuação)
• Banco de Dados centralizado: dados
alocados em um único local.
• Banco de dados distribuídos: dados
distribuídos em diferente locais.
• Banco de dados operacionais: suporte as
operações do dia a dia.
– Transacional ou banco de dados de produção
• Data warehouse: armazena dados usados
para decisões estratégicas e táticas.

Tipos de banco de dados (continuação)
• Dados não-estruturados existem na forma original.
• Dados estruturados resultantes da formatação dos
dados.
• Dados semi-estruturados – algum processamento
inicial
• Extensible Markup Language (XML) representa
elementos de dados na forma textual.
• Banco de dados XML suporta dados XML semi-
estruturado

Por que o projeto de Banco de Dados é
importante
• O projeto de Banco de Dados foca no projeto
de uma estrutura de banco de dados usada
para o usuário final.
– O projetista deve identificar as necessidade do
usuário final
• Banco de dados bem projetado:
– Facilita gestão de dados
– Gera informação útil
• Banco de dados com deficiência no projetado:
– Causa erros de difícil manutenção

Histórico: Arquivos e Sistema de
arquivos
• Razões para estudar sistema de arquivos:
• Facilita a compreensão do banco de dados
– Entender os problemas do sistema de arquivos
evitar repetí-los nos SGBD.
– O conhecimento do sistemas de arquivos facilita
a sua conversão de dados antigos para o
SGBD.

Histórico: Arquivos e Sistema de
arquivos(continuação)
• A medida que os sistema de arquivos cresce:
– Cada arquivo possue seu próprio aplicativo para armazenar,
recuperar e modificar os dados.
– Cada arquivo é de propriedade de cada indivíduo ou
departamento.
• O gestor dos dados do departamento
responsável pelos dados tem como função
principal a programação dos dados para cada
aplicativo.

Problemas com a gestão de dados
usando os sistema de arquivos
• O sistema de arquivo era apenas uma versão
melhorada dos sistemas manuais.
– Sistemas de arquivos foram usados por mais de duas
décadas
– A compreensão dos problemas dos sistemas de arquivos
ajuda o desenvolvimento de banco de dados mais
modernos e eficientes
• Mesmo um sistema de arquivos simples requer uma
programação complexa.
– Perguntas Ad hoc eram impossíveis
– Mudança nas estruturas de dados são complexas

Problemas com a gestão de dados
usando os sistema de arquivos
(continuação)
• Características de seguranças são difíceis de
implementação
– Normalmente inexistentes do ambiente de sistema de
arquivos
• Resumo das limitações dos sistemas de arquivos:
– Requer programação complexa
– Não permite perguntas ad hoc
– Administração de sistema complexa
– Difícil efetuar mudanças nas estruturas existentes
– Características de seguranças não adequadas.

Dependência estrutural e de dados
• Dependência estrutural: acesso a um arquivo
depende de sua estrutura
• Independência estrutural: mudança da estrutura do
arquivo sem afetar o acesso aos dados.
• Dependência de Dados: mudança no acesso aos
dados quando houver alterações nas características de
armazenamento.
• Independência de dados: características de
armazenamento de dados não afeta o acesso aos
dados

Structural and Data Dependence
(continuação)
• O significado prático da dependência de dados é a
diferença entre os formatos lógico e físico
• Formato Lógico dos dados: como os humanos veêm
os dados
• Formato físico dos dados: como o computador deve
armazenar e trabalhar com os dados
• Cada programa deve conter
– Códigos especificando como abrir cada tipo específico
de dados
– Especificação de registro
– Definições de campo

Definições de campos e convenções
de nomes
• Armazenamento do nome do cliente como um
campo único
• Selecionando o nome apropriado para os
campos é importante e devem ser descritivos
– Usando um convenção de nomes a própria
estrutura dos dados torna-se auto-documentada
– Alguns software têm restrições quanto ao
comprimento dos nomes
• Cada registro deve ter um identifcador único

Redundância de Dados
• Estrutrura de arquivos tornam dificil combinar dados de
diferentes fontes/locais
– Tornando vulnerável a sua segurança
• Estrutura organizacional controla o armazenamento do
mesmo dados em diferentes locais
– Ilhas de informação
• Dados armazenados em diferentes locais podem não
ser alterados de forma consistente
• Redundância dos Dados: os mesmos dados
armazenados em locais diferentes sem o devido
controle e as vezes desnecessáriamente

Redundância de Dados(continuação)
• Inconsistência de Dados: versões diferentes
e conflitantes do mesmo dados podem ocorrer
em diferentes locais
• Anomalia de Dados: ocorrem quando as
alterações em dados redundantes não são
realizadas corretamente

Sistema de Banco de Dados
• Sistemas de Banco de Dados consiste de um
conjunto de dados relacionados em um
repositório lógico de dados único.
– Podem ser fisicamente distribuido entre diversos
locais de armzenamento existentes
• SGBD elimina a maioria dos problemas dos
sistemas de arquivos
• A atual geração armazena as estruturas de
dados, relacionamento entre as estruturas
– Cuida da definição, armazenamento de seus
componentes

Ambiente do Sistema de Banco de Dados
• Sistema de Banco de Dados: define e
controla a coleção, armazena, gerencia o uso
dados dados.
• Cinco componentes principais do sistema de
banco de dados:
– Hardware
– Software
– Pessoas
– Procedimentos
– Dados

Ambiente do Sistema de Banco de
Dados (continuação)
• Hardware: todos os dispositivos físicos
• Software: 3 tipos de software:
– Sistema operacional
– SGBD
– Programas aplicativos e utilitários
• Pessoas: todos os usuários:
– Administradores de sistema e banco de dados
– Projetistas de banco de dados
– Anlistas de sistemas e programadores
– Usuários finais

Ambiente do Sistema de Banco de
Dados(continuação)
• Procedimentos: instruções e regras que
orientam o projeto e uso do sistema de banco
de dados.
• Dados: Coleção de fatos amrazenados no
Banco de Dados
• As soluções de Banco de Dados devem ser
avaliadas do ponto de vista custo-benefício
• A tecnologia atualmente em uso na empresa
afeta a seleção do sistema de banco de dados

Funções do SGBD
• Maioria das funções são transparentes para os
usuários finais
– Podem ser realizadas somente por meio do SGBD
• Gestão dos dicionário de dados
– SGBD armazena os elementos de dados e seus
relacionamentos (metadados) no dicionário de dados
– SGBD visualiza a estrutura e relacionamento entre os
dados
– Mudanças são automaticamente registradas no
dicionário de dados
– SGBD permite a abstração dos dados e elimina a
necessidade de dependência estrutural e dos dados

Funções do SGBD (continuação)
• Gestão de armazenamento de dados
– SGBD cria e gerencia estruturas complexas
necessárias para armazenamento dos dados
– Também armazena dados referentes a
formulários de entrada de dados, relatórios, etc.
– Ajuste de Desempenho: atividades que
aumentam o desempenho do banco de dados
– DBMS pode armazenar o banco de dados em
múltiplos arquivos (locais diferentes)

Funções do SGBD
• Transformação de Dados
– SGBD transforma os dados de entrada de
acordo com a estrutura previamente definida
– SGBD transforma os dados recuperados do
banco e dados em uma visão lógica do usuário
• Gestão de segurança
– SGBD cria um sistema de segurança que
gerencia a segurança e a privacidade dos dados
– As regras de segurança determinam quais
usuários podem acessar o banco de dados,
quais items podem ser acessados, etc.

• Controle de acesso multiusuário
– SGBD usa um sofisticado algorítmo que garante
que o acesso concorrente não afeta a
integridade dos dados
• Getsão de backup e recuperação de dados
– SGBD possue um sistema de backup e
recuperação de dados para garantir a
segurança dos dados e sua integridade
– Gestão de recuperação de dados após falha

• Gestão de integridade de dados
– SGBD controla as regras de integridade
• Minimizando a redundância
• Maximiza a consistência dos dados
– Os relacionamentos entre os dados são
armazenados no dicionário de dados são
utilizado para garantir a integridade dos dados.
– A integridade é muito importante em Sistema de
Banco de Dados orientado para transação
(como os bancos)

• Linguagem de consulta e interface de
programação
– SGBD dá acesso aos dados por meio de uma
linguagem de consulta
– (Linguagem de consulta) Query language é
uma linguagem não-procedural
– Structured Query Language (SQL) é de fato a
linguagem de consulta
• É uma lingugem padrão suportadas por grande
parte dos SGBD

• Interface de comunicação do Banco de dados
– SGBD atuais aceitam comando do usuário via
diferentes ambientes de rede
– A comunicação pode ser realizada de diversas
maneiras:
• As respostas aos usuários finais são obtidas pore
meio de consultas realizadas pelos navegadores
(bastante conhecidos)
• SGBD gera automaticamente relatórios na web
• SGBD conecta a outros sistemas externos via e-
mail

Gestão do sistema de Banco de
Dados:
Mudança no foco
• O SGBD permite um estrutura sob a qual os
procedimentos e padrão são verificados
– O papel do responsável muda de programação
para gestão de recursos da organização
• Sistema de Banco de Dados permite um uso
mais sofisticado dos dados
• Estruturas de dados criadas pelo SGBD e seus
relacionamentos determinam sua eficiência

Gestão do sistema de Banco de
Dados:
Mudança no foco (continuação)
• Desvantagens dos sistema de banco de dados.
– Aumenta os custos
– Gestão complexa (pessoal qualificado)
– Dependência no fornecedor
– Upgrade/correções frequentes

Resumindo
• Dados são fatos
• Informação é resultado do processamento dos
dados para revelar o seu significado
• Um dos principais requisitos de um boa
decisão é a disponibilização de uma
informação preciso, relevante e temporal
• Dados são normalmente armazenados em um
banco de dados
• SGBD implementa um banco de dados e
gerencia o seu conteudo.

Resumindo (continuando)
• Metadata são dados sobre os dados
• Projeto de banco de dados define a estrutura dos
banco de dados.
– Banco de dados bem projetado facilita a gestão do banco
de dados e permite a geração de informações úteisl.
– E o contrário, pode levar a decisões sem qualidade e até
descontinuidade da empresa.
• Banco de dados evoluiram a partir dos sistemas
manuais e computadorizado
– Em um sistema de arquivos, os dados são armazenados
em arquivos independentes
• Cada um requer um programa de gestão próprio.

• Alguma limitações da gestão de dados usando
o sistema de arquivos:
– Requer programação intensiva
– Administração do sistema complexa e difícil
– Dificil mudança nas estruturas
– Segurança inadequada
– Arquivo independente contém dados
redundantes sem controle

• Os SGBD foram desenvolvidos pensando na
solução do problemas existentes nos sistemas
de arquivos.
• SGBD significa para o usuário final apenas um
único repositório
– Compartilhando os dados
– Eliminando ilhas de informação
• SGBD garante a integridade dos dados, elimina
redundância e promove segurança aos dados.

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