Base de Dados (Resumo)

Base de dados

A base de dados tem as suas raízes nas décadas 60 e 70. Em 1970 um pesquisador da IBM Ted Codd publicou o primeiro artigo sobre bases de dados relacionais.

Base de dados é um conjunto de dados inter-relacionados e armazenados em algum dispositivo, esses dados podem ser: endereços, dados dos empregados, informação sobre clientes ou facturas.

Dados são factos conhecidos que podem ser armazenados e possuem um significado implícito. Os dados estão organizados segundo uma estrutura e interligados, tendo em vista: serem partilhados por programas de diferentes aplicações e em ambientes diferentes, não permitir a redundância ou repetição de informação, manter a integridade e protecção e a eficácia do sistema.

Propriedades da base de dados: é uma colecção lógica e coerente de dados com um significado inerente, uma disposição desordenada de dados não pode ser referenciada como uma base de dados, é projectada, construída e povoada com dados para um propósito específico, possui um conjunto pré-definido de usuários e aplicações e representa algum aspecto do mundo real, normalmente designado mini mundo.

Uma base de dados pode ser criada e mantida por conjunto de aplicações desenvolvidas especialmente para esta tarefa ou por um Sistema Gerenciador de Base de Dados (SGBD) ou Database Management Systems (DBMS).

O SGBD é uma colocação de programas que permite aos usuários criar e manipular uma base de dados. A base de dados é um sistema de software de propósito geral facilitar o processo de definir, construir e manipular base de dados de diversas aplicações.

Sistema de base de dados é um sistema informático cujo propósito geral é armazenar informações e permitir ao utilizador buscar e actualizar essas informações quando solicitadas.

Nos sistemas informáticos a informação é organizada sob a forma de ficheiros que correspondem a dois tipos de informação programas e ficheiros de dados. Ao definir a estrutura de um registo temos que ter em conta: a entrada, saída e processamento de informação e a facilidade de adaptação à evolução das necessidades.

Áreas de aplicação da base de dados: telecomunicações, industria, vendas, revendedores on-line, recursos humanos, linhas aéreas, universidades, bancos e finanças.

Exemplos de sistemas de gestão de dados comerciais: Microsoft Access, FoxPro, Informix, Oracle, Firebird, Microsoft SQL Server, PostGreSol e MySQL.

Vantagens de SGBD: independência e acesso eficiente aos dados, redução do tempo de desenvolvimento de aplicações, integridade, administração e segurança dos dados.

O uso do SGBD pode representar uma carga desnecessária aos custos quando comparado com a abordagem de processamento tradicional de arquivos nos seguintes casos: alto investimento inicial na compra de software e hardware iniciais, generalidade que um SGBD fornece na definição e processamento de dados e sobrecarga na provisão de controlo de segurança, controlo de concorrência, recuperação e integração de funções.

A sobrecarga causada pelo uso do SGBD e a má administração justificam a utilização da abordagem tradicional de arquivos nos seguintes casos: a base de dados e as aplicações são simples, bem definidas e não se espera mudanças no projecto e quando não haverá múltiplo acesso a base de dados.

Visão de dados é uma colecção de arquivos e programas interrelacionados que permitem aos usuários consultas e alteração dos dados.

Níveis de abstração são aqueles que facilitam a interacção dos usuários com o sistema e podem ser: nível físico ou esquema interno é o mais baixo nível de abstração que descreve como os dados estão armazenados, nível logico ou esquema conceptual que é o nível medio de abstração e descreve os dados que estão a ser armazenados na base de dados e a inter-relação entre eles e também encontramos o nível de visão que é o mais alto nível de abstração descreve apenas a parte da base de dados ocupando-se do modo como os dados são vistos pelos utilizadores individuais sedo uma descrição personalizada e parcial dos dados.

Modelo de dados é um conjunto de ferramentas conceituais usadas para descrição e semântica de dados, relacionamentos entre dados e regras de consistência.

Modelo lógico com base em objectos usado na descrição de dados no nível logico e de visões. Os modelos conhecidos nessa categoria são: modelo entidade-relacionamento (E/R) que tem por base a percepção o mundo real como um conjunto de objectos básicos chamados entidades e dos relacionamentos entre eles. O outro modelo conhecido é o modelo orientado a objectos que tem por base um conjunto de objectos contendo valores armazenados em várias instâncias dentro do objecto.

No modelo lógico com base em registos encontramos os modelos: modelo com base em registos usado para descrever os dados no nível lógico e de visão, modelo relacional que usa um conjunto de tabelas constituída por um ou mais atributos que traduzem o tipo de dados a armazenar, o modelo de rede que é representado por um conjunto de registos e as relações entre estes registos é representada por ligações, as quais podem ser vistas por ponteiros e o modelo hierárquico que foi o primeiro a ser considerado como modelo de dados e os dados são estruturados em hierarquias ou árvores.

Na classificação dos SGBD segundo o número de dados onde a base está armazenada encontramos: o SGBD centralizado ou localizado quando os dados estão numa máquina ou disco e o SGBD distribuído (homogéneo ou heterogéneo) quando os dados estão distribuídos em diversas maquinas (ou diversos discos). E na classificação quanto ao numero de utilizadores que o sistema é capaz de suportar encontramos o SGBD pessoal (single user) utilizados em computadores pessoais e o SGBD multiutilizador utilizados em estacoes de trabalho, minicomputadores e maquinas de grande porte.

A arquitectura de um sistema de base de dados é influenciada pelo sistema básico computacional sobre o qual o sistema de dados vai ser executado. Existem quatro tipos de arquitectura: sistemas centralizados executados sobre um único sistema computacional (standalone) e não interagem com nenhum outro sistema, sistema cliente-servidor onde o cliente (front-end) executa as tarefas do seu aplicativo, ou seja, fornece a interface do usuário (tela e processamento de entrada e saída), sistemas paralelos aqueles que consistem em processadores e diversos discos conectados por redes de alta velocidade ou um computador multiprocessador em que são utilizados para o processamento paralelo de uma única transação tendo alto custo e complexidade de gestão e por fim os sistemas distribuídos onde a informação esta distribuída por diversos servidores.

Funções do DBA (Administrador de base de dados): definição do esquema, definição da estrutura de dados e métodos de acesso, esquema e modificações na organização física, concessão de autorização de acesso do sistema e manutenção de rotina.

Existem quatro tipos de usarios de sistemas de base dados, diferenciados pelas suas expectativas de interacção com o sistema: usuários sofisticados são utentes que estao familiarizados com o SGBD e realizam consultas complexas e interagem com o sistema, usuários especialistas são utentes sofisticados que escrevem aplicações especializadas de base de dados que não podem se classificadas como aplicações tradicionais em processamento, usuários navegantes aqueles que são utilizadores que interagem com o sistema chamado programa aplicativo e por fim os usuários analistas e programadores de aplicações aqueles que determinam os requisitos dos utilizadores e implementam estas especificações como programas.

A linguagem no sistema de base de dados é de dois tipos: especifica para esquemas da base de dados e outra para expressar consultas e actualizações.

Para a definição dos esquemas lógicos ou físicos usa-se uma linguagem chamada DDL (Data Definition Language-Linguagem de definição de dados) que permite a execução das declarações para identificar e armazenar as descrições dos esquemas em tabelas chamadas dicionário de dados ou directório de dados que é um arquivo de dados a respeito dos dados.

Para fazer a manipulação de dados usa-se a DML (Data Manipulation Language-Linguagem de manipulação de dados) onde faz-se: a inserção, remoção, modificação e recuperação de informações armazenadas na base de dados.

Entidades são objectos que compõem a realidade e correspondem a representação de todo e qualquer substantivo, concreto ou abstracto, sobre o qual se precisa armazenar informações.

Atributos são tipos de informação ou características que se deseja conhecer sobre os objectos que compõem a realidade. Os atributos podem ser: atributo simples ou atómico que ocorre quando uma característica da entidade é representada por um atributo, atributo composto que ocorre quando uma característica da entidade é representada por um conjunto de atributos, chave primaria também conhecida como identificador único é o atributo de uma entidade cujo conteúdo individualiza uma única ocorrência desta entidade e por fim chave estrangeira que é um atributo que pertence a uma entidade mas que é a chave primaria de outra entidade implementando o relacionamento entre as entidades.

Relacionamento é a forma como os objectos interagem entre si e cardinalidade indica o número de relacionamentos que uma entidade pode participar e pode ser de três tipos: relacionamento um-para-um (1:1) indica que uma ocorrência de uma entidade pode se relacionar com apenas uma ocorrência de outra entidade. Relacionamento um-para-muitos (1:N ou 1:M) indica que uma ocorrência de uma entidade pode se relacionar com muitas ocorrências doutra entidade e por fim o relacionamento muitos-para-muitos (N:M ou M:N, M:M) indica que várias ocorrências podem se relacionar com muitas ocorrências doutra entidade.