Prof. Dr. Gabriel Machado Lunardi
gabriel.lunardi@ufsm.br
Ciência de Dados I
Introdução a Banco de Dados
2
Informática nas organizações
✓Informatização é
implantada de forma
gradativa nas organizações.
✓Exemplo
✓Uma empresa implanta
gradativamente sistemas
para o controle de:
✓Onde ficam os dados
acerca dos produtos?
3
Sistemas isolados
✓Qual o problema da implantação gradativa de sistemas?
✓R: dados não compartilhados.
4
Sistemas isolados
✓Problema: redundância de dados
✓Entrada repetida da mesma informação;
✓Redundância controlada
✓Software tem conhecimento da representação múltipla dos dados e
garante a sincronia.
✓Redundância não controlada
✓Controle é do usuário, implicando em inconsistência de dados.
5
Como evitar a redundância não controlada?
✓Compartilhamento de dados
✓Cada informação é armazenada uma única vez;
✓Utilizar um banco de dados.
6
Banco de dados
Conjunto de arquivos integrados
que atendem a um conjunto de
sistemas.
7
Quais as consequências de utilizar um BD?
✓Estrutura interna dos arquivos passa a ser mais complexa
✓Devem atender às necessidades dos diferentes sistemas
✓Solução
✓Sistema de Gerência de Banco de Dados (SGBD)
8
SGBD
9
Sistema de Gerência de Banco de Dados
✓Início da programação de aplicações
✓Programa continha todas operações
✓interface de usuário
✓transformações de dados e cálculos
✓operações de armazenamento de dados
✓tarefas de comunicação com outros sistemas e programas
10
Sistema de Gerência de Banco de Dados
✓Com a evolução no desenvolvimento de aplicações foram
identificadas funcionalidades comuns
✓Inserção
✓Deleção
✓Atualização
✓Consultas
✓Concorrência
✓Manutenção de grandes repositórios compartilhados de dados
✓Sistemas de gerência de banco de dados (SGBD)
11
Sistema de Gerência de Banco de Dados
✓Pode-se formalizar um SGBD como
✓Um software que incorpora as funções de definição, recuperação e
alteração de dados em um banco de dados.
✓Facilita o desenvolvimento de aplicações
✓Manutenção de programas torna-se mais simples
✓Produtividade de programadores aumenta
12
Vantagens de um SGBD
✓Independência de dados;
✓Acesso eficiente;
✓Tempo reduzido no desenvolvimento de aplicações;
✓Segurança e integridade de dados;
✓Administração de dados uniforme;
✓Acesso concorrente;
✓Recuperação contra crashes.
Fonte: [Ramakrishnan, 2008]
13
Modelos de
dados
Também conhecidos como modelos de
banco de dados são uma descrição formal
dos tipos de dados que estão
armazenados em um banco de dados.
14
Modelo de dados
✓Modelo de Dados informa
✓informações sobre produtos
✓para cada produto, são armazenados seu código, preço e descrição
✓Modelo de Dados não informa
✓quais os produtos que estão armazenados no banco de dados
15
Modelo de dados
✓Para construir um modelo de dados usa-se
✓linguagem de modelagem de dados
✓Textual
✓Gráfica
✓Um modelo de dados pode ser apresentado de várias formas
(texto, figura,...)
✓Cada apresentação do modelo recebe a denominação esquema
de banco de dados
16
Modelo de dados
✓Três níveis de abstração dos modelos
Modelo Conceitual
Modelo Lógico
Modelo Físico
Abstração
17
Modelo
Conceitual
✓Independente do SGBD utilizado
✓Registra
✓Estrutura dos dados que devem ser armazenados
no BD.
✓Não registra
✓Como os dados serão armazenados a nível de
SGBD
18
Modelo conceitual
✓Técnica mais difundida de modelagem conceitual
✓Abordagem entidade-relacionamento (ER)
✓Entity-Relationship Approach
✓Representação gráfica do modelo conceitual
✓Diagrama entidade-relacionamento (DER)
19
Modelo conceitual - DER
20
Modelo
Lógico
✓Nível de abstração visto pelo usuário do SGBD
✓Utiliza a abordagem relacional (Tabelas)
✓Define chaves primárias e estrangeiras
✓Primary key (PKs) e Foreign Keys (FKs).
21
Modelo lógico
✓Esquema textual para o exemplo do modelo conceitual anterior
TipoDeProduto(CodTipoProd, DescrTipoProd)
Produto(CodProd, DescrProd, PrecoProd, CodTipoProd)
CodTipoProd referencia TipoDeProduto
22
Modelo lógico
✓Esquema diagramático para o exemplo do modelo conceitual
anterior
Tipo de Produto
CodTipoProd INTEGER <pk>
DescrTipoProd
Produto
CodProd INTEGER <pk>
DescrProd
PrecoProd
CodTipoProd INTEGER <fk>
23
Modelo lógico
✓Esquema relacional para o exemplo do modelo conceitual
anterior
24
Modelo
Físico
✓Implementação do banco por meio de uma
linguagem de definição de dados;
✓Descreve as estruturas físicas de
armazenamento
✓Tabelas
✓Índices
✓Tipos, tamanhos e restrições de dados
✓Gatilhos (Triggers)
✓Visões (Views)
✓Depende do tipo particular de SGBD utilizado
25
Modelo físico – exemplo
26
Constatação a
partir dos
modelos
Um arquivo em computador contém
informações sobre um conjunto de objetos de
uma organização que é atendida pelo sistema de
computador.
27
Constatação a
partir dos
modelos
Sistema em
Computador
babaabc babaabc
babaabc babaabc
babaabc babaabc
babaabc babaabc
babaabc babaabc
BABAA BABAA
cada objeto
corresponde a
um registro em
computador
O modelo conceitual pode ser visto como um
modelo da organização ou empresa.
Ideia fundamental do
Projeto de banco de dados
Através da identificação dos objetos que terão
informações representadas no banco de
dados, é possível identificar os arquivos que
comporão o banco de dados
29
Projeto de BD
✓Três fases
✓Modelagem conceitual
✓Modelagem lógica
✓Modelagem física
✓Contém detalhes de armazenamento interno de informações.
✓Influenciará a performance das aplicações
✓Detalhes de otimização de desempenho (tunning) de bancos de
dados.
✓Processo adequado para a construção de um novo banco de dados.
30
Projeto de BD
Arquitetura de três
camadas
31
Locais de publicação na área de BD
✓ER – International Conference on Conceptual Modeling
https://conceptualmodeling.org/ER_Conferences.html
32
Locais de publicação na área de BD
✓SBBD – Simpósio Brasileiro de Bancos de Dados
https://sbbd.org.br/
33
Referências
✓Slides adaptados com contribuições dos docentes
✓Maicon Bernardino (Unipampa)
✓Andrea Bordin (UFSC)
✓Heuser. C.A. Projeto de banco de dados. 2009. Editora Bookman.
Prof. Dr. Gabriel Machado Lunardi
gabriel.lunardi@ufsm.br
Ciência de Dados I
Sugestões? Dúvidas?

Introdução a Banco de Dados, Ciência de Dados

  • 1.
    Prof. Dr. GabrielMachado Lunardi [email protected] Ciência de Dados I Introdução a Banco de Dados
  • 2.
    2 Informática nas organizações ✓Informatizaçãoé implantada de forma gradativa nas organizações. ✓Exemplo ✓Uma empresa implanta gradativamente sistemas para o controle de: ✓Onde ficam os dados acerca dos produtos?
  • 3.
    3 Sistemas isolados ✓Qual oproblema da implantação gradativa de sistemas? ✓R: dados não compartilhados.
  • 4.
    4 Sistemas isolados ✓Problema: redundânciade dados ✓Entrada repetida da mesma informação; ✓Redundância controlada ✓Software tem conhecimento da representação múltipla dos dados e garante a sincronia. ✓Redundância não controlada ✓Controle é do usuário, implicando em inconsistência de dados.
  • 5.
    5 Como evitar aredundância não controlada? ✓Compartilhamento de dados ✓Cada informação é armazenada uma única vez; ✓Utilizar um banco de dados.
  • 6.
    6 Banco de dados Conjuntode arquivos integrados que atendem a um conjunto de sistemas.
  • 7.
    7 Quais as consequênciasde utilizar um BD? ✓Estrutura interna dos arquivos passa a ser mais complexa ✓Devem atender às necessidades dos diferentes sistemas ✓Solução ✓Sistema de Gerência de Banco de Dados (SGBD)
  • 8.
  • 9.
    9 Sistema de Gerênciade Banco de Dados ✓Início da programação de aplicações ✓Programa continha todas operações ✓interface de usuário ✓transformações de dados e cálculos ✓operações de armazenamento de dados ✓tarefas de comunicação com outros sistemas e programas
  • 10.
    10 Sistema de Gerênciade Banco de Dados ✓Com a evolução no desenvolvimento de aplicações foram identificadas funcionalidades comuns ✓Inserção ✓Deleção ✓Atualização ✓Consultas ✓Concorrência ✓Manutenção de grandes repositórios compartilhados de dados ✓Sistemas de gerência de banco de dados (SGBD)
  • 11.
    11 Sistema de Gerênciade Banco de Dados ✓Pode-se formalizar um SGBD como ✓Um software que incorpora as funções de definição, recuperação e alteração de dados em um banco de dados. ✓Facilita o desenvolvimento de aplicações ✓Manutenção de programas torna-se mais simples ✓Produtividade de programadores aumenta
  • 12.
    12 Vantagens de umSGBD ✓Independência de dados; ✓Acesso eficiente; ✓Tempo reduzido no desenvolvimento de aplicações; ✓Segurança e integridade de dados; ✓Administração de dados uniforme; ✓Acesso concorrente; ✓Recuperação contra crashes. Fonte: [Ramakrishnan, 2008]
  • 13.
    13 Modelos de dados Também conhecidoscomo modelos de banco de dados são uma descrição formal dos tipos de dados que estão armazenados em um banco de dados.
  • 14.
    14 Modelo de dados ✓Modelode Dados informa ✓informações sobre produtos ✓para cada produto, são armazenados seu código, preço e descrição ✓Modelo de Dados não informa ✓quais os produtos que estão armazenados no banco de dados
  • 15.
    15 Modelo de dados ✓Paraconstruir um modelo de dados usa-se ✓linguagem de modelagem de dados ✓Textual ✓Gráfica ✓Um modelo de dados pode ser apresentado de várias formas (texto, figura,...) ✓Cada apresentação do modelo recebe a denominação esquema de banco de dados
  • 16.
    16 Modelo de dados ✓Trêsníveis de abstração dos modelos Modelo Conceitual Modelo Lógico Modelo Físico Abstração
  • 17.
    17 Modelo Conceitual ✓Independente do SGBDutilizado ✓Registra ✓Estrutura dos dados que devem ser armazenados no BD. ✓Não registra ✓Como os dados serão armazenados a nível de SGBD
  • 18.
    18 Modelo conceitual ✓Técnica maisdifundida de modelagem conceitual ✓Abordagem entidade-relacionamento (ER) ✓Entity-Relationship Approach ✓Representação gráfica do modelo conceitual ✓Diagrama entidade-relacionamento (DER)
  • 19.
  • 20.
    20 Modelo Lógico ✓Nível de abstraçãovisto pelo usuário do SGBD ✓Utiliza a abordagem relacional (Tabelas) ✓Define chaves primárias e estrangeiras ✓Primary key (PKs) e Foreign Keys (FKs).
  • 21.
    21 Modelo lógico ✓Esquema textualpara o exemplo do modelo conceitual anterior TipoDeProduto(CodTipoProd, DescrTipoProd) Produto(CodProd, DescrProd, PrecoProd, CodTipoProd) CodTipoProd referencia TipoDeProduto
  • 22.
    22 Modelo lógico ✓Esquema diagramáticopara o exemplo do modelo conceitual anterior Tipo de Produto CodTipoProd INTEGER <pk> DescrTipoProd Produto CodProd INTEGER <pk> DescrProd PrecoProd CodTipoProd INTEGER <fk>
  • 23.
    23 Modelo lógico ✓Esquema relacionalpara o exemplo do modelo conceitual anterior
  • 24.
    24 Modelo Físico ✓Implementação do bancopor meio de uma linguagem de definição de dados; ✓Descreve as estruturas físicas de armazenamento ✓Tabelas ✓Índices ✓Tipos, tamanhos e restrições de dados ✓Gatilhos (Triggers) ✓Visões (Views) ✓Depende do tipo particular de SGBD utilizado
  • 25.
  • 26.
    26 Constatação a partir dos modelos Umarquivo em computador contém informações sobre um conjunto de objetos de uma organização que é atendida pelo sistema de computador.
  • 27.
    27 Constatação a partir dos modelos Sistemaem Computador babaabc babaabc babaabc babaabc babaabc babaabc babaabc babaabc babaabc babaabc BABAA BABAA cada objeto corresponde a um registro em computador O modelo conceitual pode ser visto como um modelo da organização ou empresa.
  • 28.
    Ideia fundamental do Projetode banco de dados Através da identificação dos objetos que terão informações representadas no banco de dados, é possível identificar os arquivos que comporão o banco de dados
  • 29.
    29 Projeto de BD ✓Trêsfases ✓Modelagem conceitual ✓Modelagem lógica ✓Modelagem física ✓Contém detalhes de armazenamento interno de informações. ✓Influenciará a performance das aplicações ✓Detalhes de otimização de desempenho (tunning) de bancos de dados. ✓Processo adequado para a construção de um novo banco de dados.
  • 30.
  • 31.
    31 Locais de publicaçãona área de BD ✓ER – International Conference on Conceptual Modeling https://conceptualmodeling.org/ER_Conferences.html
  • 32.
    32 Locais de publicaçãona área de BD ✓SBBD – Simpósio Brasileiro de Bancos de Dados https://sbbd.org.br/
  • 33.
    33 Referências ✓Slides adaptados comcontribuições dos docentes ✓Maicon Bernardino (Unipampa) ✓Andrea Bordin (UFSC) ✓Heuser. C.A. Projeto de banco de dados. 2009. Editora Bookman.
  • 34.
    Prof. Dr. GabrielMachado Lunardi [email protected] Ciência de Dados I Sugestões? Dúvidas?