Banco de dados (ou base de dados), é um conjunto de registros dispostos em estrutura regular que possibilita a reorganização dos mesmos e produção de informação. Um banco de dados normalmente agrupa registros utilizáveis para um mesmo fim.
Os bancos de dados são utilizados em muitas aplicações, abrangendo praticamente todo o campo dos programas de computador. Os bancos de dados são o método de armazenamento preferencial e baseiam-se em tecnologias padronizadas de bancos de dados.
Modelos de bancos de Dados
• Modelo Plano
• Modelo em Rede
• Bases de dados relacionais
• Modelo Relacional
• Modelo Orientado a Objetos
Sistemas Gerenciadores de Bancos de dados são usados em muitas aplicações, enquanto atravessando virtualmente a gama inteira de software de computador. Os Sistemas Gerenciadores de Bancos de dados são o método preferido de armazenamento/recuperação de dados/informações para aplicações multi-usuárias grandes onde a coordenação entre muitos usuários é necessária.
O primeiro Sistema Gerenciador de Banco de Dados (SGBD) comercial surgiu no final de 1960 com base nos primitivos sistemas de arquivos disponíveis na época, os quais não controlavam o acesso concorrente por vários usuários ou processos.
Os SGBDs evoluíram desses sistemas de arquivos de armazenamento em disco, criando novas estruturas de dados com o objetivo de armazenar informações. Com o tempo, os SGBD’s passaram a utilizar diferentes formas de representação, ou modelos de dados, para descrever a estrutura das informações contidas em seus bancos de dados.
Atualmente, os seguintes modelos de dados são normalmente utilizados pelos SGBD’s: modelo hierárquico, modelo em redes, modelo relacional (amplamente usado) e o modelo orientado a objetos.
Data Warehouse, (armazém de dados) é um sistema de computação utilizado para armazenar informações relativas às atividades de uma organização em bancos de dados, de forma consolidada.
Data Mining (Mineração de dados) é o processo de varrer grandes bases de dados a procura de padrões como regras de associação, seqüências temporais, para classificação de itens ou agrupamento.
Utilização
Os bancos de dados são utilizados em muitas aplicações, abrangendo praticamente todo o campo dos programas de computador. Os bancos de dados são os métodos de armazenamento preferencial e baseiam-se em tecnologias padronizadas de bancos de dados.
Um banco de dados é um conjunto de informações com uma estrutura regular. Um banco de dados é normalmente, mas não necessariamente, armazenado em algum formato de máquina legível para um computador. Há uma grande variedade de bancos de dados, desde simples tabelas armazenadas em um único arquivo até gigantescos bancos de dados com muitos milhões de registros, armazenados em salas cheias de discos rígidos.
Bancos de dados caracteristicamente modernos são desenvolvidos desde os anos da década de 1960. Um pioneiro nesse trabalho foi Charles Bachman.
Apresentações dos dados
A apresentação dos dados geralmente é semelhante à de uma planilha eletrônica, porém os sistemas de gestão de banco de dados possuem características especiais para o armazenamento, classificação, gestão da integridade e recuperação dos dados.
Com a evolução de padrões de conectividade entre as tabelas de um banco de dados e programas desenvolvidos em linguagens como Java, Delphi, Visual Basic, C++ etc. A apresentação dos dados, bem como a navegação, passou a ser definida pelo programador ou o designer de aplicações.
Como hoje em dia as maiorias das linguagens de programação fazem ligações a bancos de dados, a apresentação destes tem ficado cada vez mais a critério dos meios de programação, fazendo com que os bancos de dados deixem de restringir-se às pesquisas básicas, dando lugar ao compartilhamento, em tempo real, de informações, mecanismos de busca inteligentes e permissividade de acesso hierarquizada
Modelos de base de dados
O modelo plano (ou tabular) consiste de matrizes simples, bidimensionais, compostas por elementos de dados: inteiros, números reais, etc. Este modelo plano é a base das planilhas eletrônicas.
Bases de dados relacionais consistem principalmente de três componentes: uma coleção de estruturas de dados, nomeadamente relações, ou informalmente tabelas; uma coleção dos operadores, a álgebra e o cálculo relacionais; e uma coleção de restrições da integridade, definindo o conjunto consistente de estados de base de dados e de alterações de estados. As restrições de integridade podem ser de quatro tipos: domínio (também conhecidas como type), atributo, relevar (variável relacional) e restrições de base de dados.
Diferentemente dos modelos hierárquico e de rede, não existem quaisquer apontadores, de acordo com o Princípio de Informação: toda informação tem de ser representada como dados; qualquer tipo de atributo representa relações entre conjuntos de dados. As bases de dados relacionais permitem aos utilizadores (incluindo programadores) escreverem consultas (queries) que não foram antecipadas por quem projetou a base de dados.
Como resultado, bases de dados relacionais podem ser utilizadas por várias aplicações em formas que os projetistas originais não previram o que é especialmente importante em bases de dados que podem ser utilizadas durante décadas. Isto tem tornado as bases de dados relacionais muito populares no meio empresarial.
O modelo relacional é uma teoria matemática desenvolvida por Edgard Frank Codd, matemático e pesquisador da IBM, para descrever como as bases de dados devem funcionar.
Embora esta teoria seja a base para o software de bases de dados relacionais, muito poucos sistemas de gestão de bases de dados seguem o modelo de forma restrita ou a pé da letra - lembre-se das 13 leis do modelo relacional - e todos têm funcionalidades que violam a teoria, desta forma variando a complexidade e o poder. A discussão se esses bancos de dados merecem ser chamados de relacional ficou esgotada com o tempo, com a evolução dos bancos existentes. Os bancos de dados hoje implementam o modelo definido como objeto-relacional.
Exemplo Modelo Relacional:
ID Cliente ID Taxa Nome Endereço [Mais campos....]
====================================================================================================================================
1234567890 555-5512222 João Carlos Rua bigodone, 120 ...
2223344556 555-5523232 Dorotéia Santos Avenida barbeiro,12 ...
3334445563 555-5533322 Lisbela da Cruz Rua dos bigodes,123 ...
4232342432 555-5325523 E. F. Codd Rua do gilete,51 ...
Tabela 1
2.3.1 Modelo Orientado a Objetos
Os bancos de dados orientados a objeto começaram a se tornar comercialmente viáveis em meados de 1980. A motivação para seu surgimento está em função dos limites de armazenamento e representação semântica impostas no modelo relacional.
Alguns exemplos são os sistemas de informações geográficas (SIG), os sistemas CAD e CAM, que são mais facilmente construídos usando tipos complexos de dados. A habilidade para criar os tipos de dados necessários é uma característica das linguagens de programação orientadas a objetos. Contudo, estes sistemas necessitam guardar representações das estruturas de dados que utilizam no armazenamento permanente.
A estrutura padrão para os bancos de dados orientados a objetos foi feita pelo Object Database Management Group (ODMG). Esse grupo é formado por representantes dos principais fabricantes de banco de dados orientados a objeto disponíveis comercialmente. Membros do grupo têm o compromisso de incorporar o padrão em seus produtos.
O termo Modelo Orientado a Objetos é usado para documentar o padrão que contém a descrição geral das facilidades de um conjunto de linguagens de programação orientadas a objetos e a biblioteca de classes que pode formar a base para o Sistema de Banco de Dados. Quando os bancos de dados orientados a objetos foram introduzidos, algumas das falhas perceptíveis do modelo relacional pareceram ter sido solucionadas com esta tecnologia e acreditava-se que tais bancos de dados ganhariam grande parcela do mercado.
Hoje, porém, acredita-se que os Bancos de Dados Orientados a Objetos serão usados em aplicações especializadas, enquanto os sistemas relacionais continuarão a sustentar os negócios tradicionais, onde as estruturas de dados baseadas em relações são suficientes. O diagrama de classes UML serve geralmente como o esquema para o modelo de dados orientado a objetos.
Projeto de banco de dados
Todo bom sistema de banco de dados deve apresentar um projeto, que visa a organização das informações e utilização de técnicas para que o futuro sistema obtenha boa performance e também facilite infinitamente as manutenções que venham a acontecer.
O projeto de banco de dados se dá em duas fases:
Modelagem conceitual;
Projeto lógico.
Estas duas etapas se referem a um sistema de banco de dados ainda não implementado, ou seja, que ainda não exista, um novo projeto. Para os casos em que o banco de dados já exista, mas é um sistema legado, por exemplo, ou um sistema muito antigo sem documentação, o processo de projeto de banco de dados se dará através da utilização de uma técnica chamada de Engenharia Reversa
Modelo conceitual
É a descrição do BD de maneira independente ao SGBD, ou seja, define quais os dados que aparecerão no BD, mas sem se importar com a implementação que se dará ao BD. Desta forma, há uma abstração em nível de SGBD.
Uma das técnicas mais utilizadas dentre os profissionais da área é a abordagem entidade-relacionamento (ER), onde o modelo é representado graficamente através do diagrama entidade-relacionamento (DER).
Modelo Lógico
Descreve o BD no nível do SGBD, ou seja, depende do tipo particular de SGBD que será usado. Não podemos confundir com o Software que será usado. O tipo de SGBD que o modelo lógico trata é se o mesmo é relacional, orientado a objetos, hierárquico, etc.
Abordaremos o SGBD relacional, por serem os mais difundidos. Nele, os dados são organizados em tabelas.
Exemplos de tabelas em um SGBD relacional
5 Aplicações de bancos de dados
Sistemas Gerenciadores de Bancos de dados são usados em muitas aplicações, enquanto atravessando virtualmente a gama inteira de software de computador.
Os Sistemas Gerenciadores de Bancos de dados são o método preferido de armazenamento/recuperação de dados/informações para aplicações multi-usuárias grandes onde a coordenação entre muitos usuários é necessária.
Até mesmo usuários individuais os acham conveniente, entretanto, muitos programas de correio eletrônico e organizadores pessoais estão baseados em tecnologia de banco de dados standard.
Banco de dados (ou base de dados), é um conjunto de registros dispostos em estrutura regular que possibilita a reorganização dos mesmos e produção de informação. Um banco de dados normalmente agrupa registros utilizáveis para um mesmo fim.
Os bancos de dados são utilizados em muitas aplicações, abrangendo praticamente todo o campo dos programas de computador. Os bancos de dados são o método de armazenamento preferencial e baseiam-se em tecnologias padronizadas de bancos de dados.
Modelos de bancos de Dados
• Modelo Plano
• Modelo em Rede
• Bases de dados relacionais
• Modelo Relacional
• Modelo Orientado a Objetos
Sistemas Gerenciadores de Bancos de dados são usados em muitas aplicações, enquanto atravessando virtualmente a gama inteira de software de computador. Os Sistemas Gerenciadores de Bancos de dados são o método preferido de armazenamento/recuperação de dados/informações para aplicações multi-usuárias grandes onde a coordenação entre muitos usuários é necessária.
O primeiro Sistema Gerenciador de Banco de Dados (SGBD) comercial surgiu no final de 1960 com base nos primitivos sistemas de arquivos disponíveis na época, os quais não controlavam o acesso concorrente por vários usuários ou processos.
Os SGBDs evoluíram desses sistemas de arquivos de armazenamento em disco, criando novas estruturas de dados com o objetivo de armazenar informações. Com o tempo, os SGBD’s passaram a utilizar diferentes formas de representação, ou modelos de dados, para descrever a estrutura das informações contidas em seus bancos de dados.
Atualmente, os seguintes modelos de dados são normalmente utilizados pelos SGBD’s: modelo hierárquico, modelo em redes, modelo relacional (amplamente usado) e o modelo orientado a objetos.
Data Warehouse, (armazém de dados) é um sistema de computação utilizado para armazenar informações relativas às atividades de uma organização em bancos de dados, de forma consolidada.
Data Mining (Mineração de dados) é o processo de varrer grandes bases de dados a procura de padrões como regras de associação, seqüências temporais, para classificação de itens ou agrupamento.
Utilização
Os bancos de dados são utilizados em muitas aplicações, abrangendo praticamente todo o campo dos programas de computador. Os bancos de dados são os métodos de armazenamento preferencial e baseiam-se em tecnologias padronizadas de bancos de dados.
Um banco de dados é um conjunto de informações com uma estrutura regular. Um banco de dados é normalmente, mas não necessariamente, armazenado em algum formato de máquina legível para um computador. Há uma grande variedade de bancos de dados, desde simples tabelas armazenadas em um único arquivo até gigantescos bancos de dados com muitos milhões de registros, armazenados em salas cheias de discos rígidos.
Bancos de dados caracteristicamente modernos são desenvolvidos desde os anos da década de 1960. Um pioneiro nesse trabalho foi Charles Bachman.
Apresentações dos dados
A apresentação dos dados geralmente é semelhante à de uma planilha eletrônica, porém os sistemas de gestão de banco de dados possuem características especiais para o armazenamento, classificação, gestão da integridade e recuperação dos dados.
Com a evolução de padrões de conectividade entre as tabelas de um banco de dados e programas desenvolvidos em linguagens como Java, Delphi, Visual Basic, C++ etc. A apresentação dos dados, bem como a navegação, passou a ser definida pelo programador ou o designer de aplicações.
Como hoje em dia as maiorias das linguagens de programação fazem ligações a bancos de dados, a apresentação destes tem ficado cada vez mais a critério dos meios de programação, fazendo com que os bancos de dados deixem de restringir-se às pesquisas básicas, dando lugar ao compartilhamento, em tempo real, de informações, mecanismos de busca inteligentes e permissividade de acesso hierarquizada
Modelos de base de dados
O modelo plano (ou tabular) consiste de matrizes simples, bidimensionais, compostas por elementos de dados: inteiros, números reais, etc. Este modelo plano é a base das planilhas eletrônicas.
Bases de dados relacionais consistem principalmente de três componentes: uma coleção de estruturas de dados, nomeadamente relações, ou informalmente tabelas; uma coleção dos operadores, a álgebra e o cálculo relacionais; e uma coleção de restrições da integridade, definindo o conjunto consistente de estados de base de dados e de alterações de estados. As restrições de integridade podem ser de quatro tipos: domínio (também conhecidas como type), atributo, relevar (variável relacional) e restrições de base de dados.
Diferentemente dos modelos hierárquico e de rede, não existem quaisquer apontadores, de acordo com o Princípio de Informação: toda informação tem de ser representada como dados; qualquer tipo de atributo representa relações entre conjuntos de dados. As bases de dados relacionais permitem aos utilizadores (incluindo programadores) escreverem consultas (queries) que não foram antecipadas por quem projetou a base de dados.
Como resultado, bases de dados relacionais podem ser utilizadas por várias aplicações em formas que os projetistas originais não previram o que é especialmente importante em bases de dados que podem ser utilizadas durante décadas. Isto tem tornado as bases de dados relacionais muito populares no meio empresarial.
O modelo relacional é uma teoria matemática desenvolvida por Edgard Frank Codd, matemático e pesquisador da IBM, para descrever como as bases de dados devem funcionar.
Embora esta teoria seja a base para o software de bases de dados relacionais, muito poucos sistemas de gestão de bases de dados seguem o modelo de forma restrita ou a pé da letra - lembre-se das 13 leis do modelo relacional - e todos têm funcionalidades que violam a teoria, desta forma variando a complexidade e o poder. A discussão se esses bancos de dados merecem ser chamados de relacional ficou esgotada com o tempo, com a evolução dos bancos existentes. Os bancos de dados hoje implementam o modelo definido como objeto-relacional.
Exemplo Modelo Relacional:
ID Cliente ID Taxa Nome Endereço [Mais campos....]
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1234567890 555-5512222 João Carlos Rua bigodone, 120 ...
2223344556 555-5523232 Dorotéia Santos Avenida barbeiro,12 ...
3334445563 555-5533322 Lisbela da Cruz Rua dos bigodes,123 ...
4232342432 555-5325523 E. F. Codd Rua do gilete,51 ...
Tabela 1
2.3.1 Modelo Orientado a Objetos
Os bancos de dados orientados a objeto começaram a se tornar comercialmente viáveis em meados de 1980. A motivação para seu surgimento está em função dos limites de armazenamento e representação semântica impostas no modelo relacional.
Alguns exemplos são os sistemas de informações geográficas (SIG), os sistemas CAD e CAM, que são mais facilmente construídos usando tipos complexos de dados. A habilidade para criar os tipos de dados necessários é uma característica das linguagens de programação orientadas a objetos. Contudo, estes sistemas necessitam guardar representações das estruturas de dados que utilizam no armazenamento permanente.
A estrutura padrão para os bancos de dados orientados a objetos foi feita pelo Object Database Management Group (ODMG). Esse grupo é formado por representantes dos principais fabricantes de banco de dados orientados a objeto disponíveis comercialmente. Membros do grupo têm o compromisso de incorporar o padrão em seus produtos.
O termo Modelo Orientado a Objetos é usado para documentar o padrão que contém a descrição geral das facilidades de um conjunto de linguagens de programação orientadas a objetos e a biblioteca de classes que pode formar a base para o Sistema de Banco de Dados. Quando os bancos de dados orientados a objetos foram introduzidos, algumas das falhas perceptíveis do modelo relacional pareceram ter sido solucionadas com esta tecnologia e acreditava-se que tais bancos de dados ganhariam grande parcela do mercado.
Hoje, porém, acredita-se que os Bancos de Dados Orientados a Objetos serão usados em aplicações especializadas, enquanto os sistemas relacionais continuarão a sustentar os negócios tradicionais, onde as estruturas de dados baseadas em relações são suficientes. O diagrama de classes UML serve geralmente como o esquema para o modelo de dados orientado a objetos.
Projeto de banco de dados
Todo bom sistema de banco de dados deve apresentar um projeto, que visa a organização das informações e utilização de técnicas para que o futuro sistema obtenha boa performance e também facilite infinitamente as manutenções que venham a acontecer.
O projeto de banco de dados se dá em duas fases:
Modelagem conceitual;
Projeto lógico.
Estas duas etapas se referem a um sistema de banco de dados ainda não implementado, ou seja, que ainda não exista, um novo projeto. Para os casos em que o banco de dados já exista, mas é um sistema legado, por exemplo, ou um sistema muito antigo sem documentação, o processo de projeto de banco de dados se dará através da utilização de uma técnica chamada de Engenharia Reversa
Modelo conceitual
É a descrição do BD de maneira independente ao SGBD, ou seja, define quais os dados que aparecerão no BD, mas sem se importar com a implementação que se dará ao BD. Desta forma, há uma abstração em nível de SGBD.
Uma das técnicas mais utilizadas dentre os profissionais da área é a abordagem entidade-relacionamento (ER), onde o modelo é representado graficamente através do diagrama entidade-relacionamento (DER).
Modelo Lógico
Descreve o BD no nível do SGBD, ou seja, depende do tipo particular de SGBD que será usado. Não podemos confundir com o Software que será usado. O tipo de SGBD que o modelo lógico trata é se o mesmo é relacional, orientado a objetos, hierárquico, etc.
Abordaremos o SGBD relacional, por serem os mais difundidos. Nele, os dados são organizados em tabelas.
Exemplos de tabelas em um SGBD relacional
5 Aplicações de bancos de dados
Sistemas Gerenciadores de Bancos de dados são usados em muitas aplicações, enquanto atravessando virtualmente a gama inteira de software de computador.
Os Sistemas Gerenciadores de Bancos de dados são o método preferido de armazenamento/recuperação de dados/informações para aplicações multi-usuárias grandes onde a coordenação entre muitos usuários é necessária.
Até mesmo usuários individuais os acham conveniente, entretanto, muitos programas de correio eletrônico e organizadores pessoais estão baseados em tecnologia de banco de dados standard.
