arquitetura de banco de dados

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Banco de Dados
Aula 3
anderson fonseca
Agenda
- Arquitetura de Banco de Dados
- Modelagem de Dados
- Modelagem usando o modelo Entidade/Relacionamento (ER)
Arquitetura de Banco de Dados
Conceitos
- Modelo de Dados
- Esquemas
- Instâncias
Arquitetura de Banco de Dados
Modelo de Dados
Uma das características fundamentais da abordagem de base de dados é 
que ela fornece algum nível de abstração de dados, pela omissão de 
detalhes de armazenamento de dados que não são necessários para a 
maioria dos usuários.
O que é ABSTRAÇÃO????
Arquitetura de Banco de Dados
Modelo de Dados
Abstração é o processo ou resultado de generalização por redução do 
conteúdo da informação de um conceito ou fenómeno observável, 
normalmente para reter apenas a informação que é relevante para um 
propósito particular.
Arquitetura de Banco de Dados
Modelo de Dados
Um Modelo de Dados é um conjunto de conceitos que podem ser usados 
para descrever a estrutura de uma base de dados.
Por estrutura de uma base de dados entende-se os tipos de dados, 
relacionamentos e restrições pertinentes aos dados. Muitos modelos de 
dados também definem um conjunto de operações para especificar como 
recuperar e modificar a base de dados.
Arquitetura de Banco de Dados
Modelo de Dados (Classificação)
- Modelos de dados conceituais ou de Alto-Nivel – aproxima-se da 
percepção do usuário;
- Modelos de Dados Físicos – Fornecem detalhes de como os dados são 
armazenados no computador.
Arquitetura de Banco de Dados
Esquemas e Instâncias
- Esquemas 
Um esquema de base de dados é especificado durante o projeto da base de 
dados, sendo que a expectativa de mudanças não é grande.
- Instâncias 
Os dados da base de dados em um particular momento do tempo são 
chamados Instâncias da Base de Dados (ou Ocorrências ou Estados).
Arquitetura de Banco de Dados
Niveis de Abstração de Dados
A arquitetura mais difundida na literatura é a Arquitetura “Three-Schema” 
(também conhecida como arquitetura ANSI/SPARC), proposta por Tsichritzis 
& Klug em 1978.
A meta desta arquitetura, é separar as aplicações de usuários da base de 
dados física.
Arquitetura de Banco de Dados
Niveis de Abstração de Dados
- Nível Físico ou Nível Interno
O nível mais baixo de abstração descreve como os dados estão realmente 
armazenados.
- Nível Conceitual ou Nível Lógico
Este nível de abstração descreve quais dados estão armazenados de fato no 
Banco de Dados e as relações que existem entre eles.
- Nível de Visões ou Nível Externo
O mais alto nível de abstração descreve apenas uma visão limitada do Banco 
de Dados.
Arquitetura de Banco de Dados
Niveis de Abstração de Dados
Arquitetura de Banco de Dados
Linguagens de Base de Dados
- Linguagem de Definição de Dados – DDL
O SGBD tem um compilador para processar descrições em DDL e construir a 
descrição do esquema
- Linguagem de Manipulação de Dados – DML
Uma vez que o esquema é compilado e a base de dados preenchida com 
dados, os usuários têm que ter algum modo de manipular os dados.
Modelagem de Dados
Com a evolução dos processos, surgiu novas formas de modelar os 
Banco de Dados, visando a suprir as necessidades das empresas e a 
maior eficácia no processo de armazenamento das informações.
− Modelos Físicos de Dados
− Modelos Lógicos Baseados em Registros
− Modelos Lógicos Baseados em Objetos
Modelagem de Dados
 Modelos Físicos de Dados
- Modelo Unificador (unifying model)
- Estrutura de Memória (frame memory)
Modelagem de Dados
Modelos Lógicos Baseados em Registros
- Modelo Hierárquico
- Modelo de Rede
- Modelo Relacional
Modelagem de Dados
Modelos Hierárquico
O modelo hierárquico surgiu na década de 60. Permite organizar dados em 
uma estrutura hierárquica (estrutura em árvore invertida), com acesso 
unidirecional, de pai para o filho, sempre começando pela raiz.
Em outras palavras, esse tipo de Banco de Dados é formado por uma 
coleção de registros conectado uns aos outros por links. Os SGBDs mais 
conhecidos desse tipo são o IMS (Information Management System da 
IBM), Adabas e o System2000.
Usa-se um diagrama de estrutura de árvore para apresentar o esquema 
para uma base de dados hierárquica. Consiste de dois componentes 
básicos: caixas (que correspondem ao tipo registro) e linhas (que 
correspondem às ligações). Seu propósito é especificar a estrutura lógica 
geral da base de dados.
Modelagem de Dados
Modelos Hierárquico
Modelagem de Dados
Modelos de Rede
Esse modelo foi utilizado principalmente no final da década de 60 e 
durante a década de 70. Sendo que esse modelo é composto de uma 
estrutura mais completa, possui as propriedades básicas de registros, 
conjuntos e ocorrências.
Ele permite organizar os dados em uma estrutura formada por várias 
listas, que definem uma intrincada rede de ligações (estrutura similar a 
um grafo direcionado). O IDMS e o Total são os SGBDs mais 
conhecidos com essa estrutura.
Diferença para o Banco de Dados Hierárquico, cada registro filho pode 
ser ligado a mais de um registro pai.
Modelagem de Dados
Modelos de Rede
Modelagem de Dados
Modelos Relacional
O modelo relacional foi formalmente definido por E. Codd, do Laboratório 
da IBM em San Jose, Califórnia, em 1970. O projeto inicial foi denominado 
de Sistema R e definia a organização dos dados e linguagens formais para 
a sua manipulação.
Com base nessas linguagens, foi definida a primeira versão do SQL 
(Structured Query Language). 
Essa linguagem é o padrão em SGBD relacionais. Os Bancos de Dados 
Relacionais mais famosos são: Oracle, SQL Server, Informix, Sybase e 
Ingres.
Modelagem de Dados
Modelos Relacional
Modelagem de Dados
Modelos Rede x Hierárquico
Tanto o Modelo Hierárquico como o de Redes são orientados a registros, 
isto é, qualquer acesso à base de dados – inserção, consulta, alteração ou 
remoção – é feito em um registro de cada vez.
Modelo Entidade-Relacionamento
Definições
Entidade – Objeto ou ente do mundo real que possui identidade 
própria o qual registramos as propriedades;
Conjunto de Entidades – Agrupamento de entidades similares com 
valores diferentes;
Atributos – Propriedades específicas das entidades;
Atributos Chave/Determinante – Projetado de forma única para 
identificar qualquer entidade do conjunto de entidades;
Modelo Entidade-Relacionamento
Definições
Exemplo: Funcionarios (num, RG, CPF, nome, endereco, salario)
Funcionários
num RG CPF nome endereço salário
Modelo Entidade-Relacionamento
Definições
Atributo Composto – um atributo que pode conter vários atributos.
Endereço
Local Cidade CEP
Rua Número Complemento
Modelo Entidade-Relacionamento
Definições
Atributo Multivalorado – um atributo que pode tomar diversos 
valores.
Exemplo: Funcionarios (num, RG, CPF, nome, endereco, salario, 
telefone*)
Funcionários
num RG CPF nome endereço salário telefones*
Modelo Entidade-Relacionamento
Relacionamentos
Um relacionamento entre dois conjuntos de entidades é uma lista de 
pares onde cada par representa uma associação de uma entidade de 
um CE com outra entidade de outro CE.
Modelo Entidade-Relacionamento
Relacionamentos
Um funcionário está lotado somente em um departamento, e um departamento 
pode possui vários funcionários.
Funcionários DepartamentosLotações
N 1
Relacionamento um-para-muitos
Modelo Entidade-Relacionamento
Relacionamentos
Um funcionário gerencia somente um departamento, e um departamento é 
gerenciado somente por um funcionário.
Funcionários DepartamentosGerenciamentos
1 1
Relacionamento um-para-um
Modelo Entidade-Relacionamento
Relacionamentos
Um funcionário
pode participar de vários projetos, e um projeto pode ter a 
participação de vários funcionários.
Funcionários ProjetosParticipações
N N
Relacionamento muitos-para-muitos
Modelo Entidade-Relacionamento
Relacionamento Total
Um relacionamento total consiste em que todas as entidades de um 
CE devem fazer parte de um relacionamento com outro CE.
Funcionários DepartamentosLotações
N 1
Modelo Entidade-Relacionamento
Relacionamento com Atributos
Um relacionamento com atributos pode ser utilizado para o caso de 
Materiais e Fornecedores.
Materiais FornecedoresFornecimentos
N N
prazo preço quantidade
Dúvidas???
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