Introdução a Base e Dados

Bases de dados introdução

 

·         Definição de sistema de gestão de base de dados (SGBD):

o   Um sistema SGBD permite criar e manipular bases de dados, em que os dados são estruturados com independência relativamente aos programas que as manipulam.

·         A arquitectura do SGBD pode ser dividido em três níveis:

o   Nível físico:

§  Suporte informático para  armazenamento dos ficheiros de dados.

§  Forma como os ficheiros se encontram organizados nesses suportes.

o   Nível conceptual:

§  Estruturação ou organização da informação em tabelas (Entidades).

§  Formas de relacionamento entre entidades.

§  Número e tipo de campos em que a informação é estruturada.

o   Nível de visualização:

§  Forma como os dados são representados aos utilizadores finais, através de interfaces proporcionadas pela SGBD.

o   Nota que: O nível físico pode se considerar o nível mais abstraido nesta heirarquia, em que, pela logica segue-se o conceptual e finalmente o mais superficial, o nível de visualização.

 

·         Modelos lógicos de uma BD:

o   Modelo relacional (Modelo E-R(Entidade-Relacionamento)):

§  Conceitos:

·         MER (Modelo de Entidades Relacionamentos): Conjunto de conceitos e elementos de modelagem que o projetista de banco de dados precisa conhecer;

·         DER (Diagrama de Entidades Relacionamentos): Resultado do processo de modelagem executado pelo projetista de dados que conhece o MER.

§  Analise das necessidades de informação:

·         Etapa 1: Diagrama E-R;

·         Etapa 2: Tabelas não normalizadas: Transformação do modelo E-R num conjunto de tabelas;

·         Etapa 3: Tabelas normalizadas, por a aplicação das FN (Formula normais).

§  Cacteristicas principais:

·         Grande nível de abstracção dos dados;

·         Os dados são organizados por relações em que cada linhs pode ser considerada como uma proposição verdadeira;

·         Oferece operadores relacionais, que aplicados as relações, podem  extrair novas relações através das primeiras;

·         Modelo mais usado;

·         Simples e grande capacidade de resposta ás necessidades dos utilizadores;

·         Basea-se na álgebra relacional;

·         Constituído por relações, onde cada relação e uma tabela.

o   Modelo hierarquico:

§  Os são representados numa colecção de registos estilo árvore;

§  Os operadores oferecidos aos utilizadores são ponteiros que permitem o seu deslocamento na árvore;

§  Mais adequado para representar relacionamentos do tipo “1à1” & ”1àn”.

o   Modelo de rede:

§  Os  dados são representados como colecções de registos e ligações entre sí, embora não tenham nenhum padrão hierárquico definido;

§  Como um registo pode ter qualquer quantidade de elementos dependentes e superiores, o seu relacionamento é representado por “nàn”;

§  O esquema esquema deste modelo de base de dados  tende a tornar-se extremamente complexo.

 

·         Características dos SGBD:

o   Abstracção dos dados: O utilizador não se aprecebe como os dados estão armazenados fisicamente;

o   Indepêndencia dos dados em relação aos programas e procedimentos predefinidos que os trabalham;

o   Facilidades de obtenção de informação actualizada;

o   Diferentes vistas da base de dados;

o   Redundância controlada, podem existir execepções em determinadas situações, para tornar mais rápido o acesso aos dados;

o   Integridade dos dados, valdações, etc;

o   Permitem o acesso siimultâneo aos dados.

 

·         Arquitectura Cliente – Servidor:

o   Clientes correm as aplicações de interface;

o   Servidore/s correm o SGBD e os dados;

o   Vantagens:

§  Isto permite com que vários utilizadores (em computadores clientes diferentes) acedam ao mesmo tempo aos dados que estão no servidorde BD.

§  Mais fácil construir aplicações de BD.

 

·         Volatibilidade em SGBD

o   Um sistema SGBD manipula diversos dados inteiros, muitas vezes criados pelo próprio sistema, cmo variáveis, acumuladores e resultado da consulata (Estes são criados e apagados continuamente).

 

 

·         Persistência em SGBD

o   Os dados são inseridos na BD pelo utilizador são presistentes, isto é, permanecem indefinidamente na base de dados, sendo removidos somente com uma solicitação explícita do utilizador/sistema.

 

·         Entidades e relacionamento:

o   Em uma base de dados armazenam-se determinados objectos (ou eventos) do mundo real sobre o qual desejamos armazenar informações.

o   As nossas afirmações sobre a entidade descrita na BD de um ponto de vista lógico podem-se dizer verdadeiras ou falsas, assim chamamos a estas afirmações preposições.

o   Conclusão: Uma base de dados então é uma colecção de preposições.

 

·           Ciclo de vida de uma BD:

o   Planeamento;

o   Recolha de requesitos;

o   Desenho conceptual;

o   Desenho lógico;

o   Desenho físico;

o   Construção;

o   Implementação;

o   Manutenção.

 

·          Conceitos:

o   Relação: Estrutura fundamental do modelo relacional bidimensional representada por uma tabela, organizada em colunas e em linhas;

o   Tuplos:  É uma linha de uma relação;

o   Atributos: Coluna a qual atribuímos um nome de uma relação (Características). Todos os valores de uma coluna são necessáriamente do mesmo tipo;

o   Grau: Número de tuplos que uma tabela contém;

o   Cardinalidade: Número de linhas que uma tabela contém;

o   Entidade: Conjunto de carctéristicas comuns a um evento/objecto, em BD corresponde a uma tabela;

o   Atributo: Corresponde a um campo em uma tabela;

o   Ocorrência: Para determinada situação vamos ter valores concretos par os atributos. Corresponde aos registos (Linhas de uma tabela).

 

 

·         Chaves:

o   Chave primária: É um atribuoto ou conjunto de aribuos de uma entidade escolhido dentro das chaves candidatas que identifica um a ocorrência específica dessa mesma entidade, distinguindo-a das restantes de uma forma inequívoca. Não pode ser nula nem repetida.

o   Chave candidata: É um atributoou conjunto de atributos que poderá ser usado como chave primária para uma dada entidade.

o   Chave estrangeira: Um cojunto de um ou mais atributos que são chave primária numa outra relação. Isto é, quando um atributo surge em mais do que uma relação, estamos perante um relacionamento de tuplos (ou registos).

o   Chave composta: Constituída por mais de um atributo (Conjunto de campos).

 

·         Tipos de relacionamento:

o   1:1;

o   1:n;

o   n:n.

 

·         Normalização de tabelas:

o   Objectivo: Evitar problemas por falhas no projecto da BD, bem como eliminar a mistura de informação e as repetições desnecessárias. Existem 5 formas normais (FN) porém aqui só iremos tratar as três mais utilizadas.

 

·         Primeira Forma Normal:

o   A primeira forma normal diz-nos que cada atributo de uma entidade ou relacionamento pode armazenar somente um valor. Tabelas com atributos que têm múltiplos valores não são consideradas em 1NF. Uma solução para atributos que necessitam de valores múltiplos é armazená-los em tabelas diferentes, associando com a chave da primeira tabela. Além disso, a primeira forma normal não admite que a tabela armazene informações repetitivas. Tais dados também deverão ser migrados para tabelas diferentes e doarão sua chave primária para a tabela de origem, criando assim um relacionamento entre elas.

·         Segunda Forma Normal:

o   A segunda forma normal (2NF) descreve que todo atributo deve ser determinado unicamente pela chave primária. Se existem atributos que dependem apenas de parte da chave, estes devem ser separados em tabelas onde a 2NF seja obedecida. Para estar na 2NF uma tabela deve estar na 1NF e todo atributo que não seja chave deve ser totalmente dependente da chave (e não apenas de parte dela). Dica: Se a chave primária de uma tabela contiver somente 1 atributo, esta já se encontra na 2NF.

·         Terceira Forma Normal:

o   A terceira forma normal (3NF) exige que a relação esteja em 2NF e que todos os atributos que não são chave sejam mutuamente independentes, isto é, que não existam funções que definam um ao outro. Isto é, sempre a chave por inteiro deve definir toda a relação. Isto exige que atributos que não dependem diretamente da chave sejam separados em uma relação distinta.

Bibliográfia:

http://pt.wikipedia.org/wiki/Normaliza%C3%A7%C3%A3o_em_banco_de_dados