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Sistemas de banco de dados: Introdução SST Hasselmann, Leandro / Real, Cilene Sistemas de banco de dados: Introdução / Leandro Hasselmann / Cilene Renata Real Ano: 2021 nº de p.: 12 Copyright © 2020. Delinea Tecnologia Educacional. Todos os direitos reservados. Sistemas de banco de dados: Introdução 3 Apresentação Nesta unidade compreenderemos os elementos básicos que compõem um banco de dados, tais como: dados, que pode ser estruturais e não estruturais, informação e banco de dados, que é o local onde as informações são organizadas. O banco de dados deve ser gerenciado, ou seja, os dados são mantidos no banco; assim, eles são denominados de permanentes, os dados estão relacionados e são compartilhados. Principais conceitos em um sistema de bancos de dados Para iniciarmos nossos estudos, é necessário abordarmos e compreendermos os principais conceitos envolvidos em um sistema de banco de dados, como dados, informações e a conceituação de banco de dados. Dados Segundo Alves (2014, p. 16), “[...] dado é a representação da informação, que pode estar registrado em papel, num quadro de aviso ou no disco rígido do computador”. Já conforme Puga, França e Goya (2014), um dado pode ser considerado uma unidade básica de informação, ou seja, o dado representa um valor em um estado bruto que será armazenado em um banco de dados, com o propósito de se obter uma informação. Podemos exemplificar um dado a partir da tabela a seguir. Dados Pessoais Nome Data de Nascimento Rodrigo da Silva 05/02/1982 Fonte: Criação da autora 4 Na tabela, vemos que “Rodrigo da Silva” e “05/02/1982” são dados relativos a uma pessoa, que serão armazenados em um banco de dados e, combinados, podem gerar uma informação sobre essa pessoa. Dados estruturados e não estruturados Podemos compreender os dados estruturados como aqueles que são formatados, processados, em que tabelas formadas por linhas e colunas são utilizadas para organizá-los. Nesse caso, um sistema gerenciador de banco de dados é responsável por armazenar e manter os dados. São os dados gerados pelos softwares e aplicativos empresariais. Reflita Os dados não estruturados são mais difíceis de serem processados, pois não possuem uma formatação específica. Mensagens em redes sociais, e-mails, documentos de texto, planilhas eletrônicas, imagens, entre outros. Reflita Dados Fonte: Plataforma Deduca (2021). 5 Informação Informação é o resultado obtido na extração, processamento, manipulação e organização de um conjunto de dados, de maneira que represente uma modificação, qualitativa ou quantitativa, do conhecimento. Para Puga, França e Goya (2014), podemos considerar a informação como a representação de um conjunto de dados que estão associados a um certo contexto. Essa associação ocorre de maneira a ser possível interpretar e analisar a informação para produzir conhecimento e/ou tomar decisões. Logo, podemos entender que a informação é qualquer fato ou conhecimento abstraído da análise de um conjunto de dados. Se analisarmos novamente os dados do exemplo anterior (Nome: “Rodrigo da Silva”; Data de nascimento: “05/02/1975”), podemos presumir que o Rodrigo da Silva é uma pessoa que nasceu no dia 05 de fevereiro de 1982. Este é um exemplo de informação ou conhecimento que obtemos ao associar os dados em um mesmo contexto. Informação é um conhecimento, resultado da análise de um conjunto de dados que estejam associados a um mesmo contexto. Curiosidade Banco de dados Bancos de dados ou bases de dados são conjuntos de dados organizados e relacionados entre si com registros sobre fatos, pessoas, empresas, coisas ou lugares. Por essa razão, os bancos de dados são de vital importância para os sistemas de informações. Segundo Elmasri e Navathe (2011, p. 3), “Um banco de dados é uma coleção de dados relacionados” e, de acordo com Alves (2014, p. 16), “[...] um banco de dados é um conjunto de dados com um significado implícito”. Assim, podemos presumir que qualquer coleção ou agrupamento de dados que esteja de alguma forma 6 inter-relacionada, representando uma informação sobre um determinado domínio, podemos considerar como sendo um banco de dados. Um banco de dados possui as seguintes características (ELMASRI; NAVATHE, 2011, p. 3): - Um banco de dados representa alguns aspectos do mundo real, sendo chamado, às vezes, de minimundo ou de universo de discurso (UoD). As mudanças no minimundo são refletidas em um banco de dados, conforme podemos observar na próxima Figura. Relação entre o mundo real e o banco de dados Fonte: Machado (2014, p. 18). Um banco de dados é uma coleção lógica e coerente de dados com algum significado inerente. Uma organização de dados ao acaso (randômica) não pode ser corretamente interpretada como um banco de dados. - Um banco de dados é projetado, construído e povoado por dados, atendendo a uma proposta específica. Possui um grupo de usuários definido e algumas aplicações preconcebidas, de acordo com o interesse desse grupo de usuários. Minimundo: “Porção da realidade captada pelo analista, que a gestão de negócios de uma organização tem interesse em observar, controlar e administrar. A complexidade existente no momento de analisar um minimundo pode levar o analista a subdividi-lo em partes menores, às quais damos o nome de visão de processo de negócio“ (MACHADO, 2014, p. 18) Curiosidade 7 Segundo Mannino (2007, p. 4), para gerenciar um banco de dados, devemos, primeiro, entender algumas importantes propriedades, discutidas na lista a seguir: Persistente: significa que os dados são armazenados de modo permanente, como em um disco magnético. Por exemplo, as organizações necessitam reter dados sobre clientes, fornecedores e estoque em armazenamento permanente porque esses dados são usados repetitivamente. Uma variável em um programa de computador não é persistente porque é armazenada na memória principal e desaparece depois que o programa termina. A persistência não quer dizer que os dados duram para sempre. Quando os dados não são mais relevantes (como no caso de um fornecedor saindo do negócio), eles são retirados ou arquivados. A persistência depende da relevância do uso pretendido. Por exemplo, se você é um profissional autônomo, é importante manter a quilometragem que você roda para ir ao trabalho. Da mesma maneira, o valor das suas despesas médicas é importante se você pode detalhá-las em suas deduções do imposto de renda, ou se você tem uma conta poupança somente para gastos com saúde. Pelo fato de armazenar e manter dados ser dispendioso, apenas dados com possibilidades de relevância para a tomada de decisões devem ser armazenados. Compartilhado: significa que um banco de dados pode ter múltiplas aplicações e usuários. Um banco de dados fornece uma memória comum para múltiplas funções em uma organização. Por exemplo, um banco de dados pessoal pode dar suporte a cálculos de folha de pagamento, avaliações de desempenho, informações exigidas pelo governo, e assim por diante. Muitos usuários podem acessar um banco de dados ao mesmo tempo. Por exemplo, muitos clientes podem simultaneamente fazer reservas em uma companhia aérea. A menos que dois usuários tentem mudar a mesma parte do banco de dados ao mesmo tempo, eles podem prosseguir sem ter de esperar um pelo outro. Dados Compartilhados Fonte: Plataforma Deduca (2021). 8 Inter-relacionado: significa que dados armazenados como unidades separadas podem ser ligados para fornecer um quadro completo. Por exemplo, um banco de dados de clientes relaciona os dados do cliente (nome, endereço, etc.) com os dados do pedido (número do pedido, data do pedido, etc.) para facilitar o processamento dos pedidos. Os bancos de dados contêm tanto entidades como relacionamentos entre entidades. Uma entidade é um grupo de dados (cluster) normalmente sobre um único assunto que pode ser acessado conjuntamente. Uma entidade pode denotar pessoa, lugar, coisa ou evento.Por exemplo, um banco de dados de pessoal contém entidades, tais como empregados, departamentos e habilidades, assim como relacionamentos que mostram designações de empregado a departamentos, habilidades possuídas pelos empregados e um histórico salarial dos empregados. Um banco de dados típico de negócio pode ter centenas de entidades e relacionamentos. Podemos exemplificar a utilização de um banco de dados em situações corriqueiras do nosso dia a dia, como o uso de uma agenda telefônica, um catálogo de músicas ou um sistema de controle e gerenciamento de uma empresa. A definição de um banco de dados implica especificar os tipos de dados, as estruturas e as restrições para os dados a serem armazenados em um banco de dados (ELMASRI; NAVATHE, 2011, p. 3). Atenção Sistema gerenciador de banco de dados (SGBD) Do inglês Data Base Management System (DBMS), um Sistema de Gerenciamento de Banco de Dados (SGBD) pode ser conceituado como uma estrutura ou conjunto de um ou mais softwares que são utilizados para o processo de gerenciamento de um banco de dados. Seu principal objetivo é, portanto, retirar dos aplicativos e programas a função de gerenciar, de proteger, de manipular, de manter e de organizar os dados. 9 [...] se um banco de dados é um conjunto de dados relacionados, um Sistema de Gerenciamento de Banco de Dados (SGBD) é uma coleção de ferramentas e programas que permitem aos usuários a criação e manutenção do próprio banco de dados. (ALVES, 2014, p.16) Dessa maneira, o SGBD pode ser considerado um sofisticado software destinado às funções de definição, construção e manipulação. Conforme ilustrado no Quadro a seguir. Funções de um SGBD Funções Descrição Definição Especificação dos tipos de dados, das estruturas, das tabelas e das restrições que devem ser impostas aos dados que serão armazenados. Construção Processo de acumular os dados num meio de armazenamento totalmente controlado pelo SGDB. Manipulação Operações com atualizações de banco de dados (inclusão, alteração e exclusão de registros), e extração de dados como consultas e relatórios impressos. Fonte: Alves (2014, p. 17). De acordo com Puga, França e Goya (2014), com os SGBDs, é possível criar as estruturas de um banco de dados e, a partir de certos recursos, armazenar, manipular, controlar os acessos aos dados e implementar regras de segurança. Elmasri e Navathe (2011, p. 3) afirmam que o “SGBD é, portanto, um sistema de software de propósito geral que facilita os processos de definição, construção, manipulação e compartilhamento de bancos de dados entre vários usuários e aplicações”. O SGBD disponibiliza uma interface para que seus usuários possam executar tarefas, como inclusão, alteração, exclusão e consulta dos dados previamente armazenados nos bancos de dados. Nos bancos de dados relacionais, a interface pode ser constituída por uma ou várias Application Programming Interface (APIs) ou por drivers do SGBD que, por sua vez, executam linhas de comandos na linguagem Structured Query Language (SQL). 10 SGBDs relacionais mais consolidados no mercado atualmente incluem Microsoft SQL Server, Oracle, DB2, MySQL, MariaDB, PostgreSQL, Access, H2 e Derby. Já os SGBDs não relacionais, também conhecidos como NoSQL (Not Only SQL – Não Somente SQL), incluem Cassandra, MongoDB, Riak, Neo4j e Redis. Reflita Sistema de banco de dados Um sistema de banco de dados é um conjunto formado pelo banco de dados, o SGBD e os aplicativos (programas e componentes de software), conforme ilustra a próxima Figura. Componentes de um sistema de banco de dados. Fonte: Cardoso e Cardoso (2012, p. 18). De acordo com a Figura anterior, isolar os programas de aplicações dos detalhes internos do SGBD é uma das funções de um sistema de banco de dados. Além disso, ele promove a abstração e a independência dos dados em relação aos usuários. Isso significa que é possível torná-lo independente dos programas de aplicação, das estratégias e das regras de acesso, do gerenciamento e da maneira em que os dados são armazenados. 11 Fechamento Com todo o contexto que nos foi apresentado, pudemos compreender que sempre que um sistema necessitar armazenar um volume de informações, será necessário que essas informações sejam guardadas em um banco de dados. Identificamos que existem bancos de dados relacionais e não relacionais, a diferença entre eles é que nos bancos de dados relacionais as informações são armazenadas em tabelas, nos não relacionais não. E que se faz necessário um sistema de gerenciamento de banco de dados para realizar a especificação, o armazenamento e manipulação das informações no banco de dados. 12 Referências ALVES, W. P. Banco de dados. São Paulo: Érica, 2014. CARDOSO, V.; CARDOSO G. Sistemas de banco de dados: Uma abordagem introdutória e aplicada. São Paulo: Saraiva, 2012. ELMASRI, R., NAVATHE, S. B. Sistemas de banco de dados. São Paulo: Pearson, 2011. MACHADO, F. N. R. Projeto e implementação de banco de dados. São Paulo: Érica, 2014. MANNINO, M. V., Projeto, desenvolvimento de aplicações & administração de banco de dados. Porto Alegre: AMGH, 2014. PUGA, S.; FRANÇA, E.; GOYA, M. Banco de dados: Implementação em SQL, PL/SQL e Oracle 11g. São Paulo: Pearson, 2014.