sistemas de informação e bases de dados

Sistemas de Informação e Bases de Dados

Apresentação da disciplina

2IST ▪ DEI ▪ Bases de Dados

Programa

Modelo entidade-associação Modelo e álgebra relacionais SQL Desenvolvimento de aplicações Estruturas de ficheiros e índices Processamento e optimização de queries Transacções, concorrência e recuperação


Bibliografia

Database System Concepts (5ª ed.) A. Silberschatz, H. Korth, S. Sudarshan McGraw-Hill, 2006 ISBN 007-124476-X

Capítulos: 1, 2, 3, 4, 6, 7, 8, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17

4

Corpo Docente

Responsável – Diogo Ferreira ([email protected])

Teóricas – Pedro Sousa

([email protected]) Práticas – Artur Caetano

([email protected])

IST ▪ DEI ▪ Bases de Dados

mailto:[email protected]




Funcionamento da aulas

Aulas teóricas• exposição da matéria• sessões de demonstração

Aulas laboratoriais• exercícios semanais


Avaliação

Componentes de avaliação• 40% - exercícios semanais

▫ avaliados de 0-5

• 60% - exame▫ nota mínima 10▫ nota final ≥ nota do exame

Bases de Dados

Introdução


Sistemas de gestão de bases de dados

Sistema de Gestão de Bases de Dados (SGBD)• o que é?

▫ conjunto de dados▫ e programas para aceder a esses dados

• contém informação relevante para a empresa

• objectivo: armazenar e consultar informação de modo conveniente e eficiente


Aplicações de bases de dados

Aplicações:• banca, linhas aéreas, universidades, administração,

retalhistas, produção, recursos humanos, etc.• âmbito cada vez mais alargado

Cada vez mais próximas dos utilizadores• bases de dados institucionais• bases de dados online• bases de dados pessoais


Porquê sistemas de bases de dados?

necessidade de realizar e registar operações• p.ex. criar conta, verificar saldo, efectuar

débito/crédito, gerar extracto

no passado, aplicações assentes em ficheiros• redundância• inconsistência• fragmentação• concorrência• segurança


Níveis de abstracção

nível físico, nível lógico, e vistas esquemas e instâncias

nível físiconível físico

nível lógiconível lógico

vista 1vista 1 vista 2vista 2 vista nvista n……struct customer{ int id; char name[256]; float balance;}


Modelos de dados

Modelo Relacional• baseado em tabelas com múltiplas colunas• cada coluna (campo/atributo) com nome diferente• cada linha corresponde a um registo (record)

Modelo Entidade-Associação• diagrama que descreve entidades e associações• cada entidade possui um conjunto de atributos


Linguagens de bases de dados

Linguagem de Definição de Dados (DDL)• permite especificar o esquema dos dados

▫ valores de domínio, integridade referencial, asserções, autorização

• resultado é guardado no dicionário de dados

Linguagem de Manipulação de Dados (DML)• permite consultar, inserir, apagar e modificar dados

SQL cobre as duas funções


Bases de dados relacionais – Tabelas


Bases de dados relacionais – DDL

criação da tabela account

CREATE TABLE account (

account-number CHAR(10),

balance INTEGER )


Bases de dados relacionais – DML

qual é o nome do cliente com o número 192-83-7465

SELECT customer.customer_name FROM customer WHERE customer.customer_id = ‘192-83-

7465’

qual é o saldo de todas as contas desse cliente

SELECT account.balance FROM depositor, account

WHERE depositor.customer_id = ‘192-83-7465’

AND depositor.account_number = account.account_number


Processo de desenvolvimento

Desenho lógico envolve 2 decisões:

• decisão de negócio: que informação (entidades / atributos) devem ser guardados na BD?

• decisão informática: que relações (tabelas) devemos ter e como distribuir os atributos?

Desenho físico: qual a organização de ficheiros a adoptar e como estruturar o seu conteúdo?


O modelo entidade-associação

Modelo da empresa como um conjunto de:• entidades: representam objectos e são descritas

por atributos• associações: estabelecem ligações entre entidades


Conversão para modelo relacional

conversão

normalização


Armazenamento e consulta de dados

Storage Manager• interface entre o nível físico dos dados e as

consultas (queries) à base de dados

Query Processor• interpreta e traduz, optimiza e executa as consultas


Gestão de transacções

Transacção: conjunto de operações a serem executadas como uma única operação lógica

Transaction Manager• componente que garante que a base de dados está

sempre num estado consistente• falhas de alimentação, erros do sistema, falhas de

transacção

Concurrency Control• controla operações concorrentes de forma a evitar

resultados inesperados


Arquitectura geral de um SGBD


Utilizadores de bases de dados

Vários tipos de utilizadores podem interagir com a BD• utilizadores simples: utilizam programas que

acedem à BD sem que se apercebam disso• utilizadores sofisticados: consultam a BD através de

DML• programadores: interagem com a BD através de

linguagens de programação e DML• administradores: criam definições, gerem

autorizações e fazem tarefas de manutenção


Breve história dos SGBDs

décadas de 50 e princípios dos anos 60:• processamento de dados armazenados em bandas

magnéticas• inserção de dados com recurso a cartões perfurados• acesso sequencial

fim dos anos 60 e década de 70:• discos duros permitem acesso directo aos dados• Ted Codd cria o modelo relacional• IBM Research desenvolve protótipo System R• processamento eficiente de transacções


Breve história dos SGBDs

anos 80:• primeiros sistemas comerciais• SQL torna-se um standard industrial• BDs paralelas, distribuídas, e orientadas a objectos

anos 90:• sistemas de suporte à decisão e aplicações de data mining• data warehouses na ordem dos TB• comércio electrónico

2000s:• standards XML• autonomic computing

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