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MODELAGEM DE DADOS 1

Primeira Etapa

______________________________________________________Modelagem de Dados 1 CAPITULO I

O computador é uma máquina como muitas outras, mas que possui algumas características que a distinguem das demais, como a velocidade do processamento e a capacidade de armazenamento. É um equipamento que, com o passar dos anos, se tornou de uso pessoal e profissional, podendo ser utilizado no lazer e no dia-a-dia, nas mais variadas tarefas. Olhando por um prisma mais direto, o computador possui três tarefas básicas: entrada, processamento e saída de dados.

A entrada de dados é responsável pela importação das informações para o computador e está relacionada diretamente à interação com o usuário, pois na maioria das vezes depende da informação digitada por ele através da forma mais simples de interação: o teclado. Já a saída de dados representa os dados informados na entrada, mas que, de alguma forma, foram transformados atendendo as expectativas do usuário, sendo apresentados por meio de algum dispositivo de saída, como impressora ou monitor.

processamentoCom o passar dos anos, uma nova tarefa tão importante quanto às

O processo de transformação dos dados de entrada em dados de saída chama-se outras foi adicionada a esse ambiente: o armazenamento dos dados.

Tão importante quanto informar os dados, processá-los e apresentá-los, a sua organização e armazenamento no computador passou a ser uma tarefa essencial, principalmente pelo grande número de usuários que podem interagir com o equipamento ao mesmo tempo. Com o passar dos anos, o número de dados processados cresceu de forma assustadora e, de forma inversamente proporcional, o computador tem diminuído em dimensões físicas e aumentado em capacidade de armazenamento e processamento de dados.

Gerenciar e armazenar dados tornou-se uma tarefa complexa, que envolve muitas ferramentas e tecnologias. Com a grande evolução da computação ou da informática em geral, os equipamentos têm evoluído muito, o que tem tornado o seu custo mais acessível. Com isso, o uso do computador tem atingido os mais variados perfis de usuários.

A principal finalidade do computador é armazenar dados, que possam ser acessados a qualquer momento e em qualquer lugar do mundo. Quanto maior o número de computadores, maior o número de dados a serem gerenciados e processados. Como a tendência é que esse número aumente a cada ano, a complexidade dos dados armazenados deverá ser um grande problema na área de informática.

Em paralelo a esse grande número de novos usuários de computadores, bem como à expansão na facilidade de acesso aos computadores e às novas tecnologias em hardware, há também uma grande evolução na área de softwares, principalmente os que se destinam ao gerenciamento dos dados armazenados no computador. Esses softwares

______________________________________________________Modelagem de Dados 1 ou aplicativos se destinam a uma área específica da informática, que se chama banco de dados.

A área de banco de dados inclui ferramentas e principalmente pessoas especializadas, capazes de compreender as diferentes tecnologias do mercado, escolher a que melhor atende as suas expectativas e propor e modelar soluções aos diversos problemas que farão parte de suas atividades profissionais.

1.1- SISTEMA DE BANCO DE DADOS

Um Sistema de Banco de Dados é basicamente um sistema computadorizado de manutenção de registros; em outras palavras, é um sistema computadorizado cuja finalidade, geral é armazenar informações e permitir que os usuários busquem e atualizem essas informações quando as solicitar. As informações em questão podem ser qualquer coisa que tenha algum significado ao indivíduo ou à organização a que o sistema deve servir – ou seja, qualquer coisa que seja necessária para auxiliar no processo das atividades desse indivíduo ou dessa organização.

O Sistema de Banco de Dados envolve quatro componentes principais: dados, hardware, software e usuários.

Dados

Um banco de dados nada mais é do que um repositório de dados, que pode ser classificado como integrado ou compartilhado. O banco de dados integrado visa ao controle de total eliminação da redundância de dados geralmnete encontrada em sistemas de arquivos comuns (gerenciadores de arquivos); o compartilhado visa ao acesso de vários usuários a uma mesma parte dos dados, com finalidades distintas.

Hardware Os componentes de hardware do sistema consistem em:

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•Volumes de aramazenamento secundário – normalmente, discos magnéticos -, que são usados para manter os dados armazenados, juntamente com os dispositivos de E/S associados (unidades de discos, etc.), controladores de dispositivos, canais de E/s e assim por diante.

•Processador(es) de hardware e memória principal associada, que são usados para dar suporte à execução do software do Sistema de Banco de Dados. Software

Entre o banco de dados físico – ou seja, os dados fisicamente armazenados – e os usuários do sistema existe uma camada de software, conhecida como gerenciador de banco de dados ou servidor de bando de dados ou, mais frequentemente, como sistema gerenciador de banco de dados (SGBD). Todas as requisições de acesso ao banco de dados são tratadas pelo SGBD; os recursos para acrescentar e remover arquivos (ou tabelas), buscar dados e atualizar dados em tais arquivos ou tabelas, e assim por diante, são facilidades fornecidas pelo SGBD

de transaçõesO termo SGBD também é usado para se referir, genericamente, a algum

O SGBD é, de longe, o componente de software mais importante de todo o sistema mas não é o único. Outros componentes incluem utilitários, ferramentas de desenvolvimento de aplicações, recursos para auxiliar no projeto, geradores de relatórios e o gerenciador produto específico de algum fornecedor em particular.

Usuários Consideramos três classes gerais de usuários:

•Os programadores de aplicações, responsáveis pela escrita de programas de aplicações de banco de dados em alguma linguagem de programação. Esses programas acessam o banco de dados emitindo a requisição apropriada ao SGBD.

•Os usuários finais acessam ao banco de dados interativamente.

•Os profissionais da área de banco de dados, à saber:

Administrador de Dados que é a pessoa responsável pelos dados da empresa. Os dados constituem um dos bens mais valiosos da empresa, é imperativo que deva existir alguma pessoa que entenda esses dados e as necessidades da empresa com relação a esses dados, em um nível mais elevado da administração. É seus trabalho decidir que dados devem ser armazenados no banco de dados, além de estabelecer normas para manter e tratar esses dados, uma vez que venham a ser armazenados.

Administrador de Banco de Dados (DBA) é o técnico responsável pela implementação das decisões do Administrador de Dados. É um profissional de tecnologia da informação. Seu trabalho é criar o banco de dados propriamente dito e implementar os controles técnicos necessários para por em prática as diversas decisões sobre normas tomadas pelo Administrador de Dados. Também é responsável por assegurar que o sistema operará com desempenho adequado e por oferecer vários outros serviços técnicos.

1.2- O QUE É UM BANCO DE DADOS? Página 4 de 37

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No vasto mundo da tecnologia da informação, há poucas coisas tão fascinantes quanto à forma de armazenamento, controle e recuperação dos dados referentes a sistemas de informação.

A análise de um sistema de informação começa pela definição do objetivo a ser atingindo e das informações que se pretende armazenar a respeito do assunto que define o sistema.

A primeira providência a tomar é o contato direto com os dados pertinentes às informações de que se deseja tratar.

A utilização prática dessas informações, mesmo sabendo que parecem ser complexas, é de domínio relativamente fácil a partir do momento em que se decide sobre as configurações básicas para guardar, controlar e recuperar em tempo hábil os dados específicos que apóiam as informações desejadas.

Quando se abordam os conceitos de dados e informações, deve-se ter presente que dado é um conjunto de símbolos arrumados de forma a representar uma informação, e que a informação propriamente dita compreende os dados que foram inseridos e processados por um computador, relativos a um assunto determinado, vários assuntos, ramos de atividades, produtos ou serviços, que se tornam disponíveis a quem os requisitou.

A informação, portanto, é um dado ao qual se agrega valor e que afeta as empresas de forma efetiva, o que a transforma num bem tão precioso quanto o seu patrimônio. Para que o crescimento de uma empresa no mercado seja alcançado e para que ela consiga tratar as novas tecnologias apresentadas, terá que se preocupar muito em como organizar e recuperar suas informações.

Nos mais elementares campos do conhecimento humano, existem repositórios gigantescos de dados que permitem a recuperação de informações cruciais para o atendimento das necessidades das pessoas e das organizações. Documentos de identidade, registros de nascimento e de casamento, títulos eleitorais, carteiras de motoristas, entre outros, são exemplos conhecidos desses gigantescos repositórios.

Todas as vezes que alguém realiza uma transação num caixa eletrônico do seu banco, deseja obter informações que sejam geradas de forma rápida e restrita, sem redundância e, principalmente, íntegras.

A dificuldade em se manipular e controlar os imensos repositórios de dados existentes leva a estudos cada vez mais apurados das tecnologias aplicadas aos métodos de armazenamento de informações e seus impactos no uso de computadores.

Quando se estudam as formas de armazenamento, controle e recuperação de dados, é necessário fazer referência aos computadores envolvidos e aos relacionamentos existentes entre eles para a determinação dos tipos e da representação desses tipos por meio de modelos ou esquemas fáceis de serem tratados.

Uma coleção de informações relacionadas entre si, referentes a um mesmo assunto, e organizadas com o propósito de servir de base para que o usuário as recupere, tire conclusões e tome decisões, é o que define um banco de dados.

O banco de dados, por si só, pode ser considerado como o equivalente eletrônico de um armário de arquivamento; ou seja, ele é um repositório ou recipiente para uma coleção de arquivos de dados computadorizados. Os usuários de um sistema podem

______________________________________________________Modelagem de Dados 1 realizar (ou melhor, solicitar) que o sistema realize diversas operações envolvendo tais arquivos – por exemplo:

•Acrescentar novos arquivos ao banco de dados; •Inserir dados em arquivos existentes;

•Buscar dados de arquivos existentes;

•Excluir dados de arquivos existentes;

•Alterar dados em arquivos existentes;

•Remover arquivos existentes do banco de dados.

De uma forma acadêmica pode-se definir um banco de dados como “uma coleção de dados persistentes, usada pelos sistemas de aplicação de uma determinada empresa”.

O termo empresa, aqui, é simplesmente um termo genérico para qualquer organização comercial, científica, técnica ou outra organização razoavelmente autônoma. Uma empresa poderia ser um único indivíduo (com um pequeno banco de dados pessoal) ou uma corporação ou grande empresa completa (com um enorme banco de dados compartilhado), ou qualquer coisa entre esses extremos (uma fábrica, uma universidade, um banco, um hospital, uma unidade do governo, etc.). Qualquer empresa precisa necessariamente manter muitos dados sobre a sua operação. Esses dados são persistentes. As empresas que mencionamos, anteriormente, normalmente incluiriam os seguintes itens (respectivamente) entre seus dados persistentes: sobre produtos, sobre alunos, sobre pacientes, sobre planejamento, etc.

É difícil assinalar a real importância de um banco de dados sem o estudo e a prática dos conceitos relacionados, mas, em síntese, um banco de dados prevê a manutenção dos dados organizados, permitindo atualização, inclusão e exclusão de dados, garantindo consistência, integridade, acessos múltiplos, recuperação em caso de falhas e retornos tempestivos. Essas são características mais apreciadas e desejadas na utilização de um banco de dados.

Um banco de dados deve conter dados dispostos numa ordem determinada por um esquema ou modelo, sempre atendendo a um propósito definido. Podem ser citados como exemplos a lista telefônica, a lista de códigos de endereçamento postal e outros.

1.3-SISTEMAS GERENCIADORES DE BANCO DE DADOS (SGBD)

Hoje em dia, a grande maioria dos programas comunica-se com os usuários utilizando interfaces gráficas de janelas. Entretanto, normalmente, os programas não contém todo o código referente a exibição dos dados da interface, mas utilizam gerenciadores de interface de usuário. Da mesma forma, para comunicar-se com processos remotos, usam gerenciadores de comunicação. Para manter grandes repositórios compartilhados de dados, ou seja, para manter banco de dados, são usados Sistemas de Gerência de Bancos de Dados (SGBD).

No SGBD, existe um gerenciador entre as aplicações e a base de dados comum a estas aplicações. Então reduz a redundância, evita a inconsistência, mantém a integridade e a transparência de dados, utiliza “visões do usuário”, atende as exigências

______________________________________________________Modelagem de Dados 1 de informações de todas as aplicações, facilita o desenvolvimento de novas aplicações e a aplicação das restrições de segurança.

É o software que trata de todo o acesso ao banco de dados. Conceitualmente, o que ocorre é o seguinte:

•Um usuário faz um pedido usando uma determinada sublinguagem de dados (geralmente SQL); •O SGBD intercepta o pedido e o analisa;

•O SGBD, por sua vez, inspeciona o esquema externo, para esse usuário;

•O SGBD executa as operações necessárias sobre o banco de dados armazenado.

Um SGBD é uma coleção de programas que permitem ao usuário definir, construir e manipular Bases de Dados para as mais diversas finalidades.

Existem algumas regras básicas e claras para que um sistema de manipulação de dados possa ser considerado um SGBD. Fica implícito que se ao menos uma das características abaixo não estiver presente no nosso "candidato" a SGBD, este poderá ser um Gerenciador de Arquivo de altíssima qualidade, "quase" um SGBD, mas não um SGBD.

Regra Explicação

Auto-ContençãoUm SGBD não contém apenas os dados em si, mas armazena completamente toda a descrição dos dados, seus relacionamentos e formas de acesso. Normalmente esta regra é chamada de Meta-Base de Dados.

Independência dos Dados

Quando as aplicações estiverem realmente imunes a mudanças na estrutura de armazenamento ou na estratégia de acesso aos dados, podemos dizer que esta regra foi atingida. Portanto, nenhuma definição dos dados deverá estar contida nos programas da aplicação. Quando você resolve criar uma nova forma de acesso, um novo índice, se precisar alterar o código de seu aplicativo, você não está lidando com um SGBD.

Abstração dos DadosEm um SGBD real é fornecida ao usuário somente uma representação conceitual dos dados, o que não inclui maiores detalhes sobre sua forma de armazenamento real. O chamado Modelo de Dados é um tipo de abstração utilizada para fornecer esta representação conceitual. Neste modelo, um esquema das tabelas, seus relacionamentos e suas chaves de acesso são exibidas ao usuário, porém nada é afirmado sobre a criação dos índices, ou como serão mantidos, ou qual a relação existente entre as tabelas que deverá ser mantida íntegra. Assim se você desejar inserir um pedido em um cliente inexistente e esta entrada não for automaticamente rejeitada, você não está lidando com um SGBD.

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