Sistema de Banco de Dados - Aula 2

1.1  Modelos de dados

Modelo de dados: Um conjunto de ferramentas conceituais usadas para a descrição de dados, relacionamentos entre dados, semântica de dados e regras de consistência. Os vários modelos que vem sendo desenvolvidos são classificados em três diferentes grupos: modelos físicos.

1.1.1        Modelos Lógicos com Base em Objetos

São usados na descrição de dados no nível lógico e de visões. São caracterizados por dispor de recursos de estruturação bem mais flexíveis e por viabilizar a especificação explícita das restrições dos dados.

Ex. de alguns modelos desta categoria.

·         Modelo entidade-relacionamento.

·         Modelo orientado a objeto.

·         Modelo semântico de dados.

·         Modelo funcional de dados.

1.1.1.1  Modelo Entidade-Relacionamento

Tem por base a percepção do mundo real como um conjunto de objetos básicos, chamados entidades, e do relacionamento entre eles.

Um relacionamento é uma associação entre entidades.

O modelo E-R representa certas regras, as quais o conteúdo do banco de dados precisa respeitar. Uma regra importante é o mapeamento das cardinalidade, as quais expressam o número de entidades às quais a outra entidade se relaciona por meio daquele conjunto de relacionamentos.

Toda a estrutura lógica do bando de dados pode ser expressa graficamente por meio do diagrama E-R, cujos construtores dos seguintes componentes são:

·         Retângulos; os conjuntos de entidades.

·         Eclipses; os atributos.

·         Losangos; os relacionamentos entre os conjuntos de entidades.

·         Linhas; unem os atributos aos conjuntos de entidades e o conjunto de entidades aos seus relacionamentos.

Figura 1.2 Um exemplo de diagrama E-R.

1.1.1.2  Modelo Orientado a Objetos

Tem pó base um conjunto de objetos. Um objeto contém valores armazenados em variáveis instâncias dentro do objeto. Um objeto também contém conjuntos de códigos que operam esse objeto. Esses conjuntos de códigos são chamados métodos.

Os objetos que contêm os mesmos tipos de valores e os mesmos métodos são agrupados em classes.

Ao contrário do modelo E-R, cada objeto possui uma única identidade, independente dos valores neles contidos. Desta forma, mesmo se dois objetos contiverem os mesmos valores, eles serão objetos distintos. A distinção entre diferentes objetos é mantida no nível físico por meio do conteúdo de seus identificadores.

1.1.2        Modelos Lógicos com Base em Registros.

São usados para descrever os dados no nível lógico e de visão. Em contraste com os modelos com base em objetos, este tipo de modelo é usado para especificar a estrutura lógica do bando de dados quanto para implementar uma descrição de alto nível.

São assim chamados porque o banco de dados é estruturado por meio de registros de formato fixo de todos os tipos. Cada registro define um número fixo de campos ou atributos, e cada campo possui normalmente tamanho fixo.

Os três modelos de dados com base em registro mais comumente utilizados são o relacional, o de rede e o hierárquico.

1.1.2.1  Modelo Relacional

Usa um conjunto de tabelas para representar tanto os dados como a relação entre eles. Cada tabela possui múltiplas colunas e cada uma possui um nome único.

1.1.2.2  Modelo de Rede

Os dados no modelo de rede são representados por um conjunto de registros (como no Pascal) e as relações entre estes registros são representadas por links (ligações), as quais podem ser vistas pelos ponteiros. Os registros são organizados no banco de dados por um conjunto arbitrário de gráficos. Os registros são organizados no banco de dados por um conjunto arbitrário de gráficos.

1.1.2.3  Modelo Hierárquico

O modelo hierárquico é similar ao modelo em rede, pois os dados e suas relações são representados, respectivamente, por registros e links. A diferença é que no modelo hierárquico os registros estão organizados em árvores em vez de em gráficos arbitrários.

1.1.3        Modelos Físicos de Dados

Os modelos físicos de dados são sados para descrevê-los no nível mais baixo. Em contraste com os modelos lógicos, há poucos modelos físicos de dados em uso. Sois deles são amplamente conhecidos: O modelo unificado (unifying model) e o modelo de partição de memória (framememory model).

Os modelos físicos captam os aspectos de implementação do sistema de banco de dados.

1.2  Linguagens de Banco de Dados.

Um sistema de banco de dados proporciona dois tipos de linguagens: uma específica para os esquemas do banco de dados e outra para expressar consultas e atualizações.

1.2.1        Linguagens de Definição de Dados

Um esquema de dados é especificado por um conjunto de definições expressas por uma linguagem especial chamada linguagem de definição de dados(data-definition language - DDL). O resultado da compilação dos parâmetros DDLs é armazenados em um conjunto de tabelas que constituem um arquivo especial chamado dicionário de dados ou diretório de dados.

1.2.2        Linguagem de Manipulação dos Dados

Por manipulação de dados entendemos:

·         A recuperação das informações armazenadas no banco de dados.

·         Inserção de novas informações no banco de dados

·         A remoção de informações do banco de dados.

·         A modificação das informações do banco de dados

A linguagem de manipulação de dados (DML) é a linguagem que viabiliza o acesso ou a manipulação dos dados de forma compatível ao modelo de dados apropriado. São basicamente dois tipos:

·         DMLs procedurais à exigem que o usuário especifique quais dados são necessários, e como obtê-los.

·         DMLs não procedurais à exige que o usuário especifique quais dados são necessários sem especificar como obtê-los.

1.3  Gerenciamento de Transações

Uma transação é uma coleção de operações que desempenha uma função lógica única dentro de uma aplicação do sistema de banco de dados. Cada translação é uma unidade de atomicidade e consistência.

É responsabilidade do programador definir, de modo apropriado, as diversas transações, tais que cada uma preserve a consistência do banco de dados.

É responsabilidade do sistema de banco de dados detectar as falhas e recuperar o banco de dados, garantido seu retorno a seu último estado consistente.

1.4  Administração de Memória

O objetivo de um sistema de banco de dados é simplificar e facilitar o acesso aos dados.

Um gerenciador de memória é um módulo de programas para interface entre o armazenamento de dados em um nível baixo e consultas e programas de aplicação submetidos ao sistema. O gerenciamento de memória é responsável pela interação com o gerenciamento de arquivos. Uma linha de dados é armazenada no disco usando o sistema de arquivos que convencionalmente, é fornecido pelo sistema operacional. O gerenciador de memória traduz os diversos comandos DML em comandos de baixo nível de sistema de arquivos. Assim, o gerenciador de memória é responsável pelo armazenamento, recuperação e atualização de dados no banco de dados.

Aula 1