banco de dados relacionais

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1- INTRODUO

Um sistema de banco de dados no nada mais do que um sistema de manuteno de registros por computador. O prprio banco de dados pode ser considerado uma espcie de sala de arquivo eletrnica - ou seja, um depsito de um conjunto de arquivos de dados computadorizados que oferece diversos recursos ao usurio, possibilitando-Ihe a realizao de vrias operaes, incluindo, entre outras, as seguintes:

- A adio de novos (vazios) arquivos ao banco de dados; A insero de novos dados nos arquivos existentes; - A recuperao de dados dos arquivos existentes; A atualizao de dados nos arquivos existentes; A eliminao de dados nos arquivos xistentes; - A renovao permanente de arquivos existentes (vazios ou outros) do banco de dados.

Demonstramos um banco de dados bastante simples, que contm um nico arquivo, o arquivo CELLAR que rene informaes referentes ao contedo de uma adega de vinhos. O Arquivo CELLAR: BIN 2 3 6 11 12 16 21 22 25 30 43 50 51 64 72 WINE Chardonnay Chardonnay Chardonnay Jo.. Riesling Jo. Riesling Jo. Riesling Fume Blanc Fume Blanc Wh. Burgundy PRODUCER Buena Vista Louis Martini Chappellet lekel Buena Vista Sattui Ch. St. Jean Robt. Mondavi Mirassou YEAR 83 81 82 84 82 82 79 78 80 80 77 77 78 77 78 BOTTLES 1 5 4 10 1 1 4 2 6 3 12 3 2 9 2 READY COMMENTS 85 84 85 86 83 83 83 82 82 82 87 85 86 86 83 Anniversary Harvest Late Harvest very dry Napa Valley Thanksgiving

Gewurztraminer Buena Vista Cab. Sauvignon Robt. Mondavi Pinot Noir Pinot Noir Zinfandel Gamay Mirassou Ch. St. Jean Mirassou Robt. Mondavi

Demonstramos abaixo um banco de dados bastante simples, que contm um nico arquivo, o arquivo CELLAR que rene informaes referentes ao contedo de uma adega de vinhos.

SELECT WINE, BIN, PRODUCER FROM CELLAR WHERE READY = 85 ;

Abaixo demonstrao de um exemplo de uma operao de recuperao neste banco de dados, assim como os dados (mais corretamente, os resultados) devolvidos atravs daquela recuperao.

Resultado (impresso ou na tela):

WINE Chardonnay Chardonnay Pinot Noir

BIN 2 6 50

PRODUCER Buena Vista Chappellet Mirassou

Alguns outros exemplos de operaes no arquivo CELLAR que, na sua maioria, so autoexplicativas. Os exemplos referentes adio ou remoo de arquivos do banco de dados.

Insero de novos dados: INSERT INTO CELLAR VALUES (53, 'Pinot Noir', 'Franciscan', 79, 1, 86, 'for Joan ) ;

Atualizao de dados existentes: UPDATE CELLAR SET BOTTLES = 4 WHERE BIN = 3 ;

Eliminao de dados existentes: DELETE FROM CELLAR WHERE BIN = 2 ; Primeiro, por motivos bvios, os arquivos computadorizados como o CELLAR do exemplo so chamados mais de tabelas do que de arquivos. Segundo, as linhas de tais tabelas podem ser consideradas registros do arquivo (s vezes chamadas explicitamente de registros lgicos, para distingui-los de outros tipos de

registro . As colunas, da mesma maneira, podem ser consideradas campos destes registros lgicos. Terceiro, as operaes SELECT, INSERT, UPDATE e DELETE demonstradas acima so, de fato, exemplos de instrues de uma linguagem de banco de dados conhecida como SQL ("Structured Query Language" - Linguagem de Consulta Estruturada). A

SQL (pronunciada normalmente como "sequel") a linguagem suportada pelos produtos de banco de dados da IBM,DB2, SQL/DS e QMF, assim como por inmeros produtos de banco de dados de outros fabricantes.

2 - O QUE UM SISTEMA DE BANCO DE DADOS?

O sistema de banco de dados basicamente um sistema de manuteno de registros por computador,ou seja, um sistema cujo objetivo global manter as informaes e torn-las disponveis quando solicitadas. Trata-se de qualquer informao considera-da como significativa ao indivduo ou organizao servida pelo sistema - em outras palavras, que seja necessria ao processo de tomada de deciso daquele indivduo/organizao. A figura a seguir (1) abaixo mostra uma viso bastante simplificada de um sistema de banco de dados. Esta figura pretende demonstrar que um sistema de banco de da-dos envolve quatro componentes principais: dados, hardware, software e usurios.

Dados Os sistemas de banco de dados agora esto disponveis em mquinas que abrangem desde os pequenos micros at os maiores computadores de grande porte. Os recursos proporcionados por um determinado sistema so, at certo ponto, definidos pelo tamanho e pela potncia da mquina bsica. Os sistemas de grandes mquinas ("grandes sistemas), em particular, tendem a ter usurios mltiplos e os das mquinas pequenas ("pequenos sistemas") a ter usurio nico. Um sistema de usurio nico aquele no qual somente um nico usurio pode operar num certo momento; o sistema de usurios mltiplos aquele em que diversos usurios podem operar simultaneamente. Na realidade, a distino irrelevante: Um dos objetivos da maioria dos sistemas de usurios mltiplos precisamente possibilitar a cada usurio individual comportar-se como se estivesse trabalhando com um sistema de usurio nico. Os problemas especiais dos sistemas de usurios mltiplos so essencialmente internos do sistema, no visveis ao usurio.

FIGURA 1 Representao simplificada de um sistema de banco de dados

Uma outra observao preliminar: Normalmente, convm assumir, para simplificar, que a totalidade dos dados armazenados no sistema mantida num nico banco de dados; estaremos adotando esta suposio simplificada, pois no invalida substancialmente quaisquer das discusses subseqentes. Na prtica, entretanto, pode haver boas razes, mesmo num sistema pequeno, para que os dados sejam divididos em diversos bancos de dados distintos. Abordaremos algumas destas razes mais frente. Geralmente, pois, os dados no banco de dados - pelo menos num sistema grande - sero no s integrados como compartilhados. Estes dois aspectos, integrao e compartilhamento, representam a maior vantagem dos sistemas de banco de dados de ambientes "grandes", e pelo menos a integrao tambm pode ser significa- tiva em ambientes "pequenos" . Certamente h muitas outras vantagens (que sero discutidas mais tarde), mesmo nos ambientes ditos pequenos, mas primeiro explicaremos o que significam os termos "integrado" e "compartilhado" Por "integrado" queremos dizer que o banco de dados pode ser

imaginado como a unificao de diversos arquivos de dados que,de outra forma, seriam distintos, eliminando-se total ou parcialmente qualquer redundncia entre os mesmos. Por exemplo, um certo banco de dados poderia conter tanto registros de FUNCIO NRIOS, com nome, endereo, departamento, salrio etc., como registro de INSCRIO, representando a inscrio de funcionrios em cursos de treinamento. Suponhamos que, para o processo de administrao de cursos, seja necessrio conhecer o departamento de cada aluno inscrito. Claramente no seria preciso incluir esta informao, redundante, nos registros de INSCRIO, uma vez que ela ser encontrada nos registros correspondentes aos FUNCIONRIOS.

Por "compartilhado" quer dizer que parcelas isoladas de dados podem ser compartilhadas por diversos usurios num banco de dados, no sentido de que todos os usurios podem ter acesso mesma parcela de dados (e podem us-los com finalidades diferentes). Como j mencionado, diferentes usurios podem, inclusive,ter acesso s mesmas partes de dados no mesmo momento ("acesso concorrente"). Tal compartilhamento (concorrente ou outro) , em parte, conseqncia do fato de que o banco de dados integrado. No exemplo FUNCIONRIO/INSCRIO acima, a informao sobre departamento nos registros FUNCIONRIO seria compartilhada por usurios do Departamento do Pessoal e usurios do Departamento de Educao e, como sugerido anteriormente, os dois departamentos, estariam utilizando as informaes para propsitos diferentes. Outra conseqncia do mesmo fato (de que o banco de dados integrado) que qualquer usurio, em geral, s estar interessado em um subconjunto do banco de dados total; ademais, os subconjuntos de diferentes usurios iro sobrepor-se de muitas maneiras diferentes. Em outras palavras, um determinado banco de dados ser percebido por usurios diferentes de vrias formas distintas. De fato, mesmo quando dois usurios compartilham o mesmo subconjunto do banco de dados, as vises do mesmo podem diferir consideravelmente a nvel dos detalhes.

Hardware O Hardware compe-se dos volumes de memria secundria discos de cabea mvel nos quais reside o banco de dados, juntamente com os dispositivos associados de entrada/sada (unidades de disco, nos casos de discos de cabea mvel), dispositivos de controle, canais de entrada/sada, e assim por diante. Este livro no se detm muito nos aspectos de hardware do sistema, pelas seguintes razes: primeiramente, esses aspectos formam, por si mesmos, um tpico maior; segundo, os problemas encontrados nesta rea no so peculiares aos sistemas de bancos de dados; terceiro, estes problemas esto extensamente investigados e documentados.

Software Entre o banco de dados fsico (isto , os dados armazenados) e os usurios do sistema encontra-se o software, o gerenciador do banco de dados (o gerenciador DB) ou, mais comumente, sistema gerenciador de banco de dados (DBMS - [conforme iniciais em ingls N.T.]). Todas as solicitaes dos usurios de acesso ao banco de dados so manipuladas pelo DBMS; os recursos esboados na Seo I.1 referentes criao de arquivos (ou tabelas), insero de dados, recuperao de dados etc. so todos proporcionados pelo DBMS. Outra

funo do DBMS , pois, isolar os usurios do banco de dados dos detalhes a nvel de hardware (como os sistemas de linguagens de programao protegem os programadores de aplicao dos detalhes a nvel de hardware). Em outras palavras, o DBMS faz com que os usurios tenham uma viso do banco de dados acima do nvel do hardware, e suporta as operaes do usurio (como as operaes em SQL) que so expressas em termos daquela viso a nvel mais elevado. Discutiremos esta e outras funes do DBMS posteriormente.

Usurios Consideramos trs grandes classes de usurios. Primeiramente, t

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