Introdução a Banco de Dados

E aí, tudo bem? Que tal sabermos alguns conceitos sobre bases de dados?

Eu acho que fiquei mais de uma hora pra escolher o título dessa postagem… estava em dúvida se colocava “Introdução à Bancos de dados”, “Introdução aos Bancos de dados”, “Introdução à Banco de dados”, etc. Resolvi deixar a primeira coisa que havia pensado mesmo.

A área de banco de dados é de grande importância no mundo da informática, uma vez que a informação é um bem precioso (acho que o mais precioso) e deve ser armazenada de forma coerente e adequada, pois é de fundamental importância na tomada de decisão de uma empresa.

Existem vários tipos de banco de dados e eles estão presentes na nossa vida há muito tempo, a lista telefônica, por exemplo, pode ser considerado um banco de dados. Você mesmo já deve ter ligado para algum atendimento eletrônico e ouviu a atendente dizer: “Espere um pouco que estamos consultando nosso banco de dados”. Quando você utiliza o facebook, também está fazendo uso de um banco de dados, pois ele armazena em um sistema de banco de dados suas informações pessoais, mensagens dos amigos, fotos, etc. Se você sair de sua página e entrar novamente, suas informações ainda estarão lá, isso ocorre porque suas informações foram armazenadas em um banco de dados, e, portanto, podem ser recuperadas a qualquer momento, quando o usuário solicitar.

Arquivos físicos

Antigamente as empresas armazenavam informações em arquivos físicos, como fichas de cadastro, mas o surgimento e evolução dos computadores possibilitaram o armazenamento de dados de modo digital. Assim os bancos de dados evoluíram e se tornaram o coração de muitos sistemas de informação.

Atualmente, por mais simples que seja um sistema de informação ele precisará armazenar dados, de forma que possa recuperá-los e/ou alterá-los quando necessário. Por exemplo, se você desenvolver um sistema de informação para a biblioteca da escola, este sistema deverá armazenar dados dos alunos, dos livros, dos empréstimos realizados e devoluções. É para armazenar essas informações e recuperá-las quando necessário de forma rápida e segura que utilizamos um sistema de banco de dados.

Dado, Informação, Fato e Metadados

Dados, informações Fatos e Metadados

Muitos consideram dados e informações como palavras sinônimas, mas na verdade não são. Para entender o que é um banco de dados é muito importante conhecer alguns conceitos básicos.

  • Dado: é qualquer elemento identificado em sua forma bruta que, por si só, não conduz a uma compreensão de determinado fato ou situação (Oliveira, 2005).
  • Fato: é um conjunto de dados relacionados. Registram o mundo real.
  • Informação: é um agrupamento de dados de forma organizada para fazer sentido, gerar conhecimento, e auxiliar na tomada de decisões de uma empresa.
  • Metadado: São dados sobre dados. Fornecem uma descrição das características dos dados e do conjunto de relacionamentos que ligam os dados encontrados no banco de dados.

Para os conceitos acima temos o seguinte exemplo: O ano 2013 não faz nenhum sentido se você visualizá-lo sozinho. Se você agora analisar um conjunto de dados relacionados (fato), como: “Brasil”, “2013”, “1o Lugar”, “Copa das Confederações”. Esse fato registra algo do mundo real e a partir dele você chega à informação de que “O Brasil foi campeão da Copa das Confederações do ano de 2013”. Os metadados são algumas informações que você pode ter a respeito de cada dado, por exemplo: “Brasil” (País – nome do dado, texto – tipo do dado), 2013 (Ano – nome do dado, numérico – tipo do dado).

Histórico dos Bancos de Dados

Como citado anteriormente antigamente as empresas armazenavam dados em fichas de papel que eram organizadas em arquivos físicos através de pastas. Extrair informações e manter esses arquivos organizados era uma tarefa muito custosa. Além disso, o acesso à informação dependia da localização geográfica dos arquivos. Enfim esses arquivos físicos evoluíram para arquivos digitais. No início cada entidade (clientes, funcionários, produtos, etc.) era um arquivo de dados que eram acompanhados de um “software simples” para manipular os dados do arquivo, esses softwares permitiam realizar operações de cadastro, alteração, exclusão e consulta nos arquivos digitais. De fato melhorou bastante, principalmente a tarefa de consulta de informações, porém os arquivos digitais eram ainda uma versão melhorada dos arquivos físicos, mas as entidades precisavam relacionar-se, por exemplo, um produto é fornecido por um fornecedor, e com os arquivos digitais relacioná-las não era uma tarefa muito trivial, os “softwares simples” para manipular os arquivos digitais começaram a ficar “complexos” para permitir os relacionamentos entre entidades.

Na década de 60 a empresa IBM investiu fortemente em pesquisas para solucionar estes problemas dos bancos de dados digitais primitivos. Em 1970, Edgar “Ted” Codd, matemático funcionário da IBM, escreveu um artigo que viria a mudar tudo isso. Apresentou um modelo relacional onde usuários, sem conhecimento técnico, poderiam armazenar e extrair grandes quantidades de informações de um banco de dados. Na época, ninguém percebeu que as teorias obscuras de Codd desencadeariam uma revolução tecnológica comparável ao desenvolvimento dos computadores pessoais e da internet.

Apesar de ter sido o marco dos bancos de dados relacionais, o artigo de Codd não foi muito explorado no início. Só no final da década de 70 que a IBM desenvolveu um sistema baseado nas ideias do cientista, o “Sistema R”. Junto com esse sistema foi criado a linguagem de consulta estruturada (SQL – Structured Query Language) que se tornou a linguagem padrão para bancos de dados relacionais. Embora tenha contribuído para a evolução dos bancos de dados relacionais, o “System R” não foi muito bem sucedido comercialmente, tendo em vista que a IBM voltava-se para o IMS, um sistema de banco de dados confiável, de alta tecnologia, que havia surgido em 1968.

Entre os leitores do artigo de Codd estava Larry Ellison, que havia acabado de fundar uma pequena empresa. Recrutando programadores do Sistema R e da Universidade da Califórnia. Ellison conseguiu colocar no mercado o primeiro banco de dados relacional com base em SQL em 1979, o Oracle 2, bem antes da IBM. Em 1983, a empresa lançou uma versão portátil do banco de dados, teve um faturamento bruto anual de US$ 5.000.000 e mudou seu nome para Oracle. Impelida pela concorrência, a IBM finalmente lançou o SQL/DS, seu primeiro banco de dados relacional, em 1980. Na sequencia vieram SQL Server, MySQL, DBase III, Paradox, etc.

Em 2007, as vendas globais de sistemas de gerenciamento de banco de dados chegaram ao pico de US$ 15 bilhões com a Oracle detendo uma participação de praticamente metade do mercado, seguida pela IBM, com menos de um quarto. A participação do SQL Server da Microsoft cresceu mais rápido do que a de seus competidores, chegando a 14%.

O que é um Banco de Dados

Banco de Dados

A partir do já exposto nas seções anteriores podemos então dizer que banco de dados, ou base de dados, é “uma coleção de dados inter-relacionados, representando informações sobre um domínio específico”, ou seja, sempre que for possível agrupar informações que se relacionam e tratam de um mesmo assunto, podemos dizer que temos um banco de dados. Os bancos de dados tem o objetivo de fornecer os dados necessários aos Sistemas de Informação para processamento e geração de informação para os usuários.

Vale lembrar que um banco de dados é projetado, construído e preenchido com dados para um propósito específico. Ele representa algum aspecto do mundo real, algumas vezes chamado de “mini-mundo”. Mudanças no mini-mundo provocam mudanças no banco de dados. O usuário pode realizar 4 operações básicas sobre um banco de dados que são:

  • Inserção: onde ele pode inserir um novo dado no banco;
  • Remoção: quando ele apaga alguma registro de dados;
  • Atualização: quando ele edita ou altera algum registro;
  • Consulta: quando ele quer apenas visualizar os dados contidos no banco de dados.

Essas operações sobre o banco de dados não acontecem diretamente, os usuários as realizam a partir de um sistema de informação. Esse sistema de informação fica conectado a um Sistema Gerenciador de Banco de Dados, que acessa os dados realizando as operações solicitadas pelo usuário.

Podemos dizer que um Sistema de Banco de Dados envolve 4 componentes básicos: Dados, Software, Hardware e Usuário. Sobre o Dado já explicamos que é o componente principal, são os registros que serão armazenados. Hardware é toda a parte física, a máquina em si. Alguns o resumem apenas ao computador, mas é um erro, visto que mesmo um celular pode enviar e receber dados. Software é toda a “parte lógica”, os programas aplicativos, os programas de acesso aos dados, até mesmo o sistema operacional. Sobre os Usuários, alguns livros os dividiram em três tipos: o Administrador de Banco de Dados, responsável por monitorar e gerenciar todas as bases de dados criadas no SGBD; o Programador de Aplicativos, responsável por modelar a base de dados e implementa-la no SGBD, bem como desenvolver a aplicação que se conectarão ao Banco de Dados; e o Usuário Final, que irão trabalhar diretamente com a aplicação desenvolvida, entrando com dados e não precisam ter nenhum conhecimento sobre banco de dados, o que importa pra ele é que os dados fiquem armazenados.

Abstração de Dados

O grande objetivo de um sistema de banco de dados é prover aos usuários uma visão abstrata dos dados. Isto é, o sistema omite certos detalhes de como os dados são armazenados e mantidos. Entretanto, para que o sistema possa ser utilizado, os dados devem ser buscados de forma eficiente. Este conceito tem direcionado o projeto de estrutura de dados complexas para a representação de dados em um banco de dados. Uma vez que muitos dos usuários de banco de dados não são treinados para computação, a complexidade está escondida deles através de diversos níveis de abstração que simplificam a interação do usuário com o sistema.

  • Nível Interno ou físico: o nível mais baixo de abstração descreve como os dados estão realmente armazenados. Neste nível se desenham os arquivos que contém a informação, a localização dos mesmos e sua organização, ou seja, criam-se os arquivos de configuração.
  • Nível conceitual: o próximo nível de abstração descreve quais dados estão armazenados de fato no banco de dados e as relações que existem entre eles. Aqui o banco de dados inteiro é descrito em termos de um pequeno número de estruturas relativamente simples. Embora as implementações de estruturas simples no nível conceitual possa envolver complexas estruturas de nível físico, o usuário do nível conceitual não precisa preocupar-se com isso. O nível conceitual de abstração é usado por administradores de banco de dados, que podem decidir quais informações devem ser mantidas no BD;
  • Nível externo ou de visão: é o mais próximo ao usuário e descreve apenas parte do banco de dados. Apesar do uso de estruturas mais simples do que no nível conceitual, alguma complexidade perdura devido ao grande tamanho do banco de dados. Muitos usuários do sistema de banco de dados não estarão interessados em todas as informações. Em vez disso precisam de apenas uma parte do banco de dados. O nível de abstração das visões de dados é definido para simplificar esta interação com o sistema, que pode fornecer muitas visões para o mesmo banco de dados.

Bem, acho que por hoje é só… Depois posto algo mais sobre o assunto.

Até mais! :)

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