Guia Essencial: Bancos de Dados, SGBDs, Modelos e Chaves

Fundamentos de Bancos de Dados e SGBDs

Definições Essenciais

Banco de Dados (BD): Sistema que reúne e organiza informações relacionadas, de forma estruturada.

Sistemas Gerenciadores de Banco de Dados (SGBDs): São aplicativos responsáveis pela administração e gerenciamento de uma ou mais bases de dados. O objetivo principal é gerenciar o acesso, manipulação e organização dos dados. O SGBD oferece uma interface para que os usuários possam inserir, editar, excluir ou pesquisar dados.

Características e Exemplos de SGBDs

Características Principais

• Compartilhamento de dados;
• Segurança e restrição de acesso;
• Padronização dos dados.

Desvantagens

• Alto investimento em software e hardware.

Exemplos de SGBDs Populares

• Oracle
• MS SQL Server

Arquiteturas de Dados

Plataformas Centralizadas (Mainframes)

Computador de grande porte, dedicado ao processamento de um volume grande de informações. São capazes de oferecer serviços de processamento a muitos usuários através de terminais conectados diretamente ou via rede.

Sistemas de Computador Pessoal (PC)

Os computadores pessoais realizam seus processamentos sozinhos. Inicialmente, esse processamento era bastante limitado, mas com a evolução do hardware, hoje temos PCs com grande capacidade. Eles utilizam o padrão Xbase e, quando se trata de SGBDs, funcionam como hospedeiros e terminais, executando um único aplicativo na máquina. A principal vantagem desta arquitetura é a simplicidade.

Banco de Dados Cliente-Servidor (Front-end / Back-end)

Nesta arquitetura, o cliente (front-end) executa as tarefas do aplicativo, fornecendo a interface do usuário (tela, processamento de entrada e saída). O servidor (back-end) executa as consultas no DBMS e retorna os resultados ao cliente. A principal vantagem é a divisão do processamento entre dois sistemas, o que reduz o tráfego de dados na rede.

Banco de Dados Distribuídos (N Camadas)

A informação está distribuída em diversos servidores. Cada servidor atua como em um sistema cliente-servidor, mas as consultas dos aplicativos são feitas para qualquer servidor indistintamente.

Modelos de Dados

Modelo Hierárquico

Baseado no conceito de pirâmide, as informações são colocadas em uma mesma linha de forma separada, e o vínculo das informações é crescente para baixo.

• Desvantagem: Para vincular mais de uma informação do mesmo tipo, é necessário duplicar a informação superior.

Modelo em Redes

Possui as mesmas características do modelo hierárquico, mas permite vincular mais de uma informação à informação superior.

• Desvantagem: O vínculo só pode ser feito em uma direção.

Modelo Relacional

São utilizadas tabelas independentes, onde são criadas chaves que direcionam para outras tabelas, estabelecendo assim o vínculo entre elas.

Modelo Orientado a Objetos (MOO)

Utiliza UML, diagramas e suas cardinalidades conforme a necessidade. É pouco utilizado, pois o modelo relacional atende a maioria das necessidades atualmente.

Problemas Iniciais e Conceitos Relacionais

Problemas Iniciais dos SGBDs

O principal problema encontrado nos primeiros Sistemas Gerenciadores de Bancos de Dados era a incapacidade de controlar o acesso concorrente por vários usuários ou processos simultaneamente.

Conceitos Fundamentais do Modelo Relacional

• Número de Atributos: Corresponde à coluna da tabela.
• Número de Tuplas: Corresponde à linha (registro) da tabela.
• Cardinalidade: Quantidade de linhas (registros). (Mínimo 1, Máximo N).

Tipos de Chaves em Bancos de Dados

Chave Primária (Primary Key - PK)

• É a chave principal da tabela (apenas uma por tabela).
• Pode ser simples (um atributo) ou composta (mais de um atributo).

Chave Estrangeira (Foreign Key - FK)

• É um atributo que é chave primária em outra tabela.
• Deve obrigatoriamente existir na tabela referenciada.

Chave Única (Unique Key)

• Garante a unicidade dos dados.
• Pode ser simples ou composta (mais de um atributo).

Chave Candidata

• Qualquer atributo ou conjunto de atributos que possa se tornar uma Chave Primária.