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Base de dados

Autor: Leandro Alegsa

26-01-2021

Um banco de dados é um sistema para armazenar e cuidar de dados (qualquer tipo de informação).

Um motor de banco de dados pode classificar, alterar ou servir as informações do banco de dados. As informações em si podem ser armazenadas de muitas maneiras diferentes - antes de computadores digitais, arquivos de cartões, livros impressos e outros métodos serem utilizados. Agora a maioria dos dados é mantida em arquivos de computador.

Um sistema de banco de dados é um programa de computador para o gerenciamento de bancos de dados eletrônicos. Um exemplo muito simples de um sistema de banco de dados seria um livro de endereços eletrônico.

Os dados em um banco de dados são organizados de alguma forma. Antes de haver computadores, os dados dos funcionários eram freqüentemente mantidos em gabinetes de arquivamento. Havia geralmente um cartão para cada funcionário. No cartão, informações como a data de nascimento ou o nome do funcionário podiam ser encontradas. Um banco de dados também possui tais "cartões". Para o usuário, o cartão terá a mesma aparência que tinha nos tempos antigos, só que desta vez estará na tela. Para o computador, as informações do cartão podem ser armazenadas de diferentes maneiras. Cada uma destas formas é conhecida como um modelo de banco de dados. O modelo de banco de dados mais comumente utilizado é chamado de modelo de banco de dados relacional. Ele usa relações e conjuntos para armazenar os dados. Os usuários normais que falam sobre o modelo de banco de dados não falam sobre relações, eles falam sobre tabelas de banco de dados.

Usos para sistemas de banco de dados

o que dizer

Mudança de dados

Em bancos de dados, alguns dados mudam ocasionalmente. Pode haver problemas quando os dados são alterados, pode ter ocorrido um erro. O erro pode tornar os dados inúteis. O sistema de banco de dados examina os dados, ele deve cumprir certos requisitos. Ele faz isso utilizando uma transação. Há dois pontos no tempo no banco de dados, o tempo antes da alteração dos dados e o tempo depois da alteração dos dados. Se algo der errado ao alterar os dados, o sistema de banco de dados simplesmente coloca o banco de dados de volta ao estado anterior à mudança. Isto é chamado de rollback. Depois que todas as mudanças são feitas com sucesso, elas são comprometidas. Isto significa que os dados fazem sentido novamente; as mudanças comprometidas não podem mais ser desfeitas.

Para poder fazer isso, os bancos de dados seguem o princípio ACID:

Todos. Ou todas as tarefas de um determinado conjunto (chamada transação) são feitas, ou nenhuma delas é feita. Conhecida como Atomicidade
Completo. Os dados no banco de dados sempre fazem sentido. Não há dados semidentificados (inválidos). Conhecido como Consistência
Independente. Se muitas pessoas trabalharem com os mesmos dados, elas não se verão (ou terão impacto) umas nas outras. Cada uma delas tem sua própria visão do banco de dados, que é independente das outras. Conhecido como Isolamento
Feito. As transações devem ser comprometidas, quando forem concluídas. Uma vez comprometidas, elas não podem ser desfeitas. Conhecida como Durabilidade.

Modelo de banco de dados

Há diferentes maneiras de representar os dados.

Arquivos simples (chamados de arquivos planos): Esta é a forma mais simples de sistema de banco de dados. Todos os dados são armazenados em um arquivo em texto simples. Cada pedaço de informação pode ser separado por uma nova linha ou uma vírgula, etc.
Modelo hierárquico: Os dados são organizados como uma estrutura em árvore. Os dados interessantes estão nas folhas da árvore. As relações entre as entradas de dados são tais que algumas entradas são diretamente dependentes de outras entradas.
Modelo de rede: Usar registros e conjuntos para armazenar os dados. Similar ao modelo Hierárquico, mas com uma estrutura muito mais complexa.
Modelo relacional: Isto utiliza a teoria do conjunto e a lógica do predicado. É amplamente utilizado. Os dados parecem estar organizados em tabelas. Estas tabelas podem então ser unidas de modo que consultas simples possam ser escolhidas a partir delas.
Modelo orientado a objetos: Os dados são representados na forma de objetos como usados na Programação Orientada a Objetos. Eles podem interagir diretamente com a linguagem OOP utilizada, já que ambos têm a mesma representação dos dados internamente.
Modelo relacional de objetos: Este é um híbrido de modelo orientado a objetos e modelo relacional.
Modelo NoSQL: Este é um novo tipo de modelo de banco de dados e está sendo cada vez mais utilizado na indústria em grandes dados e aplicações web em tempo real. Os dados neste modelo são armazenados como pares de valores-chave sem nenhuma hierarquia rigorosa como em outros modelos. Os sistemas NoSQL também são referidos como "Não apenas SQL" porque não permitem a utilização de linguagens de consulta estruturadas como linguagens de consulta.

Formas de organizar os dados

Como na vida real, os mesmos dados podem ser vistos de diferentes perspectivas, e podem ser organizados de diferentes maneiras. Há coisas diferentes a considerar, ao organizar os dados:

Cada item de dados deve ser armazenado o menor número possível de vezes. Imagine que uma mulher solteira esteja listada nos registros do município, Departamento de Veículos Automotores do Estado, Departamento de Previdência Social Federal e Departamento de Passaporte Internacional. Se ela se casar, e decidir mudar seu nome, todos esses departamentos devem ser notificados. Se todos os departamentos estiverem ligados e seu nome for armazenado em um único lugar, então a atualização é fácil.
Se os dados forem armazenados em vários bancos de dados diferentes, eles podem se contradizer.
Este problema torna a busca de dados mais lenta. Se houver muitos dados, este problema de armazenar um pedaço de dado em muitos lugares, ocupará muito espaço. Em nosso exemplo, havia 4 bancos de dados para uma pessoa. Serão 8 mudanças feitas, se uma segunda pessoa tiver exatamente o mesmo problema.
Se você tem este problema, foi desenvolvido um método chamado Normalização de Banco de Dados para resolvê-lo. Atualmente, existem 5 formulários Normais. Estas são formas de tornar um banco de dados mais rápido, e fazer com que os dados ocupem menos espaço.

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Perguntas e Respostas

P: O que é um banco de dados?

R: Um banco de dados é um sistema para armazenar e cuidar de dados (qualquer tipo de informação). Ele pode ser usado para classificar, modificar ou servir as informações nele armazenadas.

P: Como as pessoas armazenavam os dados antes dos computadores digitais?

R: Antes dos computadores digitais, arquivos de cartões, livros impressos e outros métodos eram usados para armazenar dados.

P: O que é um sistema de banco de dados?

R: Um sistema de banco de dados é um programa de computador para gerenciar bancos de dados eletrônicos. Ele pode ser usado para organizar os dados de alguma maneira.

P: Como é um "cartão" em um armário de arquivos antiquado?

R: Em um armário de arquivamento antiquado, geralmente havia um cartão para cada funcionário com informações como a data de nascimento ou nome.

P: Como se parece o equivalente moderno desse "cartão"?

R: O equivalente moderno desse "cartão" aparece na tela, e não na forma física.

P: O que é um modelo de banco de dados?

R: Um modelo de banco de dados se refere a diferentes maneiras pelas quais as informações no "cartão" podem ser armazenadas pelo computador. O modelo mais comumente usado é o chamado modelo de banco de dados relacional, que usa relações e conjuntos para armazenar dados.

P: Como é que usuários normais se referem a esses modelos quando falam sobre eles? R: Usuários normais normalmente se referem a esses modelos como "tabelas de banco de dados", em vez de usar termos técnicos como relações ou conjuntos ao discuti-los.