Bancos de Dados Explicado: O Que É e Seus Tipos Essenciais.

1.Fundamentos

Por que aprender sobre bancos de dados?

Sem os dados, os computadores são de pouco valor. Medimos o valor de um computador ou de um sistema de informação pela sua capacidade de transmitir, processar e/ou acessar os dados. De fato, a gestão dos bancos de dados pode ser a chave para o sucesso ou fracasso de uma organização.

Muitas empresas podem ficar em dificuldades devido à falta de dados apropriados para tomar decisões eficazes. Além disso, a maneira que você constrói seus Bancos de Dados inibe a capacidade de analisar e manipular a informação em tempo hábil.

Bancos de Dados são extremamente dominantes, eles estão subjacentes a tecnologia utilizada pela maioria das pessoas todos os dias, se não a cada hora. De fato, bancos de dados residem por trás de uma enorme fração de sites, eles são um componente crucial dos sistemas de telecomunicações, sistemas bancários, jogos, e sobre qualquer sistema de software ou dispositivo eletrônico que mantém uma certa quantidade de informação armazenada.

Garantindo o Melhor Desempenho

Além da persistência, os sistemas de banco de dados fornecem um número de propriedades que os tornam extremamente úteis e convenientes: confiabilidade, eficiência, escalabilidade, controle de concorrência, abstrações de dados e linguagens de consulta de alto nível. Além disso, os bancos de dados são tão onipresentes e importantes que os graduados em ciência da computação freqüentemente citam essa disciplina como a mais útil para eles em sua carreira, seja na indústria ou na pós-graduação.

Por exemplo, em resposta a mudanças na indústria, uma companhia de seguros decidiu centrar a sua estratégia de vendas em sua base de clientes. O primeiro passo foi determinar o tipo e o número de seguros contratados por cada cliente corporativo. No entanto, a companhia de seguros descobriu que era incapaz de determinar o número e o tipo de políticas realizadas por um único cliente corporativo, pois os códigos de clientes não foram consistentes em filiais. Cada filial tinha atribuído um código diferente para o mesmo cliente, o que torna difícil para a empresa, identificar e avaliar todas as políticas realizadas por um único cliente, e determinar que novas políticas possam tentar vender para eles. Este cenário representa um dos muitos desafios possíveis de gestão de dados enfrentados pelas organizações hoje.

2. Características

Um banco de dados computadorizado é uma coleção digitalizada de tabelas relacionadas. Esse tipo de banco de dados frequentemente supera pastas de papel e armários em utilidade. De fato, ele oferece um método eficiente para reunir informações e manipula a informação para corresponder a uma variedade de propósitos e necessidades.

Tipos de bancos de dados

Bancos de dados Relacionais

Hoje, os bancos de dados relacionais dominam o mercado, sendo frequentemente usados em sistemas como ERP e CRM. Sua popularidade decorre da facilidade de armazenamento e da confiabilidade das informações.

Eles funcionam assim: os dados são armazenados em formatos tabulares, onde o dado é representado em colunas e a descrição em cada linha e atributos. A importância dos bancos de dados relacionais repousa nos pilares ACID, sigla que representa atomicidade, consistência, isolamento e durabilidade.

Por fim, a linguagem dos bancos de dados relacionais, baseada em SQL (Structured Query Language), é outra característica importante. Essa categoria é considerada fácil justamente porque inserir e recuperar dados é simples. Vale ressaltar que a maioria dos tipos de banco de dados usam o SQL.

Características dos Bancos de dados Não-relacionais

Usamos bancos de dados não-relacionais quando trabalhamos com dados que não se encaixam em formatos de tabela, como imagens, vídeos e gráficos. Eles também apresentam alta performance, e por isso o mercado os valoriza tanto. Todos os registros ocorrem no mesmo lugar.

Em decorrência disso, os bancos de dados não-relacionais ou bancos de dados NoSQL dispensam a utilização de um sistema de relacionamento, diferentemente de um banco de dado relacional. A linguagem oficial é a NoSQL (do inglês, Not Only SQL — Não Apenas SQL).

Por ser um sistema que absorve alguns conteúdos de maior complexidade, o não-relacional demanda um sistema de aprovação, que permite identificar qual tipo de informação é mais relevante para o negócio. 

Diversidade e Tamanho dos Bancos de Dados

Podemos criar e conter alguns bancos de dados em um computador desktop, enquanto armazenamos outros, maiores, em servidores de rede ou mainframes poderosos. Populares aplicativos de gerenciamento de banco de Bancos de dados como Oracle, MySQL, Microsoft SQL Server, PostgreSQL, MongoDB, IBM DB2, SQL Lite, Microsoft Access, Paradox, MariaDB etc. Indivíduos utilizam alguns bancos de dados para gerenciar dados pequenos o suficiente para armazenar em computadores pessoais e executar tarefas específicas, como manter o controle de clientes e gerir dados para pequenos projetos de pesquisa.

Bancos de Dados Online e Seus Serviços

Alguns desses aplicativos são tão grandes que armazenamos em computadores servidores ou mainframes e acessamos online. Ou seja, referimos a eles como utilitários de informações ou serviços online. Todavia, você já deve ter ouvido ou utilizados alguns dos serviços mais populares online, incluindo Google, Amazon veja aqui um exemplo. Estes serviços online fornecem acesso a uma miríade de fontes de informação sobre meteorologia, notícias, viagens, compras e muito mais. Podemos acessar até mesmo bancos de dados públicos especializados online. Além disso, existem muitos outros tipos de bancos de dados de grandes dimensões. Muitos museus colocam on-line suas obras de arte, a criação de museus de arte virtuais. A maioria das bibliotecas universitárias criaram bancos de dados eletrônicos para complementar ou substituir seus catálogos.

Veja aqui o ranking completo

Atributos de banco de dados Relacionais para um uso eficaz

É importante separar algumas tabelas da base de dados, mesmo que contenham informação relacionada. Por exemplo, é geralmente uma boa idéia para manter tabelas de funcionários contendo endereço, número de telefone, cargo e local de trabalho separada das tabelas contendo informação do salário de um empregado. Há pelo menos duas razões para manter estes registros em tabelas separadas:

1. Em geral, é mais eficiente e eficaz para procurar e extrair a informação a partir de conjuntos de dados menores. Em outras palavras, os usuários podem acessar dados mais rapidamente usando tabelas menores do que pela tentativa de acessar os mesmos dados em uma grande tabela contendo grandes quantidades e tipos de dados. Quanto mais tipos de dados contidos em um banco de dados, mais complexo ele se torna e mais difícil é para que os SGBDs os manipulem com precisão e eficiência;
   
2. Diferentes tipos de dados deve ser acessíveis a diferentes grupos de pessoas. Por exemplo, todos os funcionários podem acessar informações sobre outros funcionários, como local de trabalho, cargo e número de telefone. No entanto, apenas o pessoal de recursos humanos e do departamento de contabilidade de uma organização pode acessar informações de salário. Diferentes grupos funcionais em uma organização requerem acesso a diferentes tipos de dados. Isso faz sentido quando se considera a necessidade de manter um certo grau de segurança e integridade dos dados e de privacidade pessoal.

Múltiplas fontes

Um banco de dados relacional é mais útil se há pouca redundância entre as tabelas que ele contém. Em outras palavras, seria ineficiente e um desperdício de recursos humanos e informática ter a mesma informação repetidas vezes em tabelas diferentes. Algumas empresas mantêm bancos de dados com informações muito semelhantes. Às vezes, há boas razões para isso; por exemplo, para fins de segurança. No entanto, é simplesmente mais caro para manter informações precisas em vários locais. Além disso, também haveria a necessidade de resolver as discrepâncias que ocorrem entre a mesma informação em várias tabelas.

Uma das belezas de bancos de dados relacionais é a capacidade de interligar dados de múltiplas fontes para realizar uma tarefa específica. Por exemplo, eu poderia armazenar o arquivo que contém uma lista de discussão para ao estado de São Paulo, com listas semelhantes compiladas para indivíduos dos outros estados. Se um grupo de ação política em São Paulo decide desenvolver uma campanha para a região nordeste, eles podem extrair os nomes de potenciais apoiadores para os estados de Alagoas, Ceará etc.

Lição de encerramento

Assim, existem muitos tipos diferentes de Bancos de Dados, e, em geral, cada base de dados destina-se a facilitar a um único tipo de tomada de decisão. Em síntese, revisamos uma variedade de problemas de gerenciamento de banco de dados, incluindo a segurança e a determinação de quem deve acessar os dados em um banco de dados. Por fim, argumentamos que uma gestão eficaz de banco de dados exige a minimização ou eliminação completa de despedimentos e discrepâncias nos dados.

Agora que você completou esta lição, você deve ser capaz de:

• Identificar alguns dos tipos comuns de bancos de dados.
• Discutir algumas das principais questões associadas com o fornecimento de acesso a dados.
• Justificar a importância de manter tabelas separadas.
• Justificar a importância de minimizar a redundância entre os dados das tabelas .

3. Terminologia

Um computador não pode processar dados, a menos que se organize em formas especiais como: carácteres, campos, registros, tabelas e Banco de Dados.

Caracter

Um carácter é o elemento de dado mais básico que observamos e manipulamos. Atrás dele estão os elementos de dados invisíveis chamados de bits e bytes que refere-se a elementos físicos de armazenamento usado pelo hardware do computador. Um carácter é um símbolo único, como uma letra, dígito, ou outro caráctere especial (por exemplo, $, #, e?).

Campo ou coluna

Um campo contém um item de dado, ou seja, um carácter ou grupo de caracteres que estão relacionados. Por exemplo, um agrupamento de carácteres de texto relacionados, tais como “Edson” torna-se um nome no campo de nome.

Vejamos outro exemplo: suponha que um grupo de ação política defendendo o controle de armas em São Paulo está compilando os nomes e endereços de potenciais apoiadores para a sua nova lista de discussão. Para cada pessoa, eles devem identificar o nome, sobrenome, endereço, cidade, estado, cep e número de telefone. Estabeleceríamos um campo para cada tipo de informação na lista. O campo de nome deverá conter todas as letras do nome e sobrenome. O campo CEP iria conter todos os dígitos do código postal de uma pessoa, e assim por diante. Em resumo, um campo pode conter um atributo (por exemplo, o salário do empregado) ou o nome de uma entidade (por exemplo, pessoa, lugar ou evento).

Registro ou linha

Um registro é composto por um grupo de campos relacionados. Outra forma de dizer, um registro contém uma coleção de atributos (campos) relacionados a uma entidade como uma pessoa ou produto. Olhando para a lista de apoiadores de controle de armas, tabela acima, o nome, sobrenome, endereço, cidade, estado, cep, telefone e CPF de um único indivíduo constitui um registro.

Tabelas

À medida que avançamos, definimos uma tabela de banco de dados como uma coleção de registros relacionados. Uma tabela pode compor uma lista completa de indivíduos em uma lista de discussão, com seus endereços e números de telefone incluídos. Frequentemente, classificamos as tabelas por finalidade ou pela aplicação a que se destinam. Alguns exemplos comuns incluem listas de discussão, tabelas de controle de qualidade, tabelas de estoque, ou tabelas de documentos. Podemos também classificar tabelas pelo grau de permanência que possuem. Usamos tabelas de transação apenas temporariamente, enquanto mantemos tabelas mestres por mais tempo.

Uma tabela são as estruturas de dados dentro do seu banco de dados que contém os dados organizados em campos (colunas) e registros (linhas).

Chaves

Para acompanhar e analisar dados de forma eficaz, cada registro precisa de um identificador único, ou o que chamamos de chave. A chave deve ser completamente única para um registro específico, assim como cada indivíduo tem um número único de CPF. De fato, muitas vezes usamos números de CPF como chaves em grandes Bancos de Dados porque são números únicos, ao contrário dos números de RG que podem se repetir em outros estados.

Você pode pensar que o campo nome seria uma boa escolha para uma chave em uma lista de discussão. No entanto, esta não seria uma boa escolha, pois algumas pessoas podem ter o mesmo nome. Além disso, devemos identificar ou atribuir a chave primária a cada registro de informação informatizado para garantir o funcionamento correto do processamento. Assim, podemos usar um campo existente se as entradas forem totalmente exclusivas, como o CPF. Na maioria dos casos, desenvolvemos um novo campo para garantir a unicidade do registro, como código do cliente ou código do produto.

Bancos de dados

Organizações e indivíduos usam Banco de Dados para aproximar fontes independentes de dados em conjunto e armazená-los eletronicamente. Portanto, compomos um banco de dados de tabelas relacionadas que consolidamos, organizamos e armazenamos juntas. Além disso, uma coleção de tabelas relacionadas pode dizer respeito a informações de funcionários. Outra coleção de tabelas relacionadas pode conter estatísticas esportivas.

Organizações e indivíduos podem ter e usar muitos Banco de Dados diferentes, dependendo da natureza do trabalho envolvido.

Por exemplo, um banco de dados de uma biblioteca pode consistir de vários Banco de Dados relacionados, mas em separado, incluindo títulos de livros, nome do autor, descrição do livro e conjuntos semelhantes de informações. A maioria das organizações têm Banco de Dados de informações sobre produtos, clientes e de recursos humanos, que contêm informações sobre funcionários, salários, endereço residencial e informações de dedução fiscal. Portanto, em cada caso, os dados armazenados numa base de dados são independentes dos programas de aplicação que utilizam e processam esses dados.

Em diagramas e fluxogramas, Banco de Dados são representadas como Cilindros. Assim, quando você vê um cilindro, pense em um banco de dados ou base de dados ou database..

Veja alguns exemplos de Banco de Dados que cercam você.

Sistemas de Gerenciamento de Bancos de Dados

Sistemas de gerenciamento de Banco de dados (SGBD) são usados para acessar e manipular dados em um banco de dados. Um sistema de gerenciamento de banco de dados é um pacote de software que permite aos usuários editar e atualizar tabelas conforme as necessidades. Sistemas de gerenciamento de banco de dados serão discutidos em maior profundidade adiante.

Lição de encerramento

Pessoas e computadores não podem processar dados, a menos que estejam organizados corretamente. Nesta lição, os elementos básicos de um banco de dados, os elementos utilizados para organizar os dados de uma forma consistente, são definidos. A estrutura de um banco de dados começa com os caracteres, o elemento mais básico de dados. Estes caracteres são organizados em campos, registros e tabelas, que são os outros blocos de construção importantes de um banco de dados. Sistemas de gerenciamento de banco de dados são projetados para acessar e manipular dados em um banco de dados. Estes sistemas permitem aos usuários trabalhar e manipular dados para que, eventualmente, alguém pode extrair o significado dela.

Agora que você completou esta lição, você deve ser capaz de:

• Definir os termos-chave necessários para entender o que é um banco de dados e como ele é usado.
• Identificar a finalidade e o papel dos caracteres no processamento de dados.
• Identificar a finalidade e função de campos no processamento de dados.
• Identificar a finalidade e função dos registros no processamento de dados.
• Identificar a finalidade e função das tabelas de banco de dados no processamento dos dados.
• Identificar a finalidade e o papel dos Banco de Dados no processamento dos dados.
• Identificar a finalidade e a função dos SGBDs no processamento de dados.
• Identificar a finalidade e função das chaves no processamento dos dados.

4. Valor dos dados

Muitas das ações que você faz durante o dia se tornam dados para organizações que usam para seu próprio proveito e aprendizado. Além disso, usando um caixa automático, o preenchimento de um formulário para carteira de motorista, encomendar um livro na internet, reservar um voo de uma companhia aérea – todos os dados tornam-se digitalizadas para serem classificados, gerenciados e usados por outros. Em cada um desses casos, alguém em algum momento tem decide como os dados desses usuários serão recebidos, armazenados, processados e disponibilizados para outras pessoas.

Depois de ler esta lição, você deve ser capaz de:

• Descrever o valor dos dados para as organizações.
• Discutir como e por que as organizações e os indivíduos tentam extrair o significado de dados.

Dados e Organizações

Por motivos financeiros ou legais, as organizações coletam e armazenam grandes quantidades de dados sobre os funcionários, clientes, fornecedores, finanças, estoques, concorrentes e mercados, para citar apenas alguns. A quantidade de dados necessários é importante porque as pessoas geralmente tomam decisões melhores se eles têm mais dados disponíveis para eles.

Por exemplo, uma união entre uma concessionária de carros, o banco ou financeira vai tomar melhores decisões sobre a quem dar empréstimos olhando para as informações do relatório de crédito do que simplesmente baseando-se sua decisão sobre a palavra do cliente. Olhando para o seu relatório de crédito, um representante do banco iria ver uma listagem com o histórico de pagamento de empréstimos e cartões de crédito. Ela também verá informações sobre empréstimos, pagamentos de dívidas e limites de crédito. O relatório também pode conter informações sobre os trabalhos realizados e que você tenha informações de registro público (data de nascimento e endereço).

Da mesma forma, a fábrica irá melhorar a sua capacidade para a fabricação de produtos, rastreanso e gerenciando dados sobre estoque (nome, número de identificação, localização e quantidade), programação de produção, medidas de controle de qualidade, e muito mais. Você pode começar a ver porque a coleta de dados é importante. No entanto, o verdadeiro valor de dados não pode ser realizado até que seja adequadamente organizado, armazenado, analisado e, eventualmente, utilizado para uma finalidade específica.

Extrair significado dos dados

Os dados em seu estado bruto não são muito úteis. Suponha que um gerente de recursos humanos de um hospital local envia um questionário contendo 25 questões de múltipla escolha para avaliar o nível de satisfação dos funcionários que são 150 enfermeiros. Vamos assumir por um momento que 114 pesquisas foram concluídas e voltaram para o gerente. Estes são os dados brutos e, basicamente, não tem sentido algum.

Como próximo passo, as respostas de cada enfermeiro a cada pergunta da pesquisa são digitadas e armazenadas em um computador. Os dados ainda estão crus e sem sentido. Torna-se mais organizado se ele é inserido em um computador com um plano e um propósito em mente. Se o gerente é esperto, ele vai atribuir a cada enfermeira um número de identificação (chave) e inserir todas as suas respostas, não ao acaso, mas na ordem em que elas aparecem na pesquisa.

Em última análise, os dados não podem ser compreendidos até serem analisados. Isso pode ser feito através do cálculo da pontuação média para cada enfermeiro, a pontuação média para todos os enfermeiros no hospital, a pontuação média dos enfermeiros em cada departamento, e assim por diante. Conforme o gerente começa a processar e analisar os dados, eventualmente, começa a contar uma história. Felizmente, a história vai aumentar a compreensão de uma forma que permita que o gerente melhore o nível de satisfação do grupo de empregados.

Atividade discussão

Às vezes, nós coletamos dados de nossos colaboradores, parceiros, clientes e amigos. Como trabalhadores do conhecimento, espera-se classificar os dados e chegar a informações significativas. Além disso, há muitas coisas que podem comprometer o significado que temos na intenção de extrair dados, especialmente quando os dados vem de pesquisas ou algum tipo de informação gerada por humanos (entrevistas, relatórios, revistas ou livros). A Veracidade dos entrevistados, a quantidade de respostas, de viés possível, e restrições de tempo pode nos levar a “histórias” que podem não ser válidas. Contudo, você pode pensar em alguns outros problemas que podem ocorrer ao tentar extrair dados significativos? Como você planeja extrair somente dados válidos e confiáveis, de modo a criar informações significativas?

O Dado só é tão valioso quanto a nossa capacidade de acessar e extrair o significado dele, e não podemos extrair o significado se ele não tem organização, armazenamento, e não podemos analisá-lo de forma eficaz.

Agora que você completou esta lição, você deve ser capaz de:

• Descrever o valor dos dados para as organizações.
• Discutir como e por que as organizações e os indivíduos tentam extrair o significado de dados.

Perguntas Frequentes