Os Sistemas de Banco de Dados

...

A abordagem que se dispensa ao assunto normalmente atende a três perspectivas:

- Modelagem Conceitual: tem alta abstração, é usada como representação de alto nível e considera exclusivamente o ponto de vista do usuário criador dos dados;

- Modelagem Lógica: Tem abstração um pouco mais baixa que o Modelo Conceitual, agrega mais alguns detalhes de implementação.

- Modelagem Física: Tem baixa abstração, demonstra como os dados são fisicamente armazenados.

Quanto ao objetivo, podemos identificar as seguintes variações:

- Modelagem de dados entidade-relacionamento (leitura, construção e validação dos modelos);

- Modelagem de relacionamentos complexos, grupos de dados lógicos e ciclo de vida das entidades;

- Modelagem de dados corporativa;

- Modelagem de dados distribuídos (cliente/servidor);

- Modelagem e reengenharia de dados legados e

- Modelagem de dados para Data Warehouse.

Atualmente, os modelos de dados normalmente utilizados pelos SGBD’s são: modelo hierárquico, modelo em redes, modelo relacional (amplamente usado) e o modelo orientado a objetos.

Modelo de Dados podem ser descritos como diferentes formas de representação utilizados pelos SGBD para descrever a estrutura das informações contidas em seus bancos de dados.

---------------------------------------------------------------

OS 3 MODELOS DE DADOS MAIS UTILIZADOS PELOS SGBD’S

Modelo Hierárquico

O modelo hierárquico foi o primeiro a ser reconhecido como um modelo de dados. Seu desenvolvimento somente foi possível devido à consolidação dos discos de armazenamento endereçáveis, pois esses discos possibilitaram a exploração de sua estrutura de endereçamento físico para viabilizar a representação hierárquica das informações. Nesse modelo de dados, os dados são estruturados em hierarquias ou árvores. Os nós das hierarquias contêm ocorrências de registros, onde cada registro é uma coleção de campos (atributos), cada um contendo apenas uma informação. O registro da hierarquia que precede a outros é o registro pai, os outros são chamados de registros-filhos. Uma ligação é uma associação entre dois registros. O relacionamento entre um registro-pai e vários registros-filhos possui cardinalidade 1:N. Os dados organizados segundo este modelo podem ser acessados segundo uma sequência hierárquica com uma navegação do topo para as folhas e da esquerda para a direita. Um registro pode estar associado a vários registros diferentes, desde que seja replicado. A replicação possui duas grandes desvantagens: pode causar inconsistência de dados quando houver atualização e o desperdício de espaço é inevitável.

O sistema comercial mais divulgado no modelo hierárquico foi o Information Management System da IBM Corp (IMS). Grande parte das restrições e consistências de dados estava contida dentro dos programas escritos para as aplicações. Era necessário escrever programas na ordem para acessar o banco de dados. Um diagrama de estrutura de árvore descreve o esquema de um banco de dados hierárquico. Tal diagrama consiste em dois componentes básicos: Caixas, as quais correspondem aos tipos de registros e Linhas, que correspondem às ligações entre os tipos de registros.

---------------------------------------------------------------

Modelo em Rede

O modelo em redes surgiu como uma extensão ao modelo hierárquico, eliminando o conceito de hierarquia e permitindo que um mesmo registro estivesse envolvido em várias associações. No modelo em rede, os registros são organizados em grafos onde aparece um único tipo de associação (set) que define uma relação 1:N entre 2 tipos de registros: proprietário e membro. Desta maneira, dados dois relacionamentos 1:N entre os registros A e D e entre os registros C e D é possível construir um relacionamento M:N entre A e D. O gerenciador Data Base Task Group (DBTG) da CODASYL (Committee on Data Systems and Languages) estabeleceu uma norma para este modelo de banco de dados, com linguagem própria para definição e manipulação de dados. Os dados tinham uma forma limitada de independência física. A única garantia era que o sistema deveria recuperar os dados para as aplicações como se eles estivessem armazenados na maneira indicada nos esquemas. Os geradores de relatórios da CODASYL também definiram sintaxes para dois aspectos chaves dos sistemas gerenciadores de dados: concorrência e segurança.

O mecanismo de segurança fornecia uma facilidade na qual parte do banco de dados (ou área) pudesse ser bloqueada para prevenir acessos simultâneos, quando necessário. A sintaxe da segurança permitia que uma senha fosse associada a cada objeto descrito no esquema. Ao contrário do Modelo Hierárquico, em que qualquer acesso aos dados passa pela raiz, o modelo em rede possibilita acesso a qualquer nó da rede sem passar pela raiz. No Modelo em Rede o sistema comercial mais divulgado é o CAIDMS da Computer Associates. O diagrama para representar os conceitos do modelo em redes consiste em dois componentes básicos: Caixas, que correspondem aos registros e Linhas, que correspondem às associações.

---------------------------------------------------------------

Modelo Relacional

O modelo relacional apareceu devido às seguintes necessidades: aumentar a independência de dados nos sistemas gerenciadores de banco de dados; prover um conjunto de funções apoiadas em álgebra relacional para armazenamento e recuperação de dados; permitir processamento ad hoc1. O modelo relacional, tendo por base a teoria dos conjuntos e álgebra relacional, foi resultado de um estudo teórico realizado por CODD[1]2. O Modelo relacional revelou-se ser o mais flexível e adequado ao solucionar os vários problemas que se colocam no nível da concepção e implementação da base de dados. A estrutura fundamental do modelo relacional é a relação (tabela). Uma relação é constituída por um ou mais atributos (campos) que traduzem o tipo de dados a armazenar. Cada instância do esquema (linha) é chamada de tupla (registro). O modelo relacional não tem caminhos pré-definidos para se fazer acesso