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O [[modelo em rede]] permite que várias tabelas sejam usadas simultaneamente através do uso de apontadores (ou referências). Algumas colunas contêm apontadores para outras tabelas ao invés de dados. Assim, as tabelas são ligadas por referências, o que pode ser visto como uma rede. Uma variação particular deste modelo em rede, o modelo hierárquico, limita as relações a uma estrutura semelhante a uma árvore (hierarquia - tronco, galhos), ao invés do modelo mais geral direcionado por [[teoria dos grafos|grafos]]. | O [[modelo em rede]] permite que várias tabelas sejam usadas simultaneamente através do uso de apontadores (ou referências). Algumas colunas contêm apontadores para outras tabelas ao invés de dados. Assim, as tabelas são ligadas por referências, o que pode ser visto como uma rede. Uma variação particular deste modelo em rede, o modelo hierárquico, limita as relações a uma estrutura semelhante a uma árvore (hierarquia - tronco, galhos), ao invés do modelo mais geral direcionado por [[teoria dos grafos|grafos]]. | ||
[[ | [[banco de dados relacional|Bancos de dados relacionais]] consistem não de tabelas, mas de três componentes: uma coleção de estruturas de dados, nomeadamente relações, por vezes incorrectamente identificadas como tabelas; uma coleção dos operadores, a álgebra e o cálculo relacionais; e uma coleção de restrições da integridade, definindo o conjunto consistente de estados de base de dados e de alterações de estados. As restrições de integridade podem ser de quatro tipos: domínio (também conhecidas como type), atributo, relvar e restrições de base de dados. | ||
Diferentemente do modelos hierárquico e de rede, não existem quaisquer apontadores, de acordo com o Princípio de Informação: toda informação tem de ser representada como dados; qualquer tipo de atributo representa relações entre conjuntos de dados. As bases de dados relacionais permitem aos utilizadores (incluindo programadores) escreverem consultas (''queries'') que não foram antecipadas por quem projetou a base de dados. Como resultado, bases de dados relacionais podem ser utilizadas por várias aplicações em formas que os projetistas originais não previram, o que é especialmente importante em bases de dados que podem ser utilizadas durante décadas. Isto tem tornado as bases de dados relacionais muito populares no meio empresarial | Diferentemente do modelos hierárquico e de rede, não existem quaisquer apontadores, de acordo com o Princípio de Informação: toda informação tem de ser representada como dados; qualquer tipo de atributo representa relações entre conjuntos de dados. As bases de dados relacionais permitem aos utilizadores (incluindo programadores) escreverem consultas (''queries'') que não foram antecipadas por quem projetou a base de dados. Como resultado, bases de dados relacionais podem ser utilizadas por várias aplicações em formas que os projetistas originais não previram, o que é especialmente importante em bases de dados que podem ser utilizadas durante décadas. Isto tem tornado as bases de dados relacionais muito populares no meio empresarial | ||
O [[ | O [[banco de dados relacional|modelo relacional]] é uma teoria matemática desenvolvida por [[Ted Codd]] para descrever como as bases de dados devem funcionar. Embora esta teoria seja a base para o software de bases de dados relacionais, muito poucos sistemas de gestão de bases de dados seguem o modelo de forma restrita e todos têm funcionalidades que violam a teoria, desta forma aumentando a complexidade e diminuindo o poder. Portanto não deveriam ser chamados sistemas de gestão de bases de dados relacionais, mas sim sistemas de [[SQL]] (ou outra linguagem). | ||
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Todos esses tipos de bancos de dados podem utilizar-se de indexação a fim de aumentar sua velocidade. O tipo mais comum de índice é uma lista ordenada com dados obtidos de uma coluna particular de uma tabela; os itens dessa lista aponta para cada linha da tabela associado a valor indexado. Um índice permite que um conjunto de linhas da tabela que obedeçam a determinado critério seja localizado rapidamente. Vários métodos de indexação são comumente usados, incluindo árvores binárias (''b-trees''), ''hashes'', e listas ligadas — tipos comuns de indexação. | |||
Bancos de dados relacionais e baseados em [[SQL]] têm a vantagem de que seus índices podem ser criados ou eliminados sem alterar o programa que manipula os dados, pois o programa não manipula os dados diretamente. Ao invés disso o programa decide qual estratégia irá adotar a partir do pedido do usuário. O banco de dados escolhe entre muitas estratégias diferentes baseado naquela que irá ser executada mais rapidamente. | |||
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== Mapping objects into databases == | == Mapping objects into databases == |
Edição das 20h01min de 9 de agosto de 2004
Bancos de dados (ou bases de dados) são arquivos ou sistemas com uma estrutura regular que organizam informações. Essas estruturas podem ter a forma de uma tabela: cada tabela é composta por linhas e colunas. As informações utilizadas para um mesmo fim são agrupadas em uma base de dados.
Em sistemas computacionais, bases de dados são gerenciadas por um sistema de gestão de bancos de dados, ou SGBD. A apresentação dos dados pode ser semelhante à de uma planilha eletrônica, porém os sistemas de gestão de banco de dados possuem características especiais para o armazenamento, classificação e recuperação dos dados.
Existe uma grande variedade de bancos de dados, desde exemplos simples como uma simples coleção de tabelas até um modelo teoricamente definido, o relacional.
Os banco de dados são diferenciados por muitas características. A mais útil e usada é o modelo de programação.
O modelo plano, ou tabular, é basicamente uma matriz bi-dimensional de elementos de dados na qual todos os membros de uma dada columa possuem valores similares, e todos os membros de uma linha estão relacionados entre si. Por exemplo, um banco de dados para segurança do sistema pode ter colunas de nome e de senha. Cada linha deve ter a senha específica associada a um usuário específico. Freqüentemente, as colunas de uma tabela possuem um tipo de dados associado, definindo-as como dados de carácter, informações de data ou hora, números inteiros ou em ponto flutuante.
O modelo em rede amplia o modelo de tabela permitindo a adição de múltiplas tabelas. Um tipo de coluna de tabela pode ser definido como uma referência a uma ou mais entradas de uma tabela diferente. Assim, as tabelas são relacionadas por meio de referências, o que pode ser visualizado como uma estrutura de rede. Um subconjunto particular do modelo de rede, o modelo hierárquico, limita os relacionamentos a uma estrutura de árvore, ao contrário da estrutura aplicada pelo modelo de rede completo.
Os bancos de dados relacionais são constituídos não de tabelas, mas de três componentes: uma coleção de estruturas de dados, a saber relações; um conjunto de operadores, a saber a álgebra e o cálculo relacionais; e um conjunto de restrições de integridade que definem os conjuntos de estados e mudanças de estado consistentes do banco de dados.
Diferentemente dos bancos de dados em rede, os relacionamentos entre as tabelas não são codificados explicitamente na sua definição. Em vez disso, se fazem implicitamente pela a presença de atributos de mesmo tipo. Como resultado, bancos de dados relacionais podem ser reorganizados e utilizados de maneira flexível e de formas não previstas pelos projetistas originais. Por causa dessa flexibilidade, muitos bancos de dados são baseados no modelo relacional, embora imperfeitamente, especificamente o SQL.
Todos os tipos de bancos de dados podem ter seu desempenho aumentado pelo uso de índices. O tipo mais comum de índice é uma lista ordenada dos valores de uma coluna de uma tabela, contendo ponteiros para as linhas associadas a cada valor. Um índice permite que o conjunto das linhas de uma tabela que satisfazem determinado critério sejam localizadas rapidamente. Há vários métodos de indexação utilizados comumente, como árvores B, hashes e listas encadeadas.
Em anos recentes, o modelo da orientação a objeto vem sendo aplicado também aos bancos de dados, criando um novo modelo de programação conhecido como bancos de dados orientados a objeto. Os objetos são valores definidos segundo classes, ou tipos de dados, com seus próprios operadores (métodos). Com o passar do tempo, os sistemas gestores de bancos de dados orientados a objeto e SQL se aproximaram. Muitos sistemas orientados a objeto são implementados sobre bancos de dados SQL.
Os bancos de dados são utilizados em muitas aplicações, abrangendo praticamente todo o campo dos programas de computador. Os bancos de dados são o método de armazenamento preferencial para aplicações multiusuário, nas quais é necessário haver coordenação entre vários usuários. Entretanto, são convenientes também para indivíduos, e muitos programas de correio eletrônico e organizadores pessoais baseiam-se em tecnologias padronizadas de bancos de dados.
Um banco de dados é um conjunto de informações com uma estrutura regular. Um banco de dados é normalmente, mas não necessariamente, armazenado em algum formato de máquina lido pelo computador. Há uma grande variedade de bancos de dados, desde simples tabelas armazenadas em um único arquivo até gigantescos bancos de dados com muitos milhões de registros, armazenados em salas cheias de discos rígidos.
Bancos de dados caracteristicamente modernos são desenvolvidos desde os anos da década de 1960. Um pioneiro nesse trabalho foi Charles Bachman.
A maneira mais prática de classificar bancos de dados é de acordo com o modelo de programação associado ao banco de dados. Diversos modelos foram utilizados ao longo da história, por determinados períodos. Historicamente, o modelo de bancos de dados hierárquico foi implementado primeiro; então surgiu o modelo de bancos de dados em rede; daí o modelo de bancos de dados relacional surgiu e ganhou destaque, acompanhado daquilo que é chamado modelo plano (tabular) para fins mais diretos e simples. Os dois primeiros e o último nunca foram descritos teoricamente, e são classificados como modelos de dados unicamente em contraste com o modelo relacional (que tem uma teoria de suporte). Esses três modelos sem teoria própria surgiram basicamente a partir de estruturas e modelos de programação, não modelos de dados.
Modelos de banco de dados
O modelo plano (ou tabular) consiste de matrizes simples, bidimensionais, compostas por elementos de dados; todos os membros de uma determinada coluna devem ter valores similares, e todos os membros de uma linha são presumivelmente relacionados. Por exemplo, colunas com nome do usuário e senha podem ser usadas como parte de um sistema de dados de segurança. Cada coluna deverá ter uma senha específica relacionada com o usuário específico, registrado naquela mesma linha. Colunas de uma tabela geralmente têm um tipo de dado associado a elas, definindo se ali serão registrados dados alfanuméricos, datas ou horas, inteiros, números reais, etc. Este modelo plano é a base das planilhas eletrônicas.
O modelo em rede permite que várias tabelas sejam usadas simultaneamente através do uso de apontadores (ou referências). Algumas colunas contêm apontadores para outras tabelas ao invés de dados. Assim, as tabelas são ligadas por referências, o que pode ser visto como uma rede. Uma variação particular deste modelo em rede, o modelo hierárquico, limita as relações a uma estrutura semelhante a uma árvore (hierarquia - tronco, galhos), ao invés do modelo mais geral direcionado por grafos.
Bancos de dados relacionais consistem não de tabelas, mas de três componentes: uma coleção de estruturas de dados, nomeadamente relações, por vezes incorrectamente identificadas como tabelas; uma coleção dos operadores, a álgebra e o cálculo relacionais; e uma coleção de restrições da integridade, definindo o conjunto consistente de estados de base de dados e de alterações de estados. As restrições de integridade podem ser de quatro tipos: domínio (também conhecidas como type), atributo, relvar e restrições de base de dados.
Diferentemente do modelos hierárquico e de rede, não existem quaisquer apontadores, de acordo com o Princípio de Informação: toda informação tem de ser representada como dados; qualquer tipo de atributo representa relações entre conjuntos de dados. As bases de dados relacionais permitem aos utilizadores (incluindo programadores) escreverem consultas (queries) que não foram antecipadas por quem projetou a base de dados. Como resultado, bases de dados relacionais podem ser utilizadas por várias aplicações em formas que os projetistas originais não previram, o que é especialmente importante em bases de dados que podem ser utilizadas durante décadas. Isto tem tornado as bases de dados relacionais muito populares no meio empresarial
O modelo relacional é uma teoria matemática desenvolvida por Ted Codd para descrever como as bases de dados devem funcionar. Embora esta teoria seja a base para o software de bases de dados relacionais, muito poucos sistemas de gestão de bases de dados seguem o modelo de forma restrita e todos têm funcionalidades que violam a teoria, desta forma aumentando a complexidade e diminuindo o poder. Portanto não deveriam ser chamados sistemas de gestão de bases de dados relacionais, mas sim sistemas de SQL (ou outra linguagem).
Implementações e indexação
Todos esses tipos de bancos de dados podem utilizar-se de indexação a fim de aumentar sua velocidade. O tipo mais comum de índice é uma lista ordenada com dados obtidos de uma coluna particular de uma tabela; os itens dessa lista aponta para cada linha da tabela associado a valor indexado. Um índice permite que um conjunto de linhas da tabela que obedeçam a determinado critério seja localizado rapidamente. Vários métodos de indexação são comumente usados, incluindo árvores binárias (b-trees), hashes, e listas ligadas — tipos comuns de indexação.
Bancos de dados relacionais e baseados em SQL têm a vantagem de que seus índices podem ser criados ou eliminados sem alterar o programa que manipula os dados, pois o programa não manipula os dados diretamente. Ao invés disso o programa decide qual estratégia irá adotar a partir do pedido do usuário. O banco de dados escolhe entre muitas estratégias diferentes baseado naquela que irá ser executada mais rapidamente.
Mapping objects into databases
In recent years, the object-oriented paradigm has been applied to databases as well, creating a new programming model known as object databases. These databases attempt to overcome some of the difficulties of using objects with the SQL DBMSs. An object-oriented program allows objects of the same type to have different implementations and behave differently, so long as they have the same interface (polymorphism). This doesn't fit well with a SQL database where user-defined types are difficult to define and use, and where the Two Great Blunders prevail: the identification of classes with tables (the correct identification is of classes with types, and of objects with values), and the usage of pointers.
A variety of ways have been tried for storing objects in a database, but there is little consensus on how this should be done. Implementing object databases undo the benefits of relational model by introducing pointers and making ad-hoc queries more difficult. This is because they are essentially adaptations of obsolete network and hiearchical databases to object-oriented programming. As a result, object databases tend to be used for specialized applications and general-purpose object databases have not been very popular. Instead, objects are often stored in SQL databases using complicated mapping software. At the same time, SQL DBMS vendors have added features to allow objects to be stored more conveniently, drifting even further away from the relational model.
Applications of databases
Databases are used in many applications, spanning virtually the entire range of computer software. Databases are the preferred method of storage for large multiuser applications, where coordination between many users is needed. Even individual users find them convenient, though, and many electronic mail programs and personal organizers are based on standard database technology.
Database application
A database application is a type of computer application dedicated to managing a database. Database applications span a huge variety of needs and purposes, from small user-oriented tools such as an address book, to huge enterprise-wide systems for tasks like accounting.
The term "database application" usually refers to software providing a user interface to a database. The software that actually manages the data is usually called a database management system (DBMS) or (if it is embedded) a database engine.
Examples of database applications include Microsoft Access, dBASE, FileMaker and (to some degree) HyperCard.
In March, 2004, AMR Research (as cited in the CNET News.com article listed in the "References" section) had predicted that open source database applications would come into wide acceptance in 2006.
Transactions and concurrency
In addition to their data model, most practical databases attempt to enforce a database transaction model that has desirable data integrity properties. Ideally, the database software should enforce the ACID rules:
- Atomicity - either all or no operations are completed. (Transactions that can't be finished must be completely undone.)
- Consistency - all transactions must leave the database in consistent state.
- Isolation - transactions can't interfere with each other's work and incomplete work isn't visible to other transactions.
- Durability - successful transactions must persist through crashes.
In practice, many DBMS's allow some of these rules to be relaxed for better performance.
Concurrency control is a method used to ensure transactions are executed in a safe manner and follows the ACID rules. The DBMS must be able to ensure only serializable, recoverable schedules are allowed, and that no actions of committed transactions are lost while undoing aborted transactions.
See also
- CDDB
- Client-Server
- Database management system
- Database normalization
- Distributed database
- Hierarchic Database
- Internet Movie Database
- Java Database Connectivity
- Key field
- OLAP
- Relational model
- SQL (Structured Query Language)
- Object database
- Important publications in databases
- Software engineering and List of software engineering topics
References
de:Datenbank eo:Datumbazo fr:Base de données nl:Database ja:データベース pl:Baza danych ro:Bază de date sv:Databas uk:База даних zh:数据库