Bases de Dados

Uma base de dados é um conjunto de informação estruturada e relacionada entre si, sobre um determinado tema ou domínio. Permite gerir enormes volumes de dados de modo a facilitar a organização, a manutenção e a pesquisa de dados, bem como outros tipos de operações processados por meios informáticos.

Ciclo de vida de uma base dados

Tipicamente o ciclo de vida de desenvolvimento de uma base é constituído por oito fases, executadas pela ordem apresentada, podendo passar-se à fase seguinte apenas quando a anterior estiver concluída. Por vezes surge a necessidade de retroceder à fase anterior para realizar determinados ajustes ou correções.

1. Planeamento: Levantamento e organização das necessidades da base de dados;
2. Levantamento dos requisitos: Elaboração de um documento com as características e objetivos do projeto;
3. Desenho conceptual: Desenho das possíveis visualizações externas da aplicação da base de dados. Nesta fase trata-se do aspeto dos formulários, que relatórios são necessários, que interfaces de registos de dados devem ser desenvolvidas, etc;
4. Desenho lógico: A partir do desenho conceptual cria-se o desenho lógico da aplicação e da base de dados;
5. Desenho físico: O desenho lógico é mapeado ou convertido para sistemas de software que serão utilizados na implementação da aplicação e na base de dados;
6. Construção: são desenvolvidas as unidades de programação que fazem parte da aplicação e da base de dados. Tipicamente é nesta fase que a aplicação e respetiva base de dados é testada;
7. Implementação: Instalação e colocação em funcionamento da nova aplicação e base de dados;
8. Manutenção: Resolver situações de eventuais comportamentos irregulares ou erros, normalmente designados por “bugs”, quer ao nível da aplicação, quer ao nível da base de dados.

No desenvolvimento e manutenção de uma base de dados são efetuadas vários tipos de operações, sendo elas:

• Operações de definição e alteração da estrutura da base de dados (operações que alteram o desenho físico da base de dados, sendo exemplo deste tipo de alterações o acréscimo, a eliminação ou a alteração do tipo de algumas colunas das tabelas);
• Operações de manipulação de dados, sem alteração da estrutura da base de dados (operações de consulta, atualização e eliminação de dados);
• Operações de controlo dos dados (auditorias aos dados ou correção de dados).

Tipos de bases de dados

Base de dados relacional

É a tecnologia para armazenar dados mais utilizada atualmente. Este modelo é baseado numa teoria matemática de relações que garantia que cada dado tinha uma existência única na base de dados. As bases de dados Relacionais armazenam informação em tabelas. Existem duas operações básicas nestas tabelas:

• Filtrar os dados, onde são apresentados os que correspondem aos critérios de filtragem;
• Junção de tabelas que combina dados de tabelas diferentes.

A simplicidade do modelo relacional assim como como a separação entre o que é a definição e o que é a manipulação dos dados foram fatores importantes para o seu sucesso. No entanto este modelo dificulta a representação de situações complexas e o armazenamento e manipulação de novos formatos de dados como imagens, som e vídeo.

Base de dados por objetos

No contexto do armazenamento de dados existe uma abordagem orientada para objetos que, além de armazenar os dados propriamente ditos, armazena informação sobre o que pode ser feito com dados, mantendo sempre o contexto em que os dados são registados e utilizados.

Modelo em Rede

O modelo em rede surge da ideia de ligar um conjunto de ficheiros com apontadores. Os objetos nas bases de dados em rede são descritos com base em três conceitos fundamentais:

• Item: A unidade mais pequena de dados que é identificado por um nome (semelhante ao conceito de campo de um ficheiro);
• Agrupamento de dados: Conjunto de itens que é identificado por um nome (um agrupamento de itens constitui um agrupamento de dados);
• Registo: Conjunto de itens e agrupamento de dados, identificado por um nome, que permite a interação entre a base de dados e os ficheiros.

É possível definir associações apenas entre um registo proprietário e os N registos membros, resultando desta condição uma estrutura hierárquica, que podendo ser definida a vários níveis, forma uma estrutura em rede que se denomina de sets. Assim um set pode se definido como uma associação entre registos do tipo T1 e T2 na qual uma ocorrência do registo T1 corresponde a N ocorrências dos registos membros do tipo T2.

Base de Dados Hierárquica

Neste tipo de base de dados organiza-se a informação de forma hierárquica, sendo esta estrutura baseada nos seguintes conceitos:

• Campo: É a unidade básica de dados, sendo sempre identificada por um nome;
• Segmento: É um conjunto de dados ordenados, identificado por um nome, cuja ocorrência representa a unidade mínima de interação entre a base de dados e a aplicação. Os segmentos organizam-se em conjuntos de 1 a N ocorrências (N>0), que são ligados a outras ocorrências de outros segmentos constituindo uma associação do tipo pai-filho. Assim, um segmento do tipo pai encontra-se associado hierarquicamente a N segmentos do tipo filho.

Este conjunto de associações, com segmentos unidos por associações do tipo pai-filho, constituem uma árvore de segmentos representativa deste modelo hierárquico. Este modelo organizativo mostra-se bastante rápido e de fácil gestão para um computador, motivos pelos quais esta tecnologia foi adotada por muitas instituições. No entanto este modelo apresenta duas desvantagens consideráveis. Por um lado é rápido apenas enquanto se procura informação no mesmo nível da hierarquia, quando se comparam dados de hierarquias distintas torna-se demasiado lento. Por outro lado, os dados não são criados de forma igual, assim se surge um novo tipo ou categoria de informação, esta poderá não ser guardada. Por estas razões a base de dados hierárquica foi em grande parque substituída pelo modelo relacional.