Tutorial do sistema de gerenciamento de banco de dados

O Database Management System ou DBMS, em suma, refere-se à tecnologia de armazenamento e recuperação de dados dos usuários com a máxima eficiência, juntamente com as medidas de segurança apropriadas. Este tutorial explica os conceitos básicos do DBMS, como arquitetura, modelos de dados, esquemas de dados, independência de dados, modelo de ER, modelo de relação, design de banco de dados relacional e estrutura de armazenamento e arquivo e muito mais.

Por que aprender DBMS?

Tradicionalmente, os dados eram organizados em formatos de arquivo. O DBMS era um conceito novo na época e toda a pesquisa foi feita para superar as deficiências no estilo tradicional de gerenciamento de dados. Um DBMS moderno possui as seguintes características -

  • Entidade do mundo real - Um DBMS moderno é mais realista e usa entidades do mundo real para projetar sua arquitetura. Ele também usa o comportamento e os atributos. Por exemplo, um banco de dados da escola pode usar os alunos como uma entidade e sua idade como um atributo.

  • Tabelas baseadas em relações - o DBMS permite que entidades e relações entre elas formem tabelas. Um usuário pode entender a arquitetura de um banco de dados apenas observando os nomes das tabelas.

  • Isolamento de dados e aplicativo - Um sistema de banco de dados é totalmente diferente de seus dados. Um banco de dados é uma entidade ativa, enquanto os dados são passivos, nos quais o banco de dados trabalha e organiza. O DBMS também armazena metadados, que são dados sobre dados, para facilitar seu próprio processo.

  • Menos redundância - o DBMS segue as regras de normalização, que dividem uma relação quando qualquer um de seus atributos está apresentando redundância em valores. A normalização é um processo matematicamente rico e científico que reduz a redundância de dados.

  • Consistência - Consistência é um estado em que todas as relações em um banco de dados permanecem consistentes. Existem métodos e técnicas que podem detectar tentativas de deixar o banco de dados em estado inconsistente. Um DBMS pode fornecer maior consistência em comparação com formas anteriores de aplicativos de armazenamento de dados, como sistemas de processamento de arquivos.

  • Linguagem de consulta - O DBMS é equipado com linguagem de consulta, o que torna mais eficiente a recuperação e manipulação de dados. Um usuário pode aplicar quantas opções de filtragem forem necessárias para recuperar um conjunto de dados. Tradicionalmente, não era possível onde o sistema de processamento de arquivos era usado.

Aplicações do DBMS

Banco de dados é uma coleção de dados relacionados e dados são uma coleção de fatos e números que podem ser processados para produzir informações.

Principalmente dados representam fatos graváveis. Os dados auxiliam na produção de informações, baseadas em fatos. Por exemplo, se tivermos dados sobre as notas obtidas por todos os alunos, poderemos concluir sobre os toppers e as notas médias.

Um sistema de gerenciamento de banco de dados armazena dados de tal maneira que fica mais fácil recuperar, manipular e produzir informações. A seguir, são apresentadas as características e aplicações importantes do DBMS.

  • Propriedades do ACID - O DBMS segue os conceitos de competitividade, consistência, solução e durabilidade (normalmente abreviado como ACID). Esses conceitos são aplicados em transações, que manipulam dados em um banco de dados. As propriedades ACID ajudam o banco de dados a permanecer saudável em ambientes multi-transacionais e em caso de falha.

  • Acesso multiusuário e simultâneo - O DBMS suporta o ambiente multiusuário e permite acessar e manipular dados em paralelo. Embora existam restrições nas transações quando os usuários tentam manipular o mesmo item de dados, eles sempre os desconhecem.

  • Várias visualizações - o DBMS oferece várias visualizações para diferentes usuários. Um usuário que está no departamento de Vendas terá uma visão diferente do banco de dados do que uma pessoa que trabalha no departamento de Produção. Esse recurso permite que os usuários tenham uma visão concentrada do banco de dados de acordo com seus requisitos.

  • Segurança - Recursos como várias visualizações oferecem segurança até certo ponto em que os usuários não conseguem acessar dados de outros usuários e departamentos. O DBMS oferece métodos para impor restrições ao inserir dados no banco de dados e recuperar os mesmos posteriormente. O DBMS oferece muitos níveis diferentes de recursos de segurança, o que permite que vários usuários tenham visualizações diferentes com recursos diferentes. Por exemplo, um usuário no departamento de vendas não pode ver os dados que pertencem ao departamento de compras. Além disso, também pode ser gerenciado quantos dados do departamento de vendas devem ser exibidos para o usuário. Como um DBMS não é salvo no disco como sistemas de arquivos tradicionais, é muito difícil para os malfeitores quebrarem o código.

Público

Este tutorial do DBMS ajudará especialmente os graduados em ciência da computação a entender os conceitos básicos ao avançados relacionados aos Sistemas de Gerenciamento de Banco de Dados.

Pré-requisitos

Antes de começar a prosseguir com este tutorial, é recomendável ter um bom entendimento dos conceitos básicos de computador, como memória primária, memória secundária e estruturas e algoritmos de dados.