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introdução

os dados são armazenados em tabelas em um banco de dados. Ele pode ser armazenado em uma única tabela (chamada de banco de dados plano – como mostrado na Figura 2.1) ou em várias tabelas conectadas (chamadas de banco de dados relacional – como mostrado na figura 2.2).

Cada tabela consiste em campos e registros. Os campos são as categorias para as quais você deseja registrar dados. Por exemplo, a música tabela acima, contém campos como Título, Artista, Duração e Álbum. Os registros referem-se aos dados reais de ser capturado, com cada registro que contém os dados de um único item. Por exemplo, na tabela de músicas, cada registro representa uma única música, com todas as informações (como artista e duração) relacionadas a essa música.

Cada tabela pode ter um campo obrigatório, chamado de chave primária, que contém um identificador exclusivo para cada registro no banco de dados. Isso permite que você se refira a um registro específico em uma tabela de forma que ele possa se referir apenas a uma entrada. Embora seja possível tornar um campo existente de uma tabela um campo-Chave, os criadores de banco de dados geralmente criam um novo campo especificamente para esse fim. Isso permite que eles se certifiquem de que não há duplicatas.

às vezes há anomalias com bancos de dados, você aprenderá como se livrar dessas anomalias.

neste capítulo, você projetará e criará um banco de dados relacional. Às vezes, há anomalias com bancos de dados, você aprenderá como se livrar deles e alcançar a normalização.

bancos de dados em poucas palavras

os dados, em principal, são armazenados em 1s e 0s. Ainda assim, o computador precisa saber como estes 1s e 0s são organizados e como eles devem ser interpretados. Para fazer isso, os computadores fazem uso de estruturas de dados que descrevem uma sequência específica para que os dados sejam organizados. Isso permite que o computador para entender como os diferentes bits de dados são relacionados e interpretar os dados corretamente.

sabemos que cada letra do alfabeto representa um personagem. Quando você adicionar o número suficiente de caracteres juntos, eles formam uma palavra (como ‘laranja’ ou ‘amor’), que representa um conceito. Portanto, permitindo a comunicação de informações úteis entre duas ou mais pessoas – mesmo em distâncias.

para comunicar dados e instruções, dados como números, letras, caracteres, símbolo especial, sons/fonética e imagens são convertidos em forma legível por computador (binário). Assim que o processamento desses dados for concluído, ele será convertido em formato legível por humanos, os dados processados se tornarão informações significativas. A informação se torna conhecimento e pode ser entendida e usada por humanos para diferentes fins.

UNIT2. 1 Características de um bom banco de dados

todos os bons bancos de dados devem começar com metadados e dados valiosos. No Capítulo 1, analisamos as características de dados valiosos e como gerenciar esses dados. Estes são ilustrados na Figura 2.3 abaixo:

vejamos agora as características de um bom banco de dados:

• O banco de dados deve ser forte o suficiente para armazenar todos os dados relevantes e requisitos.
• deve ser capaz de relacionar as tabelas no banco de dados por meio de uma relação, por exemplo, um funcionário trabalha para um departamento para que o funcionário esteja relacionado a um departamento específico. Devemos ser capazes de definir essa relação entre duas entidades no banco de dados.
• vários usuários devem poder acessar o mesmo banco de dados, sem afetar o outro usuário. Por exemplo, vários professores podem trabalhar em um banco de dados para atualizar as marcas dos alunos ao mesmo tempo. Os professores também devem ter permissão para atualizar as marcas de seus assuntos, sem modificar outras marcas de assunto.
• um único banco de dados fornece visualizações diferentes para usuários diferentes, ele suporta várias visualizações para o Usuário, dependendo de sua função. Em um banco de dados escolar, por exemplo, os professores podem ver a quebra das marcas dos alunos; no entanto, os pais só podem ver apenas o relatório de seus filhos – portanto, o acesso dos pais seria somente lido. Ao mesmo tempo, os professores terão acesso a todas as informações e detalhes de avaliação dos alunos com direitos de modificação. Tudo isso pode acontecer no mesmo banco de dados.
• A integridade dos dados refere-se à precisão e consistência dos dados em um banco de dados. Bancos de dados com muitas informações de envio e informações incorretas têm baixa integridade de dados.
• A independência de dados refere-se à separação entre os dados e o aplicativo (ou aplicativos) em queestá sendo usado. Isso permite que você atualize os dados em seu aplicativo (como corrigir um erro de ortografia)sem ter que recompilar todo o aplicativo.
• redundância de dados refere – se a ter exatamente os mesmos dados em lugares diferentes no banco de dados. A redundância de dados aumenta o tamanho do banco de dados, cria problemas de integridade, diminui a eficiência e leva a anomalias. Os dados devem ser armazenados para que não sejam repetidos em várias tabelas.
• A segurança de dados refere-se a quão bem os dados no banco de dados estão protegidos contra Falhas, hacks e exclusão acidental.
• A manutenção de dados refere-se a tarefas mensais, diárias ou por hora que são executadas para corrigir erros em um banco de dadose evitar que ocorram anomalias. A manutenção do banco de dados não apenas corrige erros, mas também detecta possíveis erros e evita que erros futuros ocorram.

há também muitas pessoas envolvidas na organização de um banco de dados bem executado. Estes são:

• os desenvolvedores, que conceber e desenvolver o banco de dados para atender as necessidades de uma empresa
• o administrador, que:
• verifica o banco de dados para seus usos
• , que é a verificação de que
• fornece acesso para outros usos
• oferece quaisquer outros trabalhos de manutenção necessários para manter o banco de dados atualizado
• o usuário final, quem usa o banco de dados, por exemplo, pais ou professores.

UNIT2.2 problemas com bancos de dados

se um banco de dados de arquivo Plano estiver mal planejado, desnormalizado e inconsistente, ele criará problemas ao tentar inserir, excluir ou modificar os registros (tabelas) no banco de dados. Isso causa anomalias, o que torna o manuseio dos dados cada vez mais difícil à medida que o banco de dados cresce. Isso também torna a integridade dos dados mais difícil de manter. Tentar tornar os dados consistentes quando ocorre uma anomalia pode se tornar bastante difícil.

existem três tipos de problemas que podem ocorrer em bancos de dados:

• anomalia de inserção: O banco de dados foi criado de tal forma que os dados necessários não podem ser adicionados, a menos que outro pedaço de dados indisponíveis também seja adicionado. Por exemplo, um banco de dados hospitalar que não pode armazenar os detalhes de um novo membro até que esse membro tenha sido visto por um médico.Anomalia de exclusão: a exclusão legítima de um registro de dados pode causar a exclusão de alguns dados necessários. Por exemplo, excluir alguns dos detalhes do paciente pode remover todos os detalhes do paciente do banco de dados do hospital.
• anomalia de modificação: Dados incorretos podem ter que ser alterados, o que pode envolver muitos registros que precisam ser alterados, levando à possibilidade de algumas alterações serem feitas incorretamente.

Exemplo 2.1 Problemas que ocorrem em um banco de dados

UNIT2.3 Como se livrar de anomalias

para evitar anomalias, você precisa normalizar o banco de dados organizando eficientemente os dados em um banco de dados.
de acordo com Edgar F Codd, o inventor de bancos de dados relacionais, os objetivos da normalização incluem:

• remover todos os redundante (ou repetida) dados do banco de dados
• remover indesejáveis inserções, atualizações e eliminação de dependências
• reduzindo a necessidade de reestruturar todo o banco de dados toda vez que campos novos são adicionados
• fazer os relacionamentos entre as tabelas mais útil e compreensível.

a normalização é uma abordagem sistemática de decompor tabelas para eliminar redundância de dados e anomalias de inserção, modificação e exclusão. O designer de banco de dados estrutura os dados de uma forma que elimina duplicações desnecessárias e fornece um caminho de pesquisa rápida para todas as informações necessárias. É um processo de várias etapas que coloca os dados em forma tabular, removendo dados duplicados das tabelas de relações. Esse processo de especificar e definir tabelas, chaves, colunas e relacionamentos para criar um banco de dados eficiente é chamado de normalização.A normalização reduzirá a quantidade de espaço que um banco de dados usa e garantirá que os dados sejam armazenados de forma eficiente. Sem normalização, os sistemas de banco de dados podem ser imprecisos, lentos e ineficientes. Eles podem não produzir os dados que você espera.

Na prática, isso significa mudar o seu banco de dados, de modo que os seguintes requisitos são atendidos:

• cada tabela deve ter uma chave primária
• cada registro deve ter o valor único atributos/colunas (atômica)
• não deve haver grupos de repetição de informações.

as chaves são usadas para estabelecer e identificar relações entre tabelas e também para identificar exclusivamente qualquer registro ou linha de dados dentro de uma tabela. Uma chave pode ser um único atributo ou um grupo de atributos (chave compositeprimary), onde a combinação pode atuar como uma chave. As chaves nos ajudam a identificar qualquer linha de dados.

ao projetar um banco de dados, os quatro tipos de campos-chave são:

• chave primária: o campo selecionado pelo criador do banco de dados para identificar exclusivamente cada registro em uma tabela. Por exemplo, cada música em seu banco de dados de música pode ter um campo de chave principal chamado “song_id”.
• chave alternativa: um campo contendo valores exclusivos que poderiam ser usados como chave primária, mas não está atualmente definido como chave primária, por exemplo, artist_id.
• chave estrangeira: um campo contendo valores do campo de chave primária de uma tabela diferente. Chaves estrangeiras são usadas para mostrar a relação entre diferentes tabelas. Por exemplo, cada música em seu banco de dados de música pode ter um campo de chave estrangeira chamado “artist_id” que vincula a música a um artista específico em uma tabela “artistas”.
• chave composta: uma combinação de mais de um campo que identifica exclusivamente cada registro em uma tabela, por exemplo, song_id e artist_id.

Vamos usar este exemplo para entender os quatro principais tipos de chaves:

Normalização de regras são divididos nas seguintes formas normais:

PRIMEIRA FORMA NORMAL (1NF)

Para uma tabela de estar na Primeira Forma Normal, ela deve seguir os seguintes quatro regras:

• Cada coluna deve ter um campo separado/atributo. Cada coluna da sua tabela não deve conter vários valores. Por exemplo, imagine o banco de dados para atualizações de status do Facebook, especificamente a tabela relacionada a curtidas. Para que os registros sejam indivisíveis, cada like deve ser armazenado em um registro separado. Dessa forma, cada registro teria ocorrido ou não. Não há como dizer que apenas uma pequena parte do semelhante ocorreu, enquanto uma parte diferente não. No entanto, se todos os gostos para uma atualização de status forem armazenados em um único registro, o registro será divisível, pois seria possível que alguns dos gostos ocorressem enquanto outros não ocorressem.
• os valores armazenados em uma coluna devem ser do mesmo tipo ou tipo (domínio). Em cada coluna, os valores armazenados devem ser do mesmo tipo ou tipo.
• todas as colunas de uma tabela devem ter nomes exclusivos. Cada coluna em uma tabela deve ter um nome exclusivo para evitar confusão no momento da recuperação de dados ou da realização de qualquer outra operação nos dados armazenados. Por exemplo, especifique o nome do Filho e o nome do pai, não use ‘nome’.
• A ordem em que os dados são armazenados, não importa. Por exemplo

• A tabela está em conformidade três regras de quatro regras: os nomes de coluna são exclusivas, os dados armazenados está na ordem correta e não há inter-misto de diferentes tipos de dados em colunas. No entanto, os alunos da tabela optaram por mais de um assunto. Esses dados foram armazenados nos nomes de assunto em uma única coluna. De acordo com o 1NF, cada coluna deve conter um único valor.

segunda forma NORMAL (2NF)

para uma tabela estar na segunda forma Normal:

• deve estar na primeira forma Normal.
• e não deve ter dependência parcial.

é aqui que um atributo em uma tabela depende apenas de uma parte da chave primária e não de toda a chave. Por exemplo, uma tabela registra as chaves primárias como student_id e subject_id de cada aluno. Apenas o nome do professor depende do assunto. Então, o subject_id, e não tem nada a ver com student_id.

TERCEIRA FORMA NORMAL (3NF)

UMA tabela está na Terceira Forma Normal quando:

• ele está na Segunda Forma Normal.
• não tem dependência transitiva. A dependência transitiva ocorre quando um atributo/campo depende de outros atributos/campos em vez de depender da chave primária.

esta é uma relação indireta entre valores na mesma tabela.