Zerando Suas Dúvidas – Parte 02 – Conceitos Básicos de Banco de Dados

Hoje vou apresentar uma dica de estudo sobre os conceitos básicos de banco de dados. Eu sempre quis escrever algo para apresentar esses conceitos básicos em função dos autores, pois assim temos uma visão mais organizada dos termos.

Como criar uma estrutura mental para os conceitos básicos de dados? Você já deve ter se perdido algumas vezes com as palavras conceitual, lógico, interno, externo, nível de visão. Esses são alguns termos definidos nos capítulos introdutórios dos diversos livros de banco de dados.

Vamos nos lembrar de alguns exemplos. Existe uma hierarquia de modelos de dados que se divide em três níveis de acordo com a capacidade de abstração do modelo: Conceitual, Lógico e Físico.

Existe uma outra hierarquia, a da Arquitetura 3 esquemas, onde também temos três níveis: Externo, Conceitual e Físico. Eu sempre digo que a teoria foi construída paralelamente por autores diferentes e nenhum quis ceder em termos de nomenclatura.

Vamos começar pelo livro o Silberschatz. Ele usa as seguintes classificações:

1. Visão dos dados (abstração dos dados)

   1. Nível físico – Nível de abstração mais baixo, descreve como os dados são armazenados.

   2. Nível lógico – O próximo nível de abstração, descreve quais dados estão armazenados no banco de dados e quais relações existem entre eles.

   3. Nível de visão – A abstração mais alta, descreve apenas parte do banco de dados.

Vejam os níveis de visão dos dados na figura abaixo:

1. Esquemas

   1. Esquema físico – descreve o projeto de banco de dados no nível físico.

   2. Esquema lógico – descreve o projeto de banco de dados no nível lógico.

2. Modelo de dados
   1. Modelo relacional
   2. Modelo entidade-relacionamento
   3. Modelo de dados baseado em objetos.
   4. Modelo de dados semiestruturado.
3. Arquitetura

   1. Duas camadas: Cliente (usuário e aplicação) + Servidor (sistema de banco de dados)

   2. Três camadas: Cliente (usuário e cliente de aplicação) + Servidor (servidor de aplicação + sistema de banco de dados)

O termo Arquitetura em três esquemas é discutido no capítulo 2 do livro do Navathe.

Neste caso temos as seguintes hierarquias:

1. Modelo de dados – uma coleção de conceitos que podem ser utilizados para descrever a estrutura do banco de dados.

   1. Conceitual ou de alto nível – oferecem conceitos próximos de como os usuários percebem os dados. (e.g.: modelo ER)

   2. Representativos ou de implementação – oferecem conceitos que podem ser facilmente entendidos pelos usuários finais, mas que não estão muito longe do modo como os dados são organizados e armazenadas. Modelos de dados representativos ocultam muitos detalhes do armazenamento de dados em disco, mas podem ser implementados diretamente em um sistema de computador. (e.g.: modelo de dados relacional, rede ou hierárquico)

   3. Físicos ou de baixo nível – oferecem conceitos que descrevem os detalhes de como os dados são armazenados no computador, em geral, em discos magnéticos.

2. Arquitetura três esquemas
   1. Níveis

      1. Níveis: externo, conceitual, interno

      2. Esquemas: Visão externa, esquema conceitual, esquema interno

      3. Mapeamentos: externo/conceitual e conceitual/interno

      4. Independência de dados: lógica (mudança no esquema conceitual) e física (mudança no esquema interno).

Vejam a figura da arquitetura em três esquemas:

O outro autor de banco de dados que também trata dessas divisões é o Date.

Ele apresenta a arquitetura em três esquemas ANSI/SPARC.

Vejamos as hierarquias do Date.

1. Arquitetura ANSI/SPARC
   1. Níveis
      1. Externo (visão individual dos usuários)
      2. Conceitual (visão da comunidade de usuários)
      3. Interno (visão do armazenamento físico)

A figura acima mostra um exemplo em COBOL e PL/I de visões do dados. No meio temos o modelo conceitual, com a definição do tipo empregado. Já no nível interno temos a descrição física do arquivo de dados. Embora simplista, o exemplo foi retirado do livro do Date e serve para entendermos as abstrações em cada um dos níveis.

Apenas uma consideração final, acredito que o grande dilema é descobrir em qual contexto a palavra conceitual está sendo usada. Outra informação relevante é a definição dos modelos em rede, hierárquico e relacional com modelo de dados orientados a registro (conforme o livro do Navathe).

Por enquanto é isso! Qualquer dúvida estou às ordens.

Thiago Cavalcanti