Arquitetura e Independência de Dados de SGBD’s

Imagine que você precisa guardar todos os documentos importantes da sua vida: RG, CPF, contas, fotos, diários. Seria um grande problema se, toda vez que você comprasse uma nova pasta para organizar melhor essas coisas, tivesse que reescrever todos os documentos, não é? Ou pior: se você quisesse mostrar apenas o seu RG para alguém, mas fosse obrigado a revelar todo o seu diário junto.

No mundo dos bancos de dados, problemas parecidos existiam. E a solução para isso veio com uma ideia brilhante, uma espécie de "arquitetura protetora" chamada de Arquitetura de Três Níveis (ou Three-Schema). Pense nela como uma casa de três andares, onde cada andar tem uma função específica para manter tudo organizado e seguro.

No porão (Nível Interno), ficam todos os detalhes técnicos e físicos. É onde os dados são realmente armazenados – em discos rígidos, em formatos específicos, com caminhos de acesso que o computador entende perfeitamente. É um lugar bagunçado e complexo, mas felizmente, nós, usuários comuns, não precisamos entrar lá.

No andar principal (Nível Conceitual), temos uma visão geral e organizada de toda a informação. É como a planta baixa da casa. Aqui, o administrador do banco de dados define o que existe: "temos uma tabela de Clientes, com nome, email e telefone, e uma tabela de Pedidos, que se relaciona com a de Clientes". É uma visão completa, mas ainda sem se preocupar com como isso está guardado no porão.

Por fim, no ** sótão com várias janelas (Nível Externo)**, estão os usuários. Cada janela é uma visão diferente dos dados. O setor financeiro, por exemplo, enxerga apenas os pedidos e valores. O setor de marketing vê apenas o nome e o email dos clientes. Cada um tem uma visão limitada e segura daquilo que realmente importa para o seu trabalho, sem acessar informações desnecessárias ou sensíveis.

A grande magia dessa arquitetura é a Independência de Dados. Isso significa que podemos fazer reformas em um andar sem bagunçar os outros.

A Independência Física é como reformar o porão. Se precisarmos trocar o disco rígido por um mais rápido ou reorganizar os arquivos para melhorar a velocidade, isso é feito no nível interno. Os andares de cima (conceitual e externo) nem ficam sabendo da reforma. Os programas continuam funcionando normalmente, como se nada tivesse acontecido.

Já a Independência Lógica seria reformar o andar principal. Imagine que precisamos adicionar uma nova informação a todos os clientes, como a data de aniversário. Alteramos o esquema conceitual para incluir esse novo campo. No entanto, se o setor financeiro não precisa dessa data, a visão deles (o nível externo) permanece exatamente a mesma, e os programas que usam essa visão não precisam ser modificados.

E como "conversamos" com o banco de dados?

Para construir e dar manutenção nessa "casa", usamos duas linguagens principais. A Linguagem de Definição de Dados (DDL) é como o projeto de arquitetura. Com ela, o administrador diz ao banco: "crie uma tabela chamada 'Clientes' com as colunas 'nome' e 'email'". É com a DDL que definimos a estrutura.

Depois que a estrutura está pronta, usamos a Linguagem de Manipulação de Dados (DML) para interagir com as informações. São os comandos do dia a dia: "insira um novo cliente", "busque todos os pedidos feitos em maio", "atualize o telefone deste cliente". A DML é a linguagem que usamos para trabalhar com os dados dentro da estrutura que a DDL criou.

Em resumo, essa arquitetura não é apenas uma teoria complexa. Ela é uma forma inteligente de proteger nossas informações, garantir que os sistemas possam evoluir sem traumas e permitir que cada pessoa veja apenas o que é relevante, tornando o trabalho com bancos de dados muito mais seguro, organizado e eficiente.

Referências Bibliográficas:

• ELMASRI, Ramez; NAVATHE, Shamkant B. Sistemas de Banco de Dados. 6ª ed. São Paulo: Pearson Addison-Wesley, 2011.
• DATE, C. J. Introdução a Sistemas de Banco de Dados. 8ª ed. Rio de Janeiro: Campus, 2004.
• RAMAKRISHNAN, Raghu; GEHRKE, Johannes. Database Management Systems. 3rd ed. New York: McGraw-Hill, 2003.

ATIVIDADE DE FIXAÇÃO (TURMA 01)

ATIVIDADE DE FIXAÇÃO (TURMA 02)