Henrique Vignando

Vocês

1. Qual departamento tem o maior impacto no faturamento e por quê? Salários altos? Horas Extras? etc… 
2. O colaborador merece um aumento? Qual o valor adequado do aumento? Como avaliar o desempenho (meritocracia, feedback interno/externo)? Salários e/ou títulos praticados no mercado importam?

Dado, Informação e Conhecimento

Se estão 12 Graus Celsius, 85 km / hora e estamos em Novembro, é provável que chova!

• 12 Graus Celsius
• vento de 85 km/h
• Castelo de S. Jorge Lisboa
• Novembro

• 12 Graus Celsius em Lisboa
• 85 km / hora no Castelo de S. Jorge

Liste os possíveis dados, quais informações podem ser adquiridas com esta lista de dados e quais são os conhecimentos que se podem obter com essas informações. Se possível apresente algumas ações de sabedoria que pode ser tomadas. 

RHTech

1 - Modelos de Dados Agregados

Modelagem Relacional

Segundo Edgar F. Codd, o principal expositor do modelo de dados relacional. Ele diz que um dos recursos poderosos do modelo relacional é a capacidade de permitir a manipulação de relações orientadas a conjuntos. Esta característica possibilitou o desenvolvimento de poderosas linguagens não procedurais com base na teoria dos conjuntos. O resultado é, tabelas são tratadas como relações e as linhas dessas tabelas são conhecidas como tuplas ou registro

Banco de dados

Banco de dados

Banco de dados

Linguagem de definição de dados

(DDL - Data Definition Language)

• Tabelas
• Colunas
• Tipos
• Chave Primaria 
• Chave estrangeira (Relacionamentos)
• Chave alternativa
• Integridade de entidade
• Integridade referencial

Banco de dados

Chave Primaria (PK - Primary Key)

Banco de dados

Chave estrangeira (FK - Foreign Key)

Banco de dados

Chave estrangeira (FK - Foreign Key)

A existência de uma chave estrangeira impõe restrições que devem ser garantidas ao executar diversas operações de alteração do banco de dados.

• Quando da inclusão de uma linha na tabela que contém a chave estrangeira: deve ser garantido que o valor da chave estrangeira apareça na coluna da chave primária referenciada.
• Quando a alteração do valor da chave estrangeira: deve ser garantido que o novo valor de uma chave estrangeira apareça na coluna da chave primária referenciada.
• Quando da exclusão de uma linha da tabela que contém a chave primária referenciada pela chave estrangeira: deve ser garantido que na coluna chave estrangeira não apareça o valor da chave primária que está sendo excluída.
• Quando da alteração do valor da chave primária referenciada pela chave estrangeira: deve ser garantido que na coluna chave estrangeira não apareça o antigo valor da chave primária que está sendo alterada.

Banco de dados

Chave alternativa

Banco de dados

Integridade de entidade

Um atributo, que faz parte de uma chave primária em uma relação, não poderá conter valores nulos.

Outra característica importante da integridade de entidade diz respeito aos dados que são
armazenados, pois os valores contidos nos campos de chave primária devem
ser únicos, não havendo duplicidade de dados.

Banco de dados

Integridade referencial

Trata de uma restrição que fixa que os valores que estão contidos em um campo de chave estrangeira devem, por sua vez, aparecer nos campos de chave primária da tabela referenciada.

Sua principal função é garantir que as referências (ligações) entre as relações, relacionamentos entre tabelas, estejam compatíveis.

SGBD

Sistemas Gerenciadores de Banco de Dados (DBMS))

São softwares que controla e manipula todos os acessos ao banco de dados. Alguns benefícios
dos SGDBs são os seguintes:

1. Controle de Redundância
2. Restrição Acesso (autenticação e autorização)
3. Garantias:
   1. Armazenamento Persistente para Programas
   2. Armazenamento de Estruturas para o Processamento de Consultas
   3. Backup e Restauração
   4. Força as Restrições de Integridade

SGBD

Sistemas Gerenciadores de Banco de Dados (DBMS))

SGBD

Sistemas Gerenciadores de Banco de Dados (DBMS))

• Regra 1: todas as informações em um banco de dados relacional são representadas de forma explícita no nível lógico e exatamente em apenas uma forma, ou seja, por valores em tabelas.
• Regra 2: cada um e qualquer valor individual (atômico) em um banco de dados relacional possui a garantia de ser logicamente acessado pela combinação do nome da tabela, no valor da chave primária e do nome da coluna.
• Regra 3: valores nulos devem ser suportados de forma sistemática e independente do tipo de dados usado para representar informações inexistentes e informações inaplicáveis.
• Regra 4: a descrição do banco de dados é representada no nível lógico da mesma forma que os dados ordinários, permitindo aos usuários autorizados que utilizem a mesma linguagem relacional aplicada aos dados regulares.

SGBD

Sistemas Gerenciadores de Banco de Dados (DBMS))

• Regra 5: um sistema relacional pode suportar várias linguagens e várias formas de recuperação de informações, entretanto, deve haver pelo menos uma linguagem, como uma sintaxe bem definida e expressa por conjuntos de caracteres, que suporte de forma compreensiva todos os seguintes itens: definição de dados, definição de “views”, manipulação de dados (interativa e embutida em programas), restrições de integridade, autorizações e limites de transações (begin, commit e rollback).
• Regra 6: todas as “views”, que são teoricamente atualizáveis, devem ser também atualizáveis pelo sistema.
• Regra 7: a capacidade de manipular um conjunto de dados (relação) através de um simples comando deve-se entender as operações de inclusão, alteração ou exclusão de dados.

SGBD

Sistemas Gerenciadores de Banco de Dados (DBMS))

• Regra 8: programas de aplicação permanecem logicamente inalterados quando ocorrem mudanças no método de acesso ou forma de armazenamento físico.
• Regra 9: mudanças nas relações e nas “views” devem provocar o mínimo impacto possível nas aplicações.
• Regra 10: as aplicações não podem ser afetadas quando ocorrem mudanças nas regras de restrições de integridade.
• Regra 11: as aplicações não podem ser logicamente afetadas quando ocorrem mudanças geográficas nos dados.
• Regra 12: se um sistema possui uma linguagem de baixo nível, essa linguagem não pode ser usada para subverter as regras de integridade e restrições definidas no nível mais alto.

Normalização de dados

É um processo de modelagem que tem como objetivo evitar falhas no projeto de dados relacionais, como redundância de dados, diferentes assuntos numa mesma tabela, aumentar a integridade de dados e o desempenho do banco de dados.

Normalização de dados

Edgar F. Codd, definiu três dessas formas. Cada forma normal representa uma condição mais forte das que a precedem. 

• Primeira Forma Normal (1FN)
  • Segunda Forma Normal (2FN)
    • Terceira Forma Normal (3FN)
      • Forma Normal de Boyce-Codd (BCNF)
        • ​Quarta Forma Normal (4FN)
          • ​Quinta Forma Normal (5FN ou PJ/NF)
            • Domain-Key Normal Form (ou DK/NF)

Normalização de dados

Primeira Forma Normal (1FN) - Atomicidade

Uma tabela está na 1FN, se e somente se, todos os valores das colunas da tabela forem

atômicos

Todos os atributos de uma tabela devem ser atômicos, ou seja, a tabela não deve conter grupos repetidos e nem atributos com mais de um valor. Para aplicar 1FN é preciso:

• identificar a chave primária da tabela,
• identificar colunas que tem dados repetidos e removê-la
• criar uma nova tabela com a chave primária para armazenar a coluna removida
• criar uma relação entre a tabela principal e a tabela secundária.

Normalização de dados

Primeira Forma Normal (1FN) - Atomicidade

Exemplo: uma entidade Pessoa pode possuir mais de um Telefone (fixo, móvel, comercial, etc...)

Normalização de dados

Segunda Forma Normal (2FN) - Dependências Funcionais

Uma relação está na 2FN se, e somente se, estiver na 1FN e cada atributo não-chave for dependente da chave primária inteira, isto é, cada atributo não-chave não poderá ser dependente de apenas parte da chave.

Todos os atributos não chaves da tabela devem depender unicamente da chave primária. Para aplicar 1FN é preciso:

• remover essa coluna da tabela principal
• criar uma nova tabela com esses dados.

Normalização de dados

Segunda Forma Normal (2FN) - Dependências Funcionais

Exemplo: uma entidade Alunos pode estar matriculado em mais de um Curso.

Normalização de dados

Terceira Forma Normal (3FN) - Dependência Transitiva

Uma relação R está na 3FN se ela estiver na 2FN e cada atributo não-chave de R não possuir dependência transitiva, para cada chave candidata de R. Todos os atributos dessa tabela devem ser independentes uns dos outros, ao mesmo tempo que devem ser dependentes exclusivamente da chave primária da tabela.

Todos os atributos não chaves da tabela devem depender unicamente da chave primária. Para aplicar 1FN é preciso:

• remover essa coluna da tabela principal
• criar uma nova tabela com esses dados.

Normalização de dados

Terceira Forma Normal (3FN) - Dependência Transitiva

Exemplo: um Funcionário pode possuir vários

Benefícios

Vamos montar a estrutura do banco de dados (DDL) para a app/sistema usando como base o MER montado anteriormente.

MER (Modelo Entidade Relacional) da StartUp RHtech, (ex. Vulpi, Gupy, etc...).

https://aws.amazon.com/pt/free/database/

https://dbeaver.io/download/

https://www.postgresql.org/

MER (Modelo Entidade Relacional) da StartUp RHtech, (ex. Vulpi, Gupy, etc...).

Aplicação (Python Django)

Django é um framework web Python de alto nível que encoraja o desenvolvimento rápido, design limpo e pragmático. Construído por desenvolvedores experientes, ele resolve grande parte do incômodo do desenvolvimento da Web, para que você possa se concentrar em escrever seu aplicativo sem precisar reinventar a roda. É gratuito e de código aberto.

• Arquitetura MVC X MTV
• Django Life Cycle Request/Response
• Django Admin
• Url Patterns
• AWS Elastic Beanstalk

Aplicação (Python Django)

Arquitetura MVC X MTV

Aplicação (Python Django)

Arquitetura MVC X MTV

Aplicação (Python Django)

Arquitetura MVC X MTV

Aplicação (Python Django)

Django Life Cycle Request/Response

3 - Linguagem de consulta estruturada

(SQL - Structured Query Language)

DDL (Data Definition Language)

Linguagem de Definição dos Dados

• Parte da SQL que descreve como as tabelas e outros objetos podem ser definidos. Os comandos da linguagem de definição de dados são responsáveis por definir tabelas e outros objetos pertencentes ao banco dados.
• Principais comandos da DDL:

  • CREATE TABLE, CREATE INDEX, ALTER TABLE, DROP TABLE, DROP VIEW E DROP INDEX.

DML (Data Manipulation Language)

Linguagem de Manipulação dos Dados

• Parte da SQL possui comandos para que os usuários façam acesso e armazenamento dos seus dados.
• Principais comandos:

  • INSERT, DELETE, UPDATE, SELECT E LOCK.

DCL (Data Control Language)

Linguagem de Controle dos Dados

• É subdividida em três grupos de comandos:
  • controle de transação
  • sessão
  • sistema
• Para os comandos de controle, os mais usados, são:

  • COMMIT, ROLLBACK, GRANT e REVOKE.

Álgebra e Cálculo Relacional

Álgera Relacional

• É o conjunto básico de operações para o modelo relacional.
• As operações permitem a um usuário especificar as solicitações básicas de recuperação.
• O resultado de uma recuperação é uma nova relação, que pode ter sido formada de uma ou mais relações.
• As operações de álgebra produzem, novas relações, que também podem ser manipuladas
• Uma seqüência de operações de álgebra relacional forma uma expressão de álgebra relacional cujos resultados também serão uma relação que representa o resultado de uma consulta de banco de dados (ou solicitação de recuperação).

Álgebra e Cálculo Relacional

Cálculo relacional

• Provê uma notação declarativa de nível superior para a especificação de consultas relacionais.
• Uma expressão de cálculo relacional cria uma nova relação, que é especificada em termos de variáveis que abrangem as linhas das relações armazenadas no banco de dados (em cálculos de tuplas) ou as colunas das relações armazenadas (em cálculo de domínio).
• Em uma expressão de cálculo, não há ordem nas operações para especificar como recuperar o resultado de uma consulta
• uma expressão de cálculo especifica apenas qual informação o resultado deveria conter.

Álgebra e Cálculo Relacional

A álgebra relacional frequentemente é considerada como uma parte do modelo relacional de dados e suas operações podem ser divididas em dois grupos.

• Um grupo inclui um conjunto de operações da teoria de conjunto matemática

  • UNIÃO (UNION), INTERSEÇÃO (INTERSECTION), DIFERENÇA DE CONJUNTO (SET DIFFERENCE) e PRODUTO CARTESIANO (CROSS PRODUCT).

• O outro grupo consiste em operações desenvolvidas especificamente para os bancos de dados relacionais

  • SELEÇÃO (SELECT), PROJEÇÃO (PROJECT) e JUNÇÃO (JOIN)

Álgebra e Cálculo Relacional

Operações Relacionais Unárias - Seleção (Query)

• A operação SELEÇÃO é usada para selecionar um subconjunto de tuplas de uma relação que satisfaça uma condição de seleção.
• Uma operação que pode ser considerada SELEÇÃO é um filtro que mantém apenas aquelas tuplas que satisfaçam uma condição de qualificação.
• A operação SELEÇÃO também pode ser visualizada como um particionamento horizontal da relação em dois conjuntos de tuplas.
• A qualificação da cláusula FROM é uma combinação booleana (uma expressão lógicos AND, OR e NOT) de condições no formato expressão com operadores de comparação {<, <=, = < >, >=, >}

SELECT * FROM <table> WHERE <condicion>

Álgebra e Cálculo Relacional

Operações de Conjunto (Joins)

• Chamada operação PRODUTO CARTESIANO
• É uma operação binária de conjunto, mas as relações nas quais ela é aplicada não têm de ser união compatíveis.
• Essa operação é usada para combinar as tuplas de duas relações de forma combinatória.

SELECT * FROM <table> JOIN <table> ON <combination> WHERE <condicion>

Álgebra e Cálculo Relacional

Operações de Conjunto (Joins)

Álgebra e Cálculo Relacional

Operações de Conjunto (Joins)

Álgebra e Cálculo Relacional

Operações de Conjunto (Joins)

Álgebra e Cálculo Relacional

Operações de Conjunto (Joins)

Álgebra e Cálculo Relacional

Operadores Agregados

• Além de obter dados, desejamos realizar alguma computação ou resumo
• A SQL permite o uso de expressões aritméticas
• Esses recursos representam computar valores agregados, tais como minimo, maximo e soma, média, valores únicos
• extensão significativa da álgebra relacional.
• A SQL suporta cinco operações agregadas:

  • COUNT([DISTINCT]): O número de valores (únicos) da coluna A.

  • SUM([DISTINCT]): A soma de todos os valores (únicos) da coluna A.

  • AVG([DISTINCT]): A média de todos os valores (únicos) da coluna A.

  • MAX(): O valor máximo da coluna A.

  • MIN(): O valor mínimo da coluna A.

Álgebra e Cálculo Relacional

Operadores Agregados

• Normalmente, desejamos aplicar as operações agregadas a cada um dos vários grupos de linhas em uma relação, onde o número de grupos depende da instância da relação
• Para escrevermos tais consultas, necessitamos de uma extensão importante ao for-
  mato básico de consulta SQL, a cláusula

  • GROUP BY

• Se GROUP BY for omitido, a tabela inteira é considerada um único grupo.

ACID

O acrônimo é usado para referir-se a essas quatro propriedades das transações em banco de dados, para manter os dados  consistentes mediante acesso concorrente e falhas de sistema:

• Atomicidade
• Consistência
• Isolamento
• Durabilidade.

ACID

Atomicidade

• 1. Os usuários devem ser capazes de enxergar a execução de cada transação como atômica: ou todas as ações são executadas ou nenhuma delas é executada. Os usuários não devem se preocupar com o efeito de transações incompletas (digamos,quando ocorre uma falha de sistema).

ACID

Consistência

• Cada transação, executada sozinha, sem nenhuma execução concorrente de outras transações, deve preservar a consistência do banco de dados. O SGBD presume que a consistência é preservada por transação. Garantir essa propriedade de uma transação é responsabilidade do usuário.

ACID

Isolamento

• Os usuários devem ser capazes de entender uma transação sem considerar o efeito
  de outras transações em execução concorrente, mesmo que o SGBD intercale as ações de várias transações por motivos de desempenho. Essa propriedade é algumas vezes chamada de isolamento: as transações são isoladas (ou protegidas) dos efeitos do plano de execução concorrente de outras transações.

ACID

Durabilidade

• 4. Uma vez que o SGBD informe ao usuário que uma transação foi concluída com
  êxito, seus efeitos devem persistir, mesmo que o sistema falhe antes que todas as
  suas alterações sejam refletidas no disco. Essa propriedade é chamada de durabilidade.