Fundamentos de Banco de Dados: Dados vs. Informação

// Da Matéria Bruta à Sabedoria Processada

Dados: A Matéria Prima

Dados são fatos brutos, símbolos ou valores isolados, sem contexto (ex.: "Mouse", 50.00). Informação é o resultado de processar e contextualizar esses dados (ex.: "Venda de um Mouse por 50.00 em 2025-07-19, classificada como Venda Regular").

data_analysis@db_info:~#

-- Transformando dados em informação
SELECT
  p.nome_produto AS Produto,
  t.valor_venda AS Valor,
  t.data_venda AS Data,
  CASE
    WHEN t.valor_venda > 100 THEN 'Venda de Alto Valor'
    ELSE 'Venda Regular'
  END AS TipoVenda
FROM transacoes t
JOIN produtos p ON t.id_produto = p.id_produto
WHERE t.id_transacao = 101;
-- Resultado: 'Mouse' | 50.00 | '2025-07-19' | 'Venda Regular'

Brainstorming em Grupo

Atividade:
1. Como nossas vidas seriam diferentes sem bancos de dados? Cite exemplos de aplicativos/serviços impactados.
2. Em quais setores a segurança de dados é mais crítica? Justifique.

-- 1. Sem bancos de dados:
--    - App de Delivery (iFood): Inviável, sem armazenamento de menus, pedidos ou endereços.
--    - App de Banco (Nubank): Impossível gerenciar saldos, transações ou extratos.
--    - Streaming (Netflix): Sem biblioteca de filmes ou recomendações personalizadas.
-- 2. Setores com segurança crítica:
--    - Aviação: Dados de voo errados podem causar acidentes.
--    - Saúde: Privacidade de dados médicos é vital para pacientes.
--    - Eleitoral: Integridade dos votos garante a democracia.

Banco de Dados e SGBD

// A Biblioteca Digital e seu Bibliotecário

O que é um Banco de Dados?

Um Banco de Dados (BD) é uma coleção organizada de dados, como uma biblioteca digital que armazena informações estruturadas (ex.: clientes, produtos).

O que é um SGBD?

O SGBD é o software que gerencia o BD, atuando como um "bibliotecário" que define estruturas, manipula dados, controla acesso e otimiza operações.

sys_admin@db_console:~#

-- Criando um banco e uma tabela
CREATE DATABASE minha_empresa_db;
\c minha_empresa_db
CREATE TABLE Funcionarios (
  id_func SERIAL PRIMARY KEY,
  nome VARCHAR(100) NOT NULL,
  cargo VARCHAR(50),
  data_contratacao DATE DEFAULT CURRENT_DATE
);
-- Exemplo com livraria
CREATE DATABASE bookstore;
\c bookstore
CREATE TABLE books (
  book_id SERIAL PRIMARY KEY,
  title VARCHAR(100) NOT NULL,
  price DECIMAL(10,2)
);

Atividade Prática: Insira um funcionário na tabela `Funcionarios` e um livro na tabela `books`, depois consulte os livros com preço acima de 50.

INSERT INTO Funcionarios (nome, cargo) VALUES ('Ana', 'Analista');
INSERT INTO books (title, price) VALUES ('SQL Guide', 60.00);
SELECT title, price FROM books WHERE price > 50;
-- Resultado: SQL Guide | 60.00

Por Que Usar um SGBD?

// Vantagens para Gerenciamento Moderno

Vantagens do SGBD

Gerenciamento de Volume: Lida com grandes quantidades de dados eficientemente.
Integridade (ACID): Garante consistência e validade dos dados.
Concorrência: Suporta múltiplos usuários sem conflitos.
Segurança: Oferece permissões, autenticação e criptografia.
Recuperação: Permite restauração após falhas.
Compartilhamento: Facilita uso por múltiplas aplicações.
Redução de Redundância: Minimiza duplicações desnecessárias.

sql@postgres:~#

-- Exemplo de transação ACID
BEGIN;
INSERT INTO Funcionarios (nome, cargo) VALUES ('João', 'Gerente');
UPDATE Funcionarios SET data_contratacao = CURRENT_DATE WHERE nome = 'João';
COMMIT;

Atividade Prática: Adicione uma restrição CHECK para limitar o cargo a 'Analista' ou 'Gerente' e teste uma inserção inválida.

ALTER TABLE Funcionarios ADD CONSTRAINT chk_cargo CHECK (cargo IN ('Analista', 'Gerente'));
INSERT INTO Funcionarios (nome, cargo) VALUES ('Maria', 'Estagiário');
-- Erro: CHECK constraint violated

Aplicações no Cotidiano

// Bancos de Dados no Mundo Real

Onde Encontramos Bancos?

Redes Sociais: Perfis, posts, conexões.
E-commerce: Catálogos, pedidos, pagamentos.
Sistemas Bancários: Contas, transações.
IoT: Dados de sensores em tempo real.
Streaming: Bibliotecas de filmes/músicas, recomendações.
Saúde: Registros médicos, agendamentos.

Pense Fora da Caixa: Jogos online, sistemas de tráfego e até eleições dependem de bancos de dados!

sql@mysql:~#

-- Modelando um sistema de e-commerce
CREATE TABLE customers (
  customer_id INT PRIMARY KEY,
  name VARCHAR(100) NOT NULL,
  email VARCHAR(100) UNIQUE
);
CREATE TABLE orders (
  order_id INT PRIMARY KEY,
  customer_id INT,
  order_date DATE,
  FOREIGN KEY (customer_id) REFERENCES customers(customer_id)
);

Atividade Prática: Insira um cliente e um pedido, depois consulte os pedidos com o nome do cliente.

INSERT INTO customers (customer_id, name, email) VALUES (1, 'Maria', 'maria@email.com');
INSERT INTO orders (order_id, customer_id, order_date) VALUES (1, 1, '2025-07-19');
SELECT c.name, o.order_date FROM orders o JOIN customers c ON o.customer_id = c.customer_id;
-- Resultado: Maria | 2025-07-19

Tipos de Bancos: Relacionais e NoSQL

// Escolhas para Diferentes Desafios

Bancos Relacionais (SQL)

Usam tabelas com esquemas fixos e SQL. Ideais para dados estruturados e transações ACID (ex.: PostgreSQL, MySQL, Oracle, SQL Server).

Bancos NoSQL

Flexíveis, sem esquemas fixos, para dados não estruturados. Categorias:

Documento: JSON-like (ex.: MongoDB).
Chave-Valor: Pares simples (ex.: Redis).
Colunar: Para Big Data (ex.: Cassandra).
Grafo: Para relações complexas (ex.: Neo4j).

Teorema CAP: Bancos balanceiam consistência, disponibilidade e tolerância a partições.

mongo@db:~#

-- MongoDB (NoSQL)
db.usuarios.insertOne({
  nome: "Alice",
  email: "alice@example.com",
  telefones: ["11987654321", "21998765432"]
});
-- SQL equivalente
CREATE TABLE usuarios (id INT PRIMARY KEY, nome VARCHAR(100), email VARCHAR(100));

Atividade Prática: Escolha um cenário (ex.: rede social) e justifique se usaria um banco relacional ou NoSQL.

Para redes sociais, NoSQL (ex.: MongoDB) é ideal para dados não estruturados (posts, conexões) e escalabilidade horizontal.

Teste de Conhecimento

// Valide seus Conceitos

Atividade Prática: Tabela Logs

Insira um evento na tabela `logs` e consulte os eventos de hoje.

sql@postgres:~#

CREATE TABLE logs (
  id SERIAL PRIMARY KEY,
  evento TEXT,
  ts TIMESTAMP DEFAULT now()
);
INSERT INTO logs (evento) VALUES ('Início da sessão de estudo');
SELECT evento, ts FROM logs WHERE DATE(ts) = CURRENT_DATE;

Quiz Interativo

Teste seus conhecimentos com as perguntas abaixo.

1. Qual é a principal diferença entre dados e informação?

a) Dados são processados, informação é bruta

b) Dados são brutos, informação é contextualizada

c) Dados e informação são idênticos

d) Dados são temporários, informação é permanente

Resposta Correta: b) Dados são brutos, informação é contextualizada. Dados são fatos crus, enquanto informação é o resultado de seu processamento com contexto.

2. O que é um SGBD?

a) Um conjunto de tabelas

b) Software para gerenciar bancos de dados

c) Um tipo de banco NoSQL

d) Um dispositivo de armazenamento

Resposta Correta: b) Software para gerenciar bancos de dados. O SGBD gerencia operações como criação, consulta e atualização de dados.

3. Qual é uma motivação para usar um SGBD?

a) Aumentar redundâncias

b) Garantir integridade e concorrência

c) Reduzir a segurança

d) Eliminar backups

Resposta Correta: b) Garantir integridade e concorrência. SGBDs utilizam propriedades ACID para garantir dados confiáveis e suporte a múltiplos usuários.

4. Qual é uma aplicação prática de bancos de dados?

a) Edição de vídeos

b) Gerenciamento de transações bancárias

c) Criação de gráficos

d) Programação de jogos

Resposta Correta: b) Gerenciamento de transações bancárias. Bancos de dados são essenciais para gerenciar contas, saldos e transações.

5. Qual é uma característica dos bancos NoSQL?

a) Uso exclusivo de tabelas

b) Suporte a dados não estruturados

c) Esquemas rígidos

d) Apenas para pequenos volumes

Resposta Correta: b) Suporte a dados não estruturados. Bancos NoSQL são flexíveis, ideais para dados variados e escalabilidade horizontal.

db_quiz_results:~#

RUN db_fundamentals_check;
-- Quiz finalizado. Verifique suas respostas acima.
-- Parabéns por consolidar os fundamentos de bancos de dados!