Banco de dados relacional (SQL) é simplesmente um tipo de banco de dados em formato de tabela, que compartilha algumas informações específicas com outras tabelas. Entretanto, o compartilhamento dessas informações não modifica as partes essenciais responsáveis pelo funcionamento do banco de dados (BD).
Tudo bem, parece que o banco de dados relacional (SQL) não é tão simples assim!
Você consegue imaginar como era a rotina de quem precisava armazenar e manipular as fichas dos cartórios, dos tribunais, hospitais, prefeituras, departamentos militares, contabilidades, ali por volta de 1930?
Como será que esse pessoal que vivia naquela época conseguia se virar sem uma estrutura de banco de dados relacional? Nós só podemos supor que eles desenvolveram estratégias muito engenhosas para poder dar conta de manipular tamanho número de informações.
Então, como podemos definir o que é um banco de dados relacional de forma simples e ao mesmo tempo eficaz? Na realidade, vamos precisar abordar vários pontos que se relacionam com o banco de dados relacional. Sendo assim, compreender onde e como ele atua, vai nos dar uma boa ideia do que é o SQL.
Mas, como se não bastasse falar de um assunto tão incomum para a maioria, ainda precisamos descobrir o conceito de outro termo: Você já ouviu falar em banco de dados não relacional?
Bom, seria interessante que isso tudo fosse uma grande novidade para você. Desta forma poderíamos descobrir juntos do que se trata esses termos tão usados no cenário da tecnologia. Vamos juntos?
- Banco de dados relacional e não relacional;
- O que é um banco de dados relacional online;
- Banco de dados relacional exemplo;
- Como criar um banco de dados relacional;
- Entenda como funciona o banco de dados não relacional;
- Banco de dados relacional vantagens e desvantagens;
- Banco de dados relacional “SQL” “O que é um banco de dados relacional?
- Quais são os bancos de dados relacionais?
- O que é um banco de dados relacional e não relacional?
- Quando usar o banco de dados relacional?
História do banco de dados relacional
Se você trabalha na área da tecnologia e já ouviu falar em Ted Codd (Edgar Frank Codd), então você fez o dever de casa direitinho. Afinal, foi esse cara quem publicou o primeiro artigo em 1970, onde faz a citação do termo tipos de banco de dados relacionais.
Até meados de 1980, o banco de dados relacional não havia se concretizado de maneira efetiva nas empresas. No entanto, outros formatos de esquemas eram utilizados. Não com a mesma eficiência, com certeza, mas sabe-se que eles têm um papel importante no aprimoramento em termos de BD.
Antes de tudo isso, ali por volta de 1960, os computadores já representavam parte obrigatória no patrimônio físico de uma empresa. Logo, esses outros formatos de esquemas cumpriam o seu papel em auxiliar a manipulação dos bancos de dados. Podemos considerar dois modelos principais que eram usados pelas empresas:
Como mostra a imagem, o CODASYL funciona em rede e o IMS, tem suas funções desempenhadas de forma hierárquica. Ted Codd revolucionou a forma como os bancos de dados funcionam, pois ele propôs uma solução inédita:
Desmembrar o banco de dados e separá-los em: “Esquema lógico x armazenamento físico”. De fato, isso mudou a forma como nos relacionamos com os bancos de dados, pois agora abre-se um leque muito grande de possibilidades de manuseio dos dados.
Como funciona o banco de dados relacional?
Sobre o banco de dados relacional, aqui neste artigo você já viu que pode ser chamado de SQL e que sua estrutura é basicamente configurada em forma de tabela. Sendo assim, outra descoberta que você fez é que essas tabelas possibilitam o compartilhamento de informações chave.
Considere um exemplo básico para que a gente possa ter uma noção do funcionamento estrutural do banco de dados relacional… São duas tabelas em questão:
A primeira, contém os dados do cliente. Por exemplo:
- Nome > Telefone > Endereço > Etc.
A segunda, contém os dados do pedido. Por exemplo:
- Quantidade > Modelo > Cor > Etc.
O banco de dados relacional, compartilha uma informação específica entre as tabelas. Logo, essa informação específica é chamada de ID e ela tem a função de permitir o manuseio dos dados sem que o conjunto lógico seja alterado. O que sofre alteração são apenas os dados físicos inseridos nos campos das tabelas.
Isso permite a troca de informações com muito mais facilidade do que antes. Afinal, anteriormente, para abrir um novo campo, por exemplo, era preciso modificar todo o esquema lógico. Além do mais, todo processo deveria ser realizado por alguém que conhecia a estrutura do banco de dados. Pois, só assim, conhecendo essa estrutura física, era possível realizar os procedimentos corretos.
Mas, como somos pessoas muito curiosas, vamos pesquisar o SQL do ponto de vista histórico. Desta maneira podemos fazer a seguinte pergunta:
Exemplo de banco de dados relacional
Vamos supor que você precisa depositar um dinheiro no caixa eletrônico de um banco qualquer. Logo, você espera que o saldo da sua conta seja alterado o mais breve possível no visor do seu celular. Certo? Acontece, que sem o banco de dados relacional, essa alteração quase que instantânea seria algo impossível.
Isso porque existem várias instâncias relacionadas e somente usando uma chave decodificadora, é possível compartilhar esses novos dados entre as instâncias citadas.
Imagine você a quantidade de agências que têm o Banco Bradesco, por exemplo. Nesse sentido, a partir do momento em que o seu dinheiro apareceu na sua conta, ele também está visível para todos os outros sistemas das outras agências, permitindo essa facilidade para nosso dia a dia.
Legal, não é mesmo? Entretanto, algo curioso surge com essa questão. Afinal, em meio a tantas informações, como é que o sistema lógico é capaz de realizar tantas transações ao mesmo tempo, sem que haja colisão de informações ou algum conflito de informações?
Aposto que já aconteceu com você, e com certeza isso foi por causa do banco de dados relacional: Quando abriu a tela de um aplicativo ou página da web e por estar com o mesmo aberto em outra janela, aparece uma mensagem de erro. Nesse momento, isso ocorre pelo fato de que o banco de dados relacional bloqueia esse tipo de atividade duplicada, a fim de garantir a integridade do todo.
É um modo de garantir ainda mais segurança, evitando conflitos entre informações inseridas no mesmo instante. Sendo assim, caso você esteja utilizando uma aplicação ou tenha uma aba aberta, o sistema vai bloquear as outras atividades naquele momento.
Qual será o processo responsável por garantir o sucesso dessas trocas de informações? É exatamente isso o que vamos descobrir agora.
Estrutura do banco de dados relacional
A fim de garantir uma maior confiabilidade das informações, a estrutura do banco de dados relacional conta com um sistema muito eficaz. Esse sistema é chamado de atomicidade e é uma peça fundamental no funcionamento detalhado das trocas de informações.
Isso acontece de forma tão crucial, pois pensar em banco de dados relacional é pensar em normas rígidas e políticas detalhadas. Nesse sentido, políticas capazes de garantir o bom funcionamento da estrutura em níveis extraordinários.
Existe uma necessidade muito grande desse compromisso com a precisão das trocas dessas informações. Sendo assim, para ficar mais claro e possível de se entender com clareza a importância disso, vamos falar sobre isso.
Por exemplo, se o sistema lógico do banco de dados relacional não fosse tão intuitivo, em determinados momentos ele poderia trocar algumas informações no momento do envio. Imagine você, o caos que aconteceria nos dados das contas bancárias se algo similar a isso acontecesse.
É por isso que toda estrutura do banco de dados relacional é muito bem detalhada nesse sentido, a fim de garantir o bom funcionamento de todo esquema. Sendo assim, algumas medidas são tomadas para efetivar essa situação e uma delas é uma estrutura granular.
Isso significa que os processos acontecem de maneira muito detalhada e nos leva à questão da atomicidade.
O que é atomocidade?
A atomicidade, a grosso modo, é um comportamento lógico e intuitivo das trocas de dados. Desta maneira, para o sistema permitir essa troca de informações, são necessários que os fatores confirmem o conjunto de peças que são usadas constantemente para essa ação.
Desta maneira, o banco de dados relacional não altera as informações até que ele tenha certeza que todas as peças estão completas. Assim, isso garante o grande sucesso em relação ao compromisso com a precisão.
Isso nos leva a compreender outro processo do funcionamento do banco de dados relacional, que é o isolamento. Como nós já falamos, o banco de dados relacional não altera as informações até que ele tenha certeza que todas as peças estão completas. Sendo assim, o fator isolamento é responsável por “manter em off” todas as informações para os outros usuários, até que ele confirme todas as etapas.
Entretanto esse processo não é tão simples e é por isso que nem sempre ele é quase que instantâneo. Desta maneira, é muito comum você realizar uma transferência e o valor não aparecer imediatamente para a pessoa que você enviou.
O sistema lógico do banco de dados relacional está verificando todas as etapas para garantir uma troca precisa de informações.
O que é ACID no banco de dados?
Existe uma maneira muito simples de visualizar o banco de dados relacional e compreender como ele se compromete em relação à sua eficácia. Logo, essa assertividade é garantida por quatro propriedades fundamentais, capazes de descrever por completo as ações do banco de dados relacional.
- Atomicidade
- Consistência
- Isolamento
- Durabilidade
Bom, nós já abordamos de forma simplificada esses quatro fatores e em resumo você provavelmente entendeu a importância deles. Entretanto, vamos ser mais didáticos agora e explicar cada um de maneira separada, ok?
A atomicidade refere-se à capacidade de estruturar todo o conjunto de elementos presentes no momento da transação. Sendo assim, essa função garante o bom funcionamento da estrutura, pois repassa os dados apenas quando todas as etapas de verificação estão concluídas.
A consistência é quem estabelece os requisitos a fim de garantir a precisão dos dados. Logo, em outras palavras, é ela que define se seu saldo vai estar correto ou não.
O isolamento é muito importante para evitar apresentar informações falsas ou inconclusas para o usuário. Desta maneira, enquanto o sistema executa o processo de avaliação das informações, os dados permanecem imutáveis. Então, somente após a confirmação é que as informações se tornam visíveis nas plataformas e aplicativos.
A durabilidade descreve o processo que garante a permanência dos dados. Sendo assim, após o término da transação, esse fator é o responsável pela estabilidade das informações passadas.
NoSQL
Bom, não é tão fácil compreender o banco de dados relacional. Então, você deve estar pensando que o banco de dados não relacional é ainda mais complicado.
Basicamente, eles são muito utilizados nos Data Science e o maior diferencial entre eles (NoSQL) e os seus opostos (SQL), é que o primeiro armazena todos os dados em um mesmo registro. Nesse sentido, como já vimos anteriormente, destaca-se a grande diferença por causa do uso de tabelas, que faz o segundo.
O banco de dados não relacional surge como uma resposta ao grande volume de dados fabricados por nós diariamente. Desta maneira, você pode estar pensando: “eu não produzo dados nenhum”. Pode apostar que sim!
Quando a gente fala de tecnologia, quem aí já passou dos trinta vai lembrar constantemente daquele desenho visionário que foi “Os Jacksons”. Desta forma, fica muito fácil lembrar dos personagens se movendo em cima de esteiras e usando outros equipamentos tecnológicos.
Todo aquele aparato, provavelmente, estava atuando por conta de complexos sistemas de informação que os guiavam.
O que é NoSQL?
Bem, todas ações dentro de um sistema acontecem por causa da troca de informações e a cada ação diferente, um código novo é registrado em um banco de dados. Logo, para facilitar o entendimento, digamos que você mandou um áudio para uma amiga. Certo?
Então, nesse momento, o aplicativo que você utilizou registrou uma sequência de códigos que precisam estar armazenados em algum lugar. Correto?
Mas se você está pensando que esses dados ficam registrados apenas no seu celular, é aí que você se engana. Isso acontece, porque os provedores de serviços e todas as outras aplicações que têm relação direta com aquele áudio que você mandou, vão gerar um código para aquela ação também.
História do NoSQL
Agora… imagine você, quantos áudios, só de Whatsapp são enviados por hora no mundo inteiro. Já pensou nisso?
É nesse momento, para que não haja um colapso, que surge o NoSQL, já que os “bancos de dados não relacional” agora não suportam mais o volume de dados. Logo, foi no ano de 1998 que esse termo foi citado pela primeira vez.
É preciso ter muito cuidado quando se traduz na íntegra para o português, porque você pode pensar que o “No” tem sentido de negar o SQL. Entretanto, o NoSQL está longe de negar a importância do banco de dados relacional. Não é isso.
O que significa Not Only SQL?
Acontece que o termo original é “Not Only SQL” cuja tradução é “Não apenas SQL”. Assim, podemos perceber que o NoSQL, não é uma concorrência, mas sim um verdadeiro complemento para que o banco de dados relacional possa funcionar sem colapsar.
Atuando em conjunto, ambos proporcionam a experiência que temos hoje em termos de fluidez de informação quase que em tempo real.
Entretanto, apesar de que a ideia de NoSQL já havia sido plantada em 1998, foi só quando o Google fez referência a ela que a coisa toda se difundiu. Logo, foram quase oito anos depois, em 2006, que o NoSQL tornou-se verdadeiramente popular.
Nos dias atuais, a verdadeira função do NoSQL é dar conta do volume absurdo em Terabytes que os sites como Whatsapp e Facebook, por exemplo, produzem. Nesse sentido, manter uma capacidade de leitura de todas essas informações só é possível com o auxílio do NoSQL.
Desafios do NoSQL
Você já deve ter percebido que o NoSQL atua em parceria com o banco de dados relacional, a fim de manter um processo equilibrado. Todavia, como nem tudo é perfeito nessa vida, alguns desafios surgem com o surgimento de novas tecnologias.
É nesse sentido que vamos comentar sobre um fator muito importante quando o assunto é banco de dados relacional. Lembra daquelas quatro propriedades fundamentais que citamos anteriormente? A ACID.
Atomicidade > Consistência > Isolamento > Durabilidade
Propriedades essas, decisivas para o processo de organização e responsável por manter a integridade das transações do banco de dados relacional? Pois então, elas não funcionam no NoSQL!
Isso é muito comum quando se trata desse tipo de tecnologia. Nesse caso, como o sistema lógico é pré definido para funções específicas, é realmente um trabalho muito difícil alinhar as duas coisas.
Portanto, é por isso que não é possível migrar de um sistema para outro sem realizar muitas alterações. Isso acontece pois os padrões são diferentes, o que torna o processo impossível de ser realizado sem as devidas modificações. Ambas possuem sistemas distintos e mecanismos de acesso ímpares, que dificultam a ação de migração.
Vantagens do NoSQL
Nós já falamos aqui neste artigo sobre as funções do NoSQL e é previsível que você já tenha notado em quais situações ele pode ser útil. Sendo assim, não podemos destacar o banco de dados relacional (SQL) como solução final para os desafios relacionados aos bancos de dados.
Isso porque, há funções nesse banco de dados que não suportam altas demandas e por isso precisam estar sendo monitoradas em tempo integral.
Como será o banco de dados no futuro?
Antes de vislumbrar as projeções que a tecnologia nos apresenta para o futuro, em termos de banco de dados relacional, o que precisamos saber? A resposta para esse questionamento tem a ver com inteligência! Sim. Estamos falando de inteligência artificial, aquela função tão abordada nas telas dos cinemas que você conhece muito bem.
A inteligência artificial, nos dias atuais, é responsável por grande parte das funções vitais de um mecanismo de funcionamento virtual. Ela tem várias facetas que não poderiam ser listadas aqui, de tão variadas. Entretanto, uma delas, a Machine Learning é que se destaca quando o assunto é banco de dados relacional.
Nesse sentido, vamos abordar primeiramente do que se trata essa ferramenta inteligente. Logo, posteriormente conseguiremos enxergar a relação com as projeções de futuro em banco de dados relacional.
Machine Learning
Nossa função aqui neste artigo não é aprofundar nesse assunto. Porém seria impossível explicar o que sabemos sobre o futuro do banco de dados relacional sem entender o conceito de Machine Learning.
Também chamado de aprendizado de máquina, esse tentáculo da inteligência artificial é muito utilizado nos dias atuais. Na maioria dos casos, auxiliado pelo Processamento Natural da Linguagem – PNL, essa função se destaca muito nas plataformas de streaming.
Um exemplo claro do funcionamento desses mecanismos é quando aparecem para você, as sugestões dos filmes que você adora. Nesse sentido, abrimos caminho para explicar do que se trata.
Basicamente, o aprendizado de máquina (Machine Learning) analisa todo o volume de dados e captura similaridades. Logo, após a filtragem dessas similaridades, o mecanismo consegue uma autonomia em relação aos próximos passos.
De uma forma bem simplificada, Machine Learning utiliza um sistema lógico e sozinho vai construindo novas estruturas, com base nos dados anteriormente coletados. Sendo assim, esse desempenho fica cada vez mais assertivo e novas facetas são buscadas para aperfeiçoar o funcionamento da estrutura.
Um dos maiores destaques desse tipo de sistema é o seu nível de independência para formular novas formas de crescer suas informações. Nesse sentido, talvez seja esse o ponto onde o cinema mais se inspira para suas criações.
Então, é muito provável que até aqui já deu para ter uma noção do que vem a seguir, não é mesmo? Sim! A inteligência artificial é o verdadeiro segredo para um banco de dados relacional mais eficiente e mais completo.
Na sequência, vamos entender o motivo, ok? Vamos lá!
Inteligência artificial
Não dá para negar a complexidade do banco de dados relacional, mesmo que ele não corresponda à altura de volumes exorbitantes de dados. Sendo assim, é por isso que ele continua sendo muito usual e ainda por cima, existem grandes expectativas de evolução para essa aplicação.
Essas expectativas não despertariam tanto interesse se o fator inteligência artificial não estivesse presente nos planos dessa evolução. Logo, é exatamente aí onde reside o ponto de maior potência nesse contexto.
Se o banco de dados relacional, por si só, já é uma estratégia lógica muito avançada, um banco de dados independente (ou banco de dados autônomo), é verdadeiramente uma segunda revolução no que se trata de Banco de Dados – BD.
Os bancos de dados autônomos atualmente utilizam aquilo que pode-se considerar como “maiores habilidades” do banco de dados relacional. Então, o sistema que utiliza a inteligência artificial já está em atuação em alguns setores do mercado.
Desta maneira, no momento atual, o Machine Learning, a Automação e a Inteligência Artificial ainda são dependentes do banco de dados relacional para atuar em Banco de Dados.
Esses elementos funcionam em conjunto e fornecem subsídios para que o banco de dados relacional aperfeiçoe seu funcionamento. Assim, a atuação desse conjunto de elementos se dá através da coleta de informações, criação de hipóteses, atualizações constantes de desempenho, bem como o teste de índices.
Todo esse processo que citamos no parágrafo anterior, é feito de forma autônoma e não requer a atuação de seres humanos. Agora você consegue entender o tamanho da importância da inteligência artificial para o banco de dados relacional?
Mas, qual seria então um dos maiores benefícios de um banco de dados autônomo?
Benefícios de um banco de dados relacional
O maior benefício de um banco de dados autônomo, com certeza é a diminuição da carga de tarefas que incide sobre os desenvolvedores. Desta maneira, é explícito o que essa situação pode agregar a uma empresa, por exemplo.
O desenvolvedor, sem o volume dispensado ao gerenciamento de um banco de dados relacional, pode dedicar seu tempo na criação de outros bancos de dados para outras aplicações.
Qual devo usar banco de dados relacional ou não relacional?
A primeira coisa que você deve pensar quando tiver que escolher entre os dois é o seguinte:
- “Quais são suas características mais fortes?”
- “Em quais pontos eles se destacam mais?”
- “O que será útil para minha empresa?”
- “O que não será útil para minha empresa?”
De um modo geral, não é muito fácil ter que escolher entre um e outro e para isso é fundamental um gestor qualificado para realizar a análise correta. Entretanto, colocar na balança os pontos que são agradáveis para a função que você deseja, é o primeiro passo que você precisa fazer.
Porém, o que a gente pode saber já de antemão é que um banco de dados relacional, sempre vai oferecer um tipo comum de funcionamento.
Veja algumas características do banco de dados relacional:
- Dados íntegros e imutáveis;
- Controle transacional consistente;
- Esquema rígido;
- Possibilidade de atribuir campos;
- Possibilidade de dados nulos na tabela.
Veja algumas características do banco de dados não relacional:
- Representa diversos tipos de bancos de dados;
- Permite flexibilidade de esquemas para armazenar dados;
- Não há limite de campos;
- Possibilidade de acrescentar novas funcionalidades sem que haja impacto nas outras informações previamente armazenadas.
Eu bem que queria ter uma fórmula para dizer qual seria a melhor opção para o seu negócio, mas infelizmente não há uma resposta exata para você.
Tudo vai depender da estrutura da sua empresa, do tipo de negócio que você comercializa e de uma série de fatores. Assim, só mesmo um profissional poderia dizer qual seria a melhor opção.
Curiosidades sobre o banco de dados relacional
Para fechar esse artigo com chave de ouro, você vai conhecer duas importantes personalidades que fizeram parte dessa história.
Lidar com banco de dados, sobretudo o banco de dados relacional, sempre foi uma tarefa que exigiu pessoas muito capazes, determinadas e inteligentes. Desta maneira, sem essas pessoas nós provavelmente ainda estaríamos sem saber, por exemplo, “o que é um Google, na vida.”
Ted Codd
Ted Codd (Edgar Frank Codd), o pai do banco de dados relacional, faleceu em 2003, aos 76 anos, nos Estados Unidos. Apesar de morar na Flórida, o desenvolvedor nasceu na Inglaterra em 1923 e sua mãe era professora!
O seu grande feito foi desalojar a estrutura lógica da tabela e realojar em outro local. Sendo assim, esse feito foi um marco na história da humanidade, em termos de evolução tecnológica.
Agora, depois desta descoberta [ou invenção, chame do que quiser], é possível alterar elementos de uma tabela (dados físicos), sem precisar alterar os dados lógicos. Foi ele quem fez!
Peter Chen
Peter Chen é chinês e nasceu em 3 de janeiro de 1947, por sorte, pouco tempo depois da Segunda Guerra Mundial. No ano de 1976, o cientista da computação sugeriu a Entidade-Relacionamento (ER), como recurso para os estudos de aperfeiçoamento dentro da questão Banco de Dados.
O ponto forte da ER, foi permitir que os profissionais que desenvolviam os projetos, poderiam focar exclusivamente no uso de dados. O que mudou foi que anteriormente os projetistas perdiam muito tempo pensando e formulando estratégias para manutenção dos esquemas lógicos.
Larry Ellison
Em 2017, Lawrence Joseph Ellison (Larry Ellison), anunciou o primeiro banco de dados autônomo do mundo. O sistema intitulado de “self-driving” já era esperado, porém até aquele momento não sabíamos quem seria o realizador.
O “self-driving” é completamente independente da ação humana e reflete aquilo que o estudo sobre banco de dados sempre buscou: Facilidade! Larry Ellison nasceu em agosto de 1944, em meio ao turbilhão do maior conflito mundial [ele não teve a mesma sorte de Chen].
Ele é nova-iorquino e atualmente é Diretor executivo e co-fundador da Oracle. Sendo assim, nessa trilha de sucesso, foi eleito pela Forbes em 2016 como o 5° homem mais rico do planeta.
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