Tipos de dados
Os sistemas de computador funcionam com diferentes tipos de dados digitais. Nos primórdios da computação, os dados consistiam principalmente em texto e números, mas na computação moderna, existem muitos tipos diferentes de dados multimídia, como áudio, imagens, gráficos e vídeo. Em última análise, no entanto, todos os tipos de dados são armazenados como dígitos binários . Para cada tipo de dados, existem técnicas muito específicas para converter entre a linguagem binária dos computadores e como interpretamos os dados usando nossos sentidos, como visão e som.
Dados analógicos vs. digitais
Existem duas maneiras gerais de representar dados: analógico e digital . Os dados analógicos são contínuos. Eles são «análogos» aos fatos reais que representam. Os dados digitais são discretos, divididos em um número limitado de elementos. A natureza é analógica, enquanto os computadores são digitais. Muitos aspectos de nosso mundo natural são contínuos por natureza. Por exemplo, pense no espectro de cores. Este é um arco-íris contínuo de um número infinito de tons.
Os sistemas de computador, por outro lado, não são contínuos, mas finitos . Todos os dados são armazenados em dígitos binários e há um limite para a quantidade de dados que podemos representar. Por exemplo, uma imagem colorida em um computador tem um número limitado de cores – o número pode ser muito grande, mas ainda é finito.
Considere o exemplo da cor com um pouco mais de detalhes. Os primeiros monitores eram essencialmente terminais de texto com apenas uma cor. Texto branco ou verde claro apareceu em um fundo preto.
Monitores mais novos usavam mais cores, o suficiente para representar imagens básicas, mas ainda eram bastante limitados. Os monitores modernos têm milhões de cores e parecem muito mais naturais. Ainda assim, o número de cores é finito. A natureza finita dos dados armazenados em um computador influencia como os diferentes tipos são armazenados como dígitos binários. Você verá exemplos disso conforme os diferentes tipos são discutidos.
Strings de personagem
Um dos tipos de dados mais básicos é o texto simples. Na terminologia do banco de dados, isso é conhecido como string de caracteres ou simplesmente string . Uma string representa dados alfanuméricos. Isso significa que uma string pode conter muitos caracteres diferentes, mas que todos são considerados como se fossem texto e não são colocados em cálculos, mesmo se os caracteres forem números.
Considere a seguinte tabela de banco de dados:
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Todos esses campos são strings. Campos como o nome e o sobrenome consistem apenas em caracteres de texto, portanto, faz sentido que sejam armazenados como uma string. O campo para o endereço da rua contém números e caracteres e também é armazenado como uma string. A ID do aluno parece um número, mas na verdade representa um código. Não é um número com o qual você deseja fazer cálculos, portanto, é armazenado como uma string. Da mesma forma, o código postal se parece com um número, mas também é armazenado como uma string.
Tipos de dados numéricos
O segundo tipo de dados mais importante são os dados numéricos. Como regra geral, você armazena números apenas como um tipo de dado numérico se eles representarem uma contagem ou medida de algum tipo e se fizer sentido realizar cálculos com eles. Um código postal é um número atribuído a uma área geográfica pelo serviço postal. Não faria muito sentido determinar o valor médio para vários códigos postais.
Existem vários tipos diferentes de dados numéricos. Um número inteiro é um valor numérico sem decimal. Os inteiros são números inteiros e podem ser positivos ou negativos. Em um banco de dados, é feita uma distinção entre inteiros curtos e longos, referindo-se a quanto armazenamento de dados é usado para o número. Um número inteiro curto é normalmente armazenado usando 16 bits , o que significa que você pode armazenar até 2 ^ 16 ou 65.536 valores exclusivos. Para qualquer número maior do que esse, você precisaria usar um inteiro longo, que usa 32 bits ou mais.
Um número com um decimal é denominado decimal , float ou double . A terminologia varia um pouco com o software usado. O termo float vem de ‘ponto flutuante’, o que significa que você pode controlar onde o ponto decimal está localizado. O termo duplo se refere ao uso do dobro da quantidade de armazenamento em relação a um flutuador.
Na tabela de exemplo de alunos abaixo, o campo créditos preenchidos é um número inteiro, enquanto GPA é um decimal. Em ambos os exemplos, faria sentido fazer cálculos. Por exemplo, você pode usar os créditos concluídos para calcular quantos créditos a mais um aluno precisa para se formar. Ou você pode determinar o GPA médio de todos os alunos.
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Dados Booleanos
O tipo de dados booleano pode representar apenas dois valores: verdadeiro ou falso. Normalmente, um zero é usado para representar falso e um um é usado para representar verdadeiro. Na tabela exemplo de alunos, o campo Auxílio financeiro é armazenado como um booleano, pois o aluno é classificado como portador de auxílio financeiro ou não.
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Data e hora
Datas e horários têm seus próprios tipos de dados para distingui-los dos dados numéricos. Existem muitas maneiras diferentes de formatar datas e horas. Algumas maneiras comuns de formatar datas são:
AAAA-MM-DD – por exemplo 2012-04-01
Mês / Dia / Ano – por exemplo 01/04/2012
Dia da semana, mês e dia, ano – por exemplo domingo, 1 de abril de 2012
Algumas maneiras comuns de formatar a hora são:
HH: MM: SS AM / PM – por exemplo 2:45:31 PM
HH: MM: SS – por exemplo 14:45:31
Depois que uma tabela de banco de dados é criada usando data ou hora como o tipo de dados, você normalmente pode exibir os valores de maneiras diferentes.
Tipos de multimídia
Nos primeiros dias da computação, os tipos de dados mais amplamente usados eram texto e números. Embora ainda sejam muito importantes hoje, os últimos 20 anos ou mais viram um rápido aumento no uso de tipos de dados multimídia. Isso inclui imagens, áudio e vídeo, bem como muitos tipos especializados. Considere os arquivos que você tem em seu computador. Você provavelmente tem vários arquivos de processamento de texto e algumas planilhas. Você pode ter leituras e notas do curso para a escola em formato PDF. A maioria dos outros arquivos provavelmente é multimídia, como música digital e fotos.
Um aspecto muito importante dos dados multimídia é que eles exigem muito espaço de armazenamento, muito mais do que texto e números. Por exemplo, um livro típico contém cerca de 100.000 palavras. Usando um aplicativo de processamento de texto, o tamanho total do arquivo que armazena esse texto é inferior a 1 megabyte (MB). Um arquivo de áudio típico que contém uma música de quatro a cinco minutos em formato MP3 tem algo entre 5 e 10 megabytes. Se você tem uma boa coleção de música digital, rapidamente acabará com vários gigabytes (GB) de arquivos.
Quando você começa a combinar tipos de dados em um documento, o tamanho do arquivo também aumenta. Embora 100.000 palavras possam exigir menos de 1 megabyte, assim que você adiciona algumas imagens ao seu documento de processamento de texto, essas imagens se tornam parte do arquivo. Do ponto de vista do gerenciamento de banco de dados, os dados multimídia apresentam um certo desafio, uma vez que os dados não cabem facilmente em uma tabela, como textos e números. Em vez disso, a organização de arquivos multimídia normalmente usa uma visão dos dados orientada a objetos . Isso significa que cada arquivo multimídia se torna um objeto e você descreve características importantes de cada arquivo. Essas características são chamadas de propriedades ou tags.
Pense em sua coleção de música digital. Normalmente, cada música é um único arquivo MP3 que reside no disco rígido do computador. Quando você deseja ouvir alguma música, entretanto, normalmente não navega até este arquivo para reproduzi-lo. Em vez disso, você usa algum tipo de aplicativo de biblioteca de música com um reprodutor integrado. O software organizou todas as suas músicas. Cada música tem tags, como o nome do artista, o nome da música, o nome do álbum, talvez uma classificação que você deu à música, etc.
O software de biblioteca de música é como um sistema de gerenciamento de banco de dados orientado a objetos. Cada música é um objeto na biblioteca e cada objeto é marcado com detalhes importantes sobre o objeto. Isso permite que você encontre rapidamente as músicas que deseja e as organize de uma forma que seja útil para você. Por exemplo, você pode ter criado uma lista de algumas músicas de boa festa. Sem perceber, você se tornou um gerente de banco de dados!
Se você trabalha muito com fotos e vídeos, provavelmente possui um aplicativo de biblioteca semelhante para esses tipos de arquivos. Existem muitos outros tipos de multimídia especializados. Por exemplo, um Sistema de Informação Geográfica usa mapas em formato digital para analisar relações espaciais. O software de modelagem 3D usa tipos complexos de dados tridimensionais para animação. O software de desenho é usado por arquitetos e engenheiros para planejar o projeto de edifícios e objetos. Todos esses dados são armazenados como tipos de dados especializados.
Resumo da lição
Existem dois tipos gerais de dados: analógicos e digitais. A natureza é analógica, enquanto um computador é digital. Todos os dados digitais são armazenados como dígitos binários . Um dos tipos de dados mais comuns é o texto, também conhecido como cadeias de caracteres. Strings contêm caracteres alfanuméricos. Mesmo que a string contenha números, eles são tratados como texto. Pense no exemplo dos códigos postais.
Dois dos tipos de dados numéricos mais amplamente usados são inteiros , que consistem em números inteiros, e decimais , que também são chamados de flutuantes ou duplos . Os dados booleanos contêm apenas dois valores: verdadeiro e falso. Datas e horários requerem formatação especial. Embora texto e números sejam historicamente os tipos de dados mais amplamente usados, mais recentemente, os dados multimídia tornaram-se mais importantes. Isso inclui fotografias, áudio, vídeo e vários formatos especializados.
Resultados de Aprendizagem
No final desta lição, você será capaz de:
- Diferencie os dois tipos gerais de dados
- Descreva como os dados digitais são armazenados
- Liste os dois tipos de dados numéricos principais
- Identifique formatos comuns para armazenar dados de data e hora
- Liste os únicos dois valores que os dados booleanos podem conter
- Explique os desafios associados aos dados multimídia