Mod02 - Modelo Relacional

1Modelo Lgico de Dados

Modelo Relacional

2Composio de um Banco de Dados Relacional composto de tabelas ou relaes O termo tabela mais comum nos produtos

comerciais e na prtica O termo relao foi utilizada na literatura original

sobre a abordagem relacional (da a denominao relacional) e mais comum na rea acadmica

3Tabelas Tabela um conjunto no ordenado de linhas

(tuplas, na terminologia acadmica) Cada linha composta por uma srie de campos

(valor de atributo na terminologia acadmica) Cada campo identificado por um nome de campo

(nome de atributo, na terminologia acadmica)

4Tabelas O conjunto de campos homnimos de todas as

linhas de uma tabela formam uma coluna

Emp

-D1SoaresE1

C2D1SilvaE2

C5D2SantosE3

C5D1SouzaE5

Categ FuncionalCdigoDeptoNomeCdigoEmp

5Tabelas Observaes:

Cada linha representa uma tupla As linhas de uma tabela no tm ordenao - a ordem

de recuperao arbitrria, a menos que uma ordenao seja especificada na instruo de consulta

No existem linhas duplicadasNo possvel referenciar linhas de uma tabela por

posioOs valores de campo de uma tabela so atmicos e

monovalorados As consultas podem ser feitas por qualquer critrio

envolvendo os campos de uma ou mais linhas

6Chaves Candidatas Coluna ou conjunto de colunas de uma Tabela que

identifica de forma nica cada linha da tabela e mnimo (no caso de conjunto) nessa condioO fato de todas as linhas de uma tabela serem distintas

entre si garante a existncia de ao menos uma chave candidata na tabela

Aluno ( RA, Nome, CPF, Data_Nascimento, RG, Emissor_RG)

Chaves candidatas:RA

CFP

(RG, Emissor_RG) (mnimo, precisa do par de valores)

7Chave Candidata Observaes:

Exige-se que seja mnima (quando todas as suas colunas forem efetivamente necessrias para garantir o requisito de unicidade de valores da chave)

Uma tabela sempre tem ao menos uma chave candidata e pode ter mais do que uma

No existe uma classificao para as chaves candidatas. Todas a mesma relevncia na tabela

8Chave Primria Uma das chaves candidatas da Tabela deve ser

escolhida com sua Chave Primria No existe regra para decidir qual das chaves

candidatas deve ser a escolhida Na escolha deve ser considerada a existncia de

referncias a esta chave primria em outras tabelas (chave estrangeira) Ao definir uma chave primria est se definindo uma

restrio de integridade e no um caminho de acesso (ndice)

9Chave Estrangeira uma coluna ou uma combinao de colunas,

cujos valores aparecem necessariamente na chave primria de uma tabela

Usada para implementar relacionamento em um banco de dados relacional

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Chave Estrangeira Exemplo:

VendasD3

EngenhariaD2

ComprasD1

NomeDeptoCdigoDepto

543523345D1SoaresE5

125323422D2SilvaE3

123124112D2SantosE2

132123123D1SouzaE1

CICCdigoDeptoNomeCdigoEmp

Depto

Emp

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Chave Estrangeira Observaes:

No exemplo anterior, a coluna CodigoDepto da tabela Emp uma chave estrangeira em relao chave primria da tabela Dept

Na tabela Emp, os valores do campo CodigoDepto de todas as linhas devem aparecer na coluna CodigoDepto da tabela Dept

A existncia de uma chave estrangeira impe restries que devem ser garantidas ao executar as diversas operaes e alterao do banco de dados

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Mapeamento do Modelo Conceitual para o Modelo Relacional

Um modelo conceitual construdo utilizando o Modelo Entidade-Relacionamento pode ser mapeado para um modelo lgico Relacional A equivalncia mais direta

cada Entidade = uma Tabelacada Atributo = uma Colunacada Ocorrncia = uma Linha

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Mapeamento de Entidades Para cada Entidade

deve ser criada uma relao (tabela)

Para cada atributo simples incluir uma coluna na tabela

No caso de atributo composto, incluir somente os atributos simples que o compe (Endereo)

EMPREGADO

nomecdigo

Endereo DataNasc

Empregado(Codigo, Nome, Logradouro, Numero, Bairro, Cidade, Estado,DataNasc)

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Mapeamento de Atributos Multivalorados Para cada atributo

multivalorado deve ser criada uma tabela formada pela chave primria da Tabela/Entidade e pelo atributo multivalorado

A chave primria da nova tabela ser o par de atributos

Se o atributo multivalorado for composto. Por ex.: Ingrediente formado por Nome do ingrediente e quantidade, todo o grupo vai para a nova tabela

RECEITA

nome

cdigoModo de Preparo

Ingrediente (n)

Receita(Codigo, Nome, Modo_Preparo)Ingrediente_Receita (CodReceita, Ingrediente)

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Nome das colunas O nome do atributo(modelo conceitual) pode ser diferente

do nome do campo da tabela (coluna) Objetivo

Facilidade de programao como o uso de nomes curtos Evitar nomes iguais. Ex.: Todas entidades com o atributo nome Evitar espaos no nome da coluna, pois so proibidos nos BD

relacionais Dica

Defina um padro para converter o nome dos atributos, principalmente dos nomes compostos que necessitam abreviao.

Ex.: Nome do Responsvel NomeRes

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Nome para a chave primria boa prtica compor o nome da chave primria

com uma identificao da tabela a qual ela pertence

Como geralmente, elas se tornam chaves estrangeiras de outras tabelas, esta prtica facilita a programao e compreenso dos campos

EMPREGADO

nomecdigo

Endereo Data de Nascimento

Empregado(CodEmp, Nome, Endereco, DataNasc)

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Mapeamento de Relacionamentos Um relacionamento pode ser transformado em:

Uma tabelaUma coluna de uma das tabelas envolvidas Fuso de duas tabelas

Esta deciso depende da cardinalidade mnima e mxima dos relacionamentos

No caso da fuso devemos considerar tambm outros relacionamentos da entidade

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Entidades Fracas Criar uma tabela para cada entidade fraca Nessa tabela incluir como chave estrangeira a chave

primria da tabela que representa a entidade possuidora/identificadora

As entidades fracas tm chave primria composta de duas partes: A chave primria da tabela (entidade) possuidora A chave parcial da tabela(entidade) fraca

cdigo

DEPENDENTES(1,1) (0,n)

EMPREGADOS

nome Codigo nome

Empregados(CodEmp, Nome) Dependentes(CodEmp, CodDep, Nome, DataNasc)

Data de Nascimento

Dependencia

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Implementao de Relacionamentos 1:1

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Relacionamentos Binrios - Um para Um Ambas entidades tm participao opcional

adio de colunas

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tabela prpria

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fuso de tabelas

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Relacionamentos Binrios - Um para Um

Ambas entidades tm participao opcional

Soluo por fuso de tabelas invivelChave primria artificial (j que pode no estar completa)

Soluo por adio de colunas: melhorMenor nmero de junes

Menor nmero de chaves

Soluo por tabela prpria: aceitvel

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Implementao de Relacionamentos 1:1

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Relacionamentos Binrios - Um para Um Participao opcional/obrigatria

Fuso de tabelas

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Relacionamentos Binrios - Um para Um Participao opcional/obrigatria

Adio de colunas

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Relacionamentos Binrios - Um para Um

Adio de colunas versus fuso de tabelas Fuso de tabelas melhor em termos de nmero de

junes e nmero de chaves Adico de colunas melhor em termos de campos

opcionais Fuso de tabelas considerada a melhor e adio de

colunas aceitvel

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Relacionamentos Binrios - Um para Muitos

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J temos duas tabelas, uma para cada conjunto de entidades que participam do relacionamento

Incluir como chave estrangeira, na tabela do lado muitos (o lado N), a chave primria da tabela do lado um

Incluir tambm colunas com os atributos do relacionamento

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31

Relacionamentos Binrios Muitos para Muitos

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J temos duas tabelas, uma para cada conjunto de entidades que participa do relacionamento

Criar uma nova tabela contendo, como chaves estrangeiras, as chaves primrias dessas duas tabelas A combinao dessas chaves estrangeiras forma a

chave primria da nova tabela Incluir tambm colunas com os atributos do

relacionamento

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Modelo Lgico de DadosModelo RelacionalParte 2Restries de IntegridadeGeneralizaes / Especializaes

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Tabela: representada por um retngulo

Relacionamentos somente binrios (entre 2 tabelas) tipo 1:N

Se for obrigatrio, corte transversal:

Diagrama para Modelo Lgico Relacional

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Exemplos

Departamento

Empregado

Engenheiro

Participa_Proj

Projeto

Departamento (Codigo, Nome)

Empregado (Matricula, Nome, CodDepto)

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Chave Estrangeira - restries impostas Quando da incluso de uma linha na tabela que

contm a chave estrangeira:deve ser garantido que o valor da chave estrangeira, se informado, exista na coluna da chave primria referenciadaSe o relacionamento no for do tipo obrigatrio, a chave estrangeira pode no ser informada

Exemplo: um novo empregado deve atuar em um departamento j existente no banco de dados (na tabela Departamento)

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Chave Estrangeira - restries impostas Quando da alterao do valor da chave

estrangeira:deve ser garantido que o novo valor de uma chave estrangeira, se informado, exista na coluna da chave primria referenciada

Exemplo: se um empregado muda de departamento, deve-se garantir que o novo departamento j exista no banco de dados (na tabela Departamento)

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Chave Estrangeira - restries impostas Quando da excluso de uma linha da tabela que

contm a chave primria referenciada pela chave estrangeira:deve ser garantido que na coluna chave estrangeira no aparea o valor da chave primria que est sendo excluda

Exemplo: um departamento no pode ser excludo, caso exista algum empregado que o referencie

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Chave Estrangeira - restries impostas Quando da alterao do valor da chave primria

referenciada pela chave estrangeira:deve ser garantido que na coluna chave estrangeira no aparea o antigo valor da chave primria que est sendo alterada

Exemplo: um departamento somente pode ter o seu cdigo alterado se no for referenciado por nenhum empregado

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Chave Estrangeira Pode acontecer de uma chave estrangeira

referenciar a chave primria da prpria tabela (e no de uma tabela diferente, como no exemplo anterior). Exemplo:

Emp

E1D1SoaresE5

E5D2SilvaE3

E5D2SantosE2

-D1SouzaE1

Cdigo Emp GerenteCdigoDeptoNomeCdigoEmp

Cdigo Emp Gerente uma chave estrangeira que Referencia a chave da prpria tabela (auto-relacionamento)

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Valores Vazios Normalmente, os SGBDs relacionais exigem que

todas as colunas que compem a chave primria sejam obrigatrias

A mesma exigncia no feita para as demais chaves

Ateno: Vazio diferente de zeros ou brancos

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Restries de Integridade Banco de dados ntegro: reflete corretamente a

realidade representada pelo banco de dados e os dados so consistentes entre si

Um SGBD deve garantir a integridade dos dados atravs do mecanismo de restrio de integridade

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Restries de Integridade Restrio de integridade: regra de consistncia

de dados que garantida pelo prprio SGBD Na abordagem relacional as restries de

integridade esto classificadas em: Integridade de domnio Integridade de vazio Integridade de chave Integridade referencial

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Restries de Integridade Domnio:

um conjunto de valores (alfanumrico, numrico, ...) que um campo de uma tabela pode assumir

chamado de domnio da coluna ou domnio do campo

Integridade de domnio: especifica que o valor de um campo deve obedecer a definio de

valores admitidos para a coluna (o domnio da coluna) Nos SGBDs relacionais possvel usar domnios pr-definidos

(nmero inteiro, nmero real, alfanumrico de tamanho definido, data, ...)

possvel usar um conjunto finito de valores: (Masc , Fem), (Sim , No), (1, 2, , 5, 7, 11, 13)

possvel usar uma frmula: > 0 e < 1000

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Restries de Integridade Valores vazios:

Deve-se especificar se o contedo de uma coluna pode estar vazio (em ingls null)

Estar vazio significa que o campo no recebeu nenhum valor de seu domnio

As colunas que podem conter valores vazios so as colunas opcionais

As colunas que no podem conter valores vazios so as colunas obrigatrias

Integridade de vazio: Especifica se os campos de uma coluna podem ou no ser vazios

(se a coluna obrigatria ou opcional) Campos que compem a chave primria no podem ser vazios

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Restries de Integridade Integridade de chave:

Trata-se da restrio que define que os valores da chave primria devem ser nicos

Integridade referencial:Define que os valores dos campos que aparecem em

uma chave estrangeira devem aparecer na chave primria da tabela referenciada

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Restries de Integridade Declarativas As restries citadas devem ser garantidas

automaticamente por um SGBD relacional a partir da sua declarao na definio das tabelas, no sendo necessrio nenhuma programao para garanti-las explicitamente

So restries de Integridade Declarativa: Chave Primria Unicidade (chaves candidatas) Integridade Referencial (Chave Estrangeira) Integridade de Domnio Integridade de Vazio

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Restries Semnticas de Integridade Existem restries de integridade que no podem

ser definidas de forma declarativa para um SGBD relacional

So chamadas restries semnticas Necessrio que seja feita programao

procedural na aplicao ou no SGBD Exemplos:

um empregado do departamento Finanas no pode ter a categoria funcional Engenheiro

um empregado no pode ter um salrio maior que seu superior imediato

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Generalizao/Especializao (1 Tabela)

PrestadoresDe Servios

nomeCPF

Horistas Mensalistas

custoHora HorasTrabalho Salario

Endereco

ObservaesMinimizando a junesMenor nmero de chavesMuitos atributos opcionais

Alternativa (1 tabela):PrestadoresServicos(CPF, Nome, Endereco, CustoHora, HorasTrabalhadas, Salario, Tipo)

RegrasChave primria referente a entidade genricaAdicionar uma coluna TipoUma coluna para cada atributo da entidade genrica e das especializadasPossveis colunas referentes aos relacionamentos envolvendo as entidades

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Generalizao/Especializao (2 Tabelas)


nomeCPF



Endereco

Alternativa (2 tabelas): Horistas, Mensalistas

Horistas(CPF,Nome,Endereco,CustoHora,HorasTrabalho)Mensalistas(CPF, Nome, Endereco Salario)

Observaes Unicidade da chave primria no pode ser garantida de forma declarativa pelo SGBD, por serem 2 tabelas independentes Necessrio programao procedural

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Generalizao/Especializao (3 Tabelas)Abordagem geral (3 tabelas):Prestadores_de_Servicos, Horistas, Mensalistas

Prestadores_de_Servicos(CPF, Nome, Endereco, Tipo)Horistas(CPF,CustoHora,HorasTrabalhadas)Mensalistas(CPF,Salario)

Regras Incluir a chave primria da tabela genrica em cada tabela especializada como chave estrangeiraAdicionar o atributo Tipo

Observaes Reduo de atributos opcionais Ocorrncia de uma das 2 tabelas especializadas conforme o valor do atributo Tipo somente pode ser garantida atravs de programao procedural


nomeCPF



Endereco

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