MODELO RELACIONAL PARTE 2

Transcrição

1 Fundação Centro de Análise, Pesquisa e Inovação Tecnológica Instituto de Ensino Superior - FUCAPI MODELO RELACIONAL PARTE 2 Disciplina: Banco de Dados Prof: Márcio Palheta, Esp Manaus - AM

2 ROTEIRO Introdução Restrições de Domínios Restrições de chave e em valores null Banco de Dados Relacionais e Esquemas de um Banco de Dados Relacional Integridades de Entidade, Integridade Referencial e Chaves Estrangeiras Referências 18/05/2011 Laboratório - Workbench 2

3 Introdução Em um banco de dados relacional há muitas relações, e suas tuplas estão, em geral, relacionadas de várias maneiras O estado do banco de dados como o todo corresponderá aos estados de todas as suas relações em um determinado instante Em um banco de dados há as representações das limitações impostas pelo minimundo - as restrições As restrições são derivadas das regras do minimundo que o banco de dados representa 18/05/2011 Laboratório - Workbench 3

4 Introdução As restrições do banco de dados relacional pode ser dividida em três categorias 1. Restrições inerentes ao modelo de dados 2. Restrições que podem ser expressas diretamente nos esquemas do modelo de dado 3. Restrições que NÃO podem ser expressas diretamente nos esquemas do modelo de dado 18/05/2011 Laboratório - Workbench 4

5 Introdução Restrições inerentes ao modelo de dados São as restrições que pertencem ao próprio modelo de dados (regras do modelo) Exemplo: A restrição de uma relação não pode ter tuplas repetidas A restrição de que os atributos dentro de uma relação DEVEM ser DISTINTOS Essas restrições são conhecidas como restrições inerentes baseadas em modelo 18/05/2011 Laboratório - Workbench 5

6 Introdução Restrições que podem ser expressas diretamente nos esquemas do modelo de dado Essas restrições normalmente são especificadas em DDL (Linguagem de Definição de Dados) Essas restrições são conhecidas como restrições baseadas em esquemas 18/05/2011 Laboratório - Workbench 6

7 Introdução Restrições que NÃO podem ser expressas diretamente nos esquemas do modelo de dado Esse tipo de restrições devem ser impostas pelos programas de aplicação Esse tipo de restrições são conhecidos como restrição baseada em aplicação 18/05/2011 Laboratório - Workbench 7

8 Introdução As restrições estudas neste curso são as restrições da segunda categoria restrições baseadas em esquema Essas restrições incluem: Restrições de domínio Restrições de chaves Restrições em null Restrições de integridade de entidade Restrições de integridade referencial 18/05/2011 Laboratório - Workbench 8

9 RESTRIÇÕES DE DOMÍNIO

10 Restrições de Domínio Como já discutido, a restrição de domínio especifica, dentro de cada tupla, que o valor de cada atributo deve ser um valor atômico de um determinado domínio Os tipos de dados associados aos domínios incluem os tipos de dados numéricos padrões Inteiros (inteiro curto, inteiro e inteiro longo) Reais (ponto flutuante e ponto flutuante de precisão dupla) Caracteres, booleanos, cadeia de caracteres de comprimento fixo e de comprimento variável Data, hora, timestamp (marca de tempo), e tipo de dados de moeda 18/05/2011 Laboratório - Workbench 10

11 RESTRIÇÕES DE CHAVE E EM VALORES NULL 18/05/2011 Laboratório - Workbench 11

12 Restrições de Chave e em Valores Null Uma relação é definida como um conjunto de tuplas Todos os elementos de um conjunto são distintos, logo todas as tuplas também são distintas Tuplas NÃO podem ter a mesma combinação de valores para todos os seus atributos Exemplo: Subconjuntos de atributos de uma relação R não tenham a mesma combinação de valores para esses atributos 18/05/2011 Laboratório - Workbench 12

13 Restrições de Chave e em Valores Null Esses subconjuntos de atributos são chamados superchave do esquema de relação R Novamente, uma superchave especifica uma restrição de unicidade, na qual duas tuplas distintas não podem ter o mesmo conjunto de atributos Toda relação tem uma superchave default o conjunto de todos os seus atributos 18/05/2011 Laboratório - Workbench 13

14 Restrições de Chave e em Valores Null Um outro conceito, é o de chave o qual não apresenta redundância Uma chave satisfaz duas restrições: 1. Duas tuplas distintas, em qualquer estado da relação, não pode ter valor idênticos para (todos) os atributos da chave 2. Ela é uma superchave mínima ou seja, é uma superchave da qual não podemos remover quaisquer atributos e ainda manter a restrição de unicidade 18/05/2011 Laboratório - Workbench 14

15 Restrições de Chave e em Valores Null Uma superchave não é uma chave Ex: da Relação aluno o conjunto de superchave {CPF, nome, data_nascimento}, se remover o atributo nome ou data_nascimento ou ambos, do conjunto, ainda nos deixa com uma superchave Ou seja, todo conjunto de atributos que contiver CPF será uma superchave Em geral, toda superchave formada por um único atributo é, também, uma chave 18/05/2011 Laboratório - Workbench 15

16 Restrições de Chave e em Valores Null Uma chave com vários atributos exige que todos, simultaneamente, garantam a propriedade de unicidade O valor de um atributo-chave também pode ser usado para identificar, unicamente, cada tupla na relação Um conjunto de atributos é uma propriedade do esquema da relação Uma PROPRIEDADE é uma RESTRIÇÃO que se mantém em todos os estados válidos da relação desse esquema Uma propriedade do esquema NÃO deve variar no tempo 18/05/2011 Laboratório - Workbench 16

17 Restrições de Chave e em Valores Null Um conjunto de atributo constituindo uma chave é uma propriedade do esquema da relação Ou seja, é uma restrição que SE MANTÉM em todos os estados válidos da relação Ex: o atributo nome não poderia ser uma chave, pois não seria uma propriedade 18/05/2011 Laboratório - Workbench 17

18 Restrições de Chave e em Valores Null Um esquema de relação pode ter mais de uma chave Cada uma das chaves é chamada chave candidata É comum indicar uma das chaves candidatas como a chave primária da relação Chaves Candidatas CARRO NumLicenca NumChassi Marca Ano Manaus, JWE-9988 A Ford 2008 Manaus, JWC-7865 B Fiat 2007 Manaus, JEC-7768 C Chevrolet /05/2011 Laboratório - Workbench 18

19 Restrições de Chave e em Valores Null Quando um esquema de relação tem diversas chaves candidatas, a escolha de uma para se tornar a chave primária é arbitrária Geralmente, é melhor optar por uma chave primária com um atributo único ou com um número pequeno de atributos Outra restrição nos atributos especifica se valores null são ou não permitidos Ex: se toda tupla da relação Alunotem um valor válido, não nulo, para o atributo Nome, então Nome de ALUNOé forçado a ser não nulo (NOT NULL ) 18/05/2011 Laboratório - Workbench 19

20 Bancos de Dados Relacionais e Esquemas de um Banco de Dados Relacional Um esquema de um banco de dados relacional S é um conjunto de esquemas de relação S = {R 1, R 2,, R m } e um conjunto de restrições de integridade IC (Integrity Constrain) Um estado de um banco de dados relacional DB de S é um conjunto dos estados da relação DB = {r 1, r 2,..., r m }, de forma que cada r i seja um estado de R i Os estados da relação r i devem satisfazer as restrições de integridade 18/05/2011 Laboratório - Workbench 20

21 Bancos de Dados Relacionais e Esquemas de um Banco de Dados Relacional Quando nos referimos a um banco de dados relacional incluímos, implicitamente, seu esquema e seu estado corrente Um estado de um banco de dados que não obedece a todas as restrições de integridade é chamado estado inválido, caso contrário, estado válido 18/05/2011 Laboratório - Workbench 21

22 Bancos de Dados Relacionais e Esquemas de um Banco de Dados Relacional Os atributos que representam o mesmo conceito do mundo real podem ou não ter nomes idênticos em diferentes relações Alternativamente, os atributos que representam diferentes conceitos podem ter o mesmo nome em diferentes relações Ex: o uso do atributo nomepara NOME de PROJETO, e NOME de DEPARTAMENTO dois atributos que compartilham o mesmo nome, mas que representam conceitos diferentes do mundo real 18/05/2011 Laboratório - Workbench 22

23 Bancos de Dados Relacionais e Esquemas de um Banco de Dados Relacional EMPREGADO CPF Nome CPFSuper End Dno DEPARTAMENTO Dnumero Nome CPFGer Ger_Data_Inicio DEPTO_LOCAL Dnumero Dlocalizacao Entidade Fraca Chave Parcial PROJETO Nome PNumero Plocalizacao Dnum 18/05/2011 Laboratório - Workbench 23

24 Bancos de Dados Relacionais e Esquemas de um Banco de Dados Relacional Um estado de um banco de dados é, às vezes, chamado instância do banco de dados relacional Porém, não usaremos o termo instância, uma vez que ele também se aplica a tuplas únicas 18/05/2011 Laboratório - Workbench 24

25 Bancos de Dados Relacionais e Esquemas de um Banco de Dados Relacional Cada SGBD relacional deve ter uma linguagem de definição de dados (DDL) para a definição de um esquema de um banco de dados relacional Os SGBDs atuais estão, em sua maior parte, usando o SQL com esse objetivo 18/05/2011 Laboratório - Workbench 25

26 Bancos de Dados Relacionais e Esquemas de um Banco de Dados Relacional As restrições de integridade são especificadas no esquema do banco de dados, e espera-se que sejam mantidas em qualquer estado válido do banco de dados desse esquema Além das restrições de domínio, chave e NOT NULL, outros dois tipos de restrições são considerados parte do modelo relacional: Restrições de integridade de entidade Restrições de integridade referencial 18/05/2011 Laboratório - Workbench 26

27 INTEGRIDADE DE ENTIDADE, REFERENCIAL E CHAVES ESTRANGEIRAS 18/05/2011 Laboratório - Workbench 27

28 Integridade de Entidade, Referencial e Chaves Estrangeiras A restrição de integridade de entidade estabelece que nenhum valor de chave primária pode ser null Pois, o valor da chave primária é usado para identificar as tuplas individuais em uma relação Ter valores null para a chave primária implica não podermos identificar alguma tupla As restrições de chave e as de integridade de entidade são especificadas na PRÓPRIA RELAÇÃO 18/05/2011 Laboratório - Workbench 28

29 Integridade de Entidade, Referencial e Chaves Estrangeiras A restrição de integridade referencial é classificada entre duas relações e é usada para manter a consistência entre as tuplas nas duas relações Informalmente, a restrição de integridade referencial declara que uma tupla em uma relação, que faz referência a outra relação, deve se referir a uma TUPLA EXISTENTE nessa relação O atributo Dno de EMPREGADO fornece o número do departamento para o qual cada empregado trabalha Portanto, seu valor em toda tupla de EMPREGADO deve corresponder ao valor do Dnumero de alguma tupla na relação DEPARTAMENTO 18/05/2011 Laboratório - Workbench 29

30 Integridade de Entidade, Referencial e Chaves Estrangeiras As condições dadas a para uma chave estrangeira especificam uma restrição de integridade referencial entre os dois esquemas de relação R1e R2 Um conjunto de atributos FK (Foreign Key) do esquema da relação Rx é uma chave estrangeira de Rx, que faz referência à relação R2, se ele satisfizer as duas regras seguintes: 18/05/2011 Laboratório - Workbench 30

31 Integridade de Entidade, Referencial e Chaves Estrangeiras 1. Os atributos de FK têm o(s) mesmo(s) domínio(s) que os atributos da chave primária PK (Primary Key) de R2 diz-se que os atributos de FK fazem referência ou se referem à relação R Um valor de FK em uma tupla t 1 do estado corrente r 1 (R 1 ) ou ocorre como um valor de PK em uma das tuplas de r 2 (R 2 ) ou é null diz-se que a tupla t 1 faz referência ou se refere à tupla t 2 18/05/2011 Laboratório - Workbench 31

32 Integridade de Entidade, Referencial e Chaves Estrangeiras Nessa definição, R1 é chamada de relação referência e R2 é chamada de relação referida As restrições de integridade referencial surgem dos relacionamentos entre as entidades representadas em esquemas de relação Uma chave estrangeira pode se referir à sua própria relação (Relacionamento Recursivo) 18/05/2011 Laboratório - Workbench 32

33 Integridade de Entidade, Referencial e Chaves Estrangeiras (Relacionamento Recursivo) Ex: o atributo CPFSuper em EMPREGADO refere-se ao supervisor de um empregado; o qual é outro empregado, representado por uma tupla na relação EMPREGADO Logo, CPFSuper é uma chave estrangeira que faz referência, a ela mesma, à relação EMPREGADO 18/05/2011 Laboratório - Workbench 33

34 Integridade de Entidade, Referencial e Chaves Estrangeiras EMPREGADO CPF Nome CPFSuper End Dno DEPARTAMENTO Dnumero Nome CPFGer Ger_Data_Inicio DEPTO_LOCAL Dnumero Dlocalizacao PROJETO Nome PNumero Plocalizacao Dnum 18/05/2011 Laboratório - Workbench 34

35 REFERÊNCIAS ELMASRI, R., NAVATHE, S. B. Sistemas de Banco de Dados, 4ª Edição. Editora Pearson Addison Wesley. Ano /05/2011 Laboratório - Workbench 35