1º Exame de Base de Dados (2015/2016);

Transcrição

1 Instruções INDIQUE O SEU NOME E NÚMERO CADA UMA DAS 8 FOLHAS DE EXAME A duração do exame é de 2:30mn. O Exame é sem Consulta. Só se pode sair da sala após 60mn do início. Não responda às questões de um grupo em páginas pertencentes a outros grupos. A notação a usar para o modelo relacional é a usada no projeto, ou seja: RelacaoA (atributo1,, atributon, atributom,, atributop) atributox,, atributoz: FK RelaçãoDestino (atributoa,, atributoc) not null (atributoo) em que : As relações são expressas por um nome seguido dos atributos entre parêntesis. A chave primária é expressa sublinhando os atributos que a compõem. As chaves estrangeiras para outras relações são expressas através da lista de atributos que a compõem, seguida de :FK RelaçãoDestino (atributosdarelaçãodestino). A ordem dos atributos que compõe a FK devem corresponder à ordem dos atributos da chave na relação destino. No exemplo, o atributox corresponde ao atributoa e o atributoz corresponde ao atributoc. Por omissão os atributos podem ser NULL, com exceção dos atributos da chave primária que assumimos que não são null. Deverá portanto usar o not null para os campos das chaves estrangeiras que não possam ser null (já que estamos a ignorar os restantes atributos) Quotação das questões: GRUPO Grupo 1 Álgebra Relacional Grupo 2 Modelos de Dados Grupo 3- Índices Grupo 4 SQL Grupo 5 -XML, IR e DW Grupo 6 Transações VALORIZAÇÂO 2.5 valores valores valores valores 5 valores valor ( 0.25 cada alínea ) valores valores 2.5 valores valores valores valores 3 valores valores valores 3 valores valor ( ) valores ( ) 4 valores valores ( ) valores (1 +1) Total 20 1

2 Grupo 1 Álgebra Relacional Considere o seguinte esquema de dados em que se armazena informação sobre utilizadores, sobre as suas páginas e sobre as páginas publicadas através de diferentes serviços. Cada página está associada a um utilizador. USER(uid, name) PAGE(pid, pname, uid) uid: FK USER(uid) PUBLISH(pid, service, theme) pid: FK PAGE(pid) Expresse em álgebra relacional cada uma das seguintes necessidades de informação. 1) Quais os utilizadores que publicaram páginas sobre temas de Produtividade através do serviço Tweeter? 2) Quais os nomes dos utilizadores que têm pelo menos 100 publicações através do serviço Reddit? 3) Quais os utilizadores que publicaram todas a suas páginas via Tweeter? 2

3 Grupo 2 - Modelos de Dados Considere o seguinte modelo Entidade Associação (EA) referente a Clube de Poker Chiado Palace : 1) Tendo por base exclusivamente o modelo EA apresentado, indique se cada uma das seguintes afirmações é Verdadeira ou Falsa. Justifique a sua opção indicando os elementos do modelo EA que a suportam e, no caso de ser Falsa, corrija a mesma da forma mais precisa que consiga. a. Cada Membro pode ser familiar de qualquer outro membro, excluindo ele próprio. V F Justificação: b. Cada Morada tem como identificador a Rua, Cidade e Numero e está obrigatoriamente associada a um ou mais membros do Clube. V F Justificação: c. Um contrato é referente a um ou mais produtos fornecidos por 1 ou mais fornecedores, podendo portanto um mesmo contrato englobar mais do que um fornecedor. V F Justificação: 3

4 Grupo 2 d. Um fornecedor pode fornecer vários (0 ou muitos) produtos, mas cada produto pode ser fornecido apenas por um fornecedor (ou não ter fornecedor). V F Justificação: 2) Obtenha o esquema relacional que implemente o modelo EA apresentado. Para poupar tempo, considere apenas os atributos que façam parte das chaves primárias ou estrangeiras. Não se esqueça de especificar as restrições de integridade que sejam necessárias para manter a semântica do modelo EA. 4

5 Grupo 2 3) Considere a extensão do modelo anterior para que o clube possa emitir faturas aos seus membros, tendo em conta os seguintes requisitos: a. O Clube emite faturas aos membros para pagamento da anuidade. Estas faturas indicam a anuidade a que se referem. b. São ainda emitidas faturas pelos produtos consumidos no clube de Poker (e.g., bebidas, aperitivos, etc..). c. Não são emitidas quaisquer outras faturas pelo Clube. d. Pretende-se que as faturas emitidas pelo Clube tenham uma numeração única (que as identifica),uma data de emissão e um valor total. e. As faturas referentes aos consumos devem indicar o preço efetivo de venda do produto e a respetiva quantidade. f. Todas as faturas emitidas no Clube têm de referenciar obrigatoriamente um membro, designadamente para reporte à Autoridade Tributária destes dados. Tendo por base o modelo EA original, proceda às alterações que julgue necessárias para suportar os requisitos supra-indicados. Modele apenas os elementos do modelo EA que são novos, alvo de alterações ou que têm alguma associação com as entidades ou associações adicionadas. Justifique todas as alterações e opções tomadas. Justificação das opções tomadas: Requisito a: Requisito b: Requisito c: Requisito d: Requisito e: Requisito f: 5

6 Grupo 2 Outras Opções: 6

7 Grupo 3 Índices Suponha que os dados da tabela LIVRO(isbn, autor, nome_livro, preco, ano) estão fisicamente ordenados por isbn. 1) Considere que existe um índice não agrupado nesta tabela sobre o campo autor do tipo hash. Dê um exemplo em SQL do tipo de consultas que este índice permite otimizar. 2) Considere agora que existe um índice agrupado nesta tabela também do tipo hash. Dê um exemplo em SQL do tipo de consultas que este índice permite otimizar. 7

8 Grupo 3 3) Considere que se pretende aumentar o desempenho da seguinte instrução SELECT AVG(preco) FROM LIVRO WHERE ano > 2013 GROUP BY autor, ano cuja execução implica a leitura do disco para memória de todos os blocos da tabela LIVRO. Proponha um índice que permita reduzir ao mínimo o número de blocos que é necessário ler do disco, para cada um dos seguintes cenários, tendo o cuidado de justificar a sua proposta. Cenário 1 - A tabela tem 10 milhões de livros, sendo 0,1% de anos superiores a Cada bloco do disco contém em média 100 registos de livros. Cenário 2 - A tabela tem 100 mil de livros, sendo 20% de anos superiores a Cada bloco do disco contém em média 100 registos de livros. 8

9 Grupo 4 SQL Considere o seguinte modelo relacional, relativo a um catálogo para venda de artigos online, em que cada entrada tem informação do par do preço de um dado artigo é fornecido por um dado fornecedor. Os artigos e os fornecedores existem em tabelas próprias, conforme o modelo relacional apresentado em seguida FORNECEDOR: (codfornecedor, nome) ARTIGO: (codartigo, nome, categoria) CATALOGO: (nrentrada, preço, nart, nfor) NOT NULL(nart) nart: FK ARTIGO (codartigo) NOT NULL(nfor) nfor: FK FORNECEDOR(codFornecedor) Escreva uma pesquisa em SQL para responder às seguintes questões: 1) Código e nome do ou dos fornecedores que fornecem todos os artigos disponíveis no catálogo; 2) Código e nome dos artigos com o maior número de fornecedores? 9

10 Grupo 4 10

11 Grupo 5 XML, IR e DW 1) Considere o seguinte pedaço de documento XML: <faturas> <fatura> <numero> 456 </numero> <cliente> José Costa </cliente> <produto preço = > Guerra dos Tronos </produto> <produto preço = > O meu irmão <autor> Afonso Reis Cabral </autor> </produto> </fatura> <fatura> <numero> 789 </numero> <cliente> Ana Magalhães </cliente> <produto preço = > Dá-me um Segundo <autor> D.A.M.A. </autor> </produto> </fatura>... </faturas> a. Escreva uma expressão XPath que retorne o número das faturas e o nome dos respetivos clientes, em que, pelo menos, um dos seus produtos tem preço superior a b. Indique e explique duas diferenças entre o modelo de dados semi-estruturado e o relacional. 11

12 Grupo 5 2) Considere a seguinte tabela de factos que guarda informação sobre o total de vendas associado a cada fatura e a cada cliente, numa determinada data: VENDAS(factID, clientid, dataid, total). Considere ainda que: i) a tabela de dimensão Data inclui a seguinte hierarquia: dia -> mes -> ano. ii) a tabela de dimensão Cliente inclui a hierarquia: nome -> categoria. a. Represente as tabelas e as chaves estrangeiras do modelo relacional em estrela correspondente. b. Escreva em SQL as instruções que devolvem: i. A média de vendas por cliente ii. A média de vendas por mês. iii. A média de vendas por cliente e por mês iv. A média de vendas c. Usando o operador CUBE, escreva em SQL uma expressão cujo resultado contenha os 4 resultados anteriores. 12

13 Grupo 6 Transações e NoSQL Considere a seguinte tabela de registo de movimentos de contas bancárias: MOVIMENTOS (nrmovimento, nrconta, Montante, Data, Tipo), em que nrmovimento é um campo incrementado pelo próprio SGBD em cada INSERT, nrconta é o número da Conta movimentada no montante e data indicados e Tipo indica se o movimento é um Debido ou um Credito. Considere que existem 3 aplicações distintas a acederem de forma concorrente à tabela MOVIMENTOS, com o seguinte pseudo código SQL (que executa do lado da aplicação/cliente). Aplicação Saldos - Calcula o total dos débitos, dos créditos e o número de movimento numa conta. BEGIN TRANSACTION; SELECT SUM (Montante) INTO :debitos FROM MOVIMENTOS WHERE NrConta = C AND Tipo = debito ; SELECT SUM (Montante) INTO :creditos FROM MOVIMENTOS WHERE NrConta = C AND Tipo = credito ; SELECT COUNT(Montante) INTO :nrmov FROM MOVIMENTOS WHERE NrConta = C; COMMIT; Aplicação Movimentos Faz um movimento do tipo T no montante M na conta C na data D INSERT INTO MOVIMENTOS (NrConta, Montante, Data, Tipo ) VALUES (C,M,D, T) Aplicação Transferências - Faz uma transferência do montante M da conta ContaOrigem para a conta ContaDestino na data D BEGIN TRANSACTION; INSERT INTO MOVIMENTOS (NrConta, Montante, Data, Tipo ) VALUES (ContaOrigem, M, D, Debito ) INSERT INTO MOVIMENTOS (NrConta, Montante, Data, Tipo ) VALUES (ContaDestino, M,D, Credito ) COMMIT; 1) Considere que o nível de isolamento por omissão das transações é o SERIALIZE. Indique se cada uma das afirmações das alíneas seguintes é verdadeira ou falsa, justificando a sua resposta. As instruções de BEGIN TRANSACTION/ COMMIT da aplicação Transferências são necessárias para garantir que: a) o resultado da execução concorrente da aplicação Movimentos e a da aplicação Transferências corresponde sempre ao resultado de uma execução em série das mesmas. o Verdadeira Falsa, porque: b) o resultado da execução concorrente de várias transações Transferência corresponde sempre ao resultado de uma execução em série das mesmas. o Verdadeira Falsa, porque: 13

14 Grupo 6 c) a recuperação atómica na transação da aplicação Transferência sempre que existir um erro nas mesmas. o Verdadeira Falsa, porque: d) a aplicação Saldos não aceda aos movimentos envolvidos nas transações da aplicação Transferência enquanto estas estão a decorrer. o Verdadeira Falsa, porque: 2) Considere agora que a transação da aplicação Saldos executa-se no nível de isolamento READ COMMITED. Para facilitar a resposta, indicamos a tabela com os fenómenos possíveis em cada nível. a. Explique concretamente qual o impacto que os fenómenos possíveis teriam na execução concorrente entre as aplicações Saldos e Movimentos. b. Explique concretamente qual o impacto que os fenómenos possíveis teriam na execução concorrente entre as aplicações Saldos e Transferências 14