MODELO RELACIONAL RELAÇÃO- TUPLAS

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1 MODELO RELACIONAL O mdel relacinal é um mdel de dads, adequad a ser mdel subjacente de um Sistema Gerenciadr de Banc de Dads (SGBD), que se baseia n princípi em que tds s dads estã guardads em tabelas (u, matematicamente faland, relações). Tda sua definiçã é teórica e baseada na lógica de predicads e na teria ds cnjunts. O cnceit fi criad pr Edgar Frank Cdd em 1970, send descrit n artig "Relatinal Mdel f Data fr Large Shared Data Banks". Na verdade, mdel relacinal fi primeir mdel de dads descrit tericamente, s bancs de dads já existentes passaram entã a ser cnhecids cm (mdel hierárquic, mdel em rede u Cdasyl e mdel de listas invertidas). (wikipédia, 2011) O mdel relacinal representa s dads num BD cm uma cleçã de tabelas (relações). Cada tabela terá um nme, que será únic, e um cnjunt de atributs cm seus respectivs nmes e dmínis. Tds s valres de uma cluna sã d mesm tip de dads Nme da Relaçã Atributs EMPREGADO E_Nme E_PIS E_Endereç E_DataNasc Pedr r. XV de N... 05/05/65 Jã r. 13 de Mai... 06/07/77 Maria r. 7 de Setem... 03/05/75 Paula r. 23 de Mai... 23/10/70 Tuplas N mdel relacinal cada linha, cada registr é chamad de tupla. Os camps, u clunas sã chamads de atributs e as tabelas sã cnhecidas cm relaçã. Prtant : N mdel relacinal tems : RELAÇÃO- Tabelas/Arquivs de dads TUPLAS- Registrs u dads individualizads 1

2 ATRIBUTOS- Camps Um esquema de relaçã R, express pr R(A 1, A 2,..., A n ), é cnstituíd pel nme da relaçã e seus atributs A 1, A 2,...,A n e tem a funçã de descrever esta relaçã. O Grau de uma relaçã cnsiste n numer de atributs de seu esquema. Em nssas palavras uma relaçã é expressa pel numer de atributs(camps) que as descrevem. EMPREGADO(E_Nme,E_Pis,E_Endereç,E_DataNasc) Uma relaçã R de um esquema de relaçã R(A 1,A 2,..., A n ), representada pr r(r), é um cnjunt de n_tuplas R = {t 1, t 2,..., t m }. Cada tupla é uma lista de n valres t=<v 1,v 2,...,v n >, nde cada valr v i, 1<= i <=n, é um element d dm(a i ) u um valr nul especial. Restrições d Mdel Relacinal Dmíni: Td atribut deve ter um valr atômic (indivisível). Nã é pssível a existência de valres cmpsts u multi-valrads. Ex.: Fne: cnjunt de 10, dígits CPF: cnjunt de 7 dígits Idade_Empregad: 16 idade 70 Departaments: cnjunt de departaments de uma empresa. A cada dmíni está assciad um tip de dads u frmat. Ex.: Fne: (ddd) ddd-dddd nde d = {0,1,2,...,9} IdadeEmpregad: inteir entre 16 e 70. Um esquema de relaçã R, dentad pr R(A1,A2,...,An), é um cnjunt de atributs R = {A1,A2,...,An}. Cada atribut Ai é nme de um papel realizad pr algum dmíni D na relaçã R. 2

3 O grau de uma relaçã é númer de atributs que seu esquema cntém. Ex.: Seja esquema Estudante (matrícula, nme, fne, idade, curs) => grau = 5 Um instante (snapsht) de relaçã r, d esquema R(A1, A2,...,An), dentad pr r(r), é cnjunt de n-tuplas r = {t1,t2,...,tn}. Cada tupla t é uma lista rdenada de valres t = <v1,v2,...,vn> Os terms intençã para esquema R e extensã para instante de relaçã sã também empregads. Uma instância r(r) é um subcnjunt d prdut cartesian ds dmínis de R. r(r) (dm(a1) X dm(a2) X... X dm(an)) Caracteristidas das relações : A rdem das tuplas e ds atributs nã tem imprtância: Td atribut pssui valr atômic Cada atribut numa relaçã tem um nme que é únic dentr da relaçã. Tdas as tuplas devem ser únicas (cnjunt). Chave: Tda tupla deve ser distinta. Duas tuplas nã pdem ter a mesma cmbinaçã de valres para tds s seus atributs. Um atribut chave distingue apenas uma tupla em uma relaçã. A cnvençã de antaçã é sublinhar a chave primária. Exempl : Funcináris (matricula, nme, sex, setr) A indicaçã acima declara que a matricula é camp chave. O mesm atribut pde ter nmes diferentes nas relações que sã tratadas. Exempl : Funcináris ( matricula, nme, CEP, casa) Enderecs( Cd-Cep,rua,bairr,cidade,estad) 3

4 Integridade da chave : Atributs idêntics cm papéis diferentes devem ter nmes distints em uma relaçã. Tda tupla tem um cnjunt de atributs que a identificade maneira única na relaçã. Integridade de Entidade: Nenhum valr de chave primária pderá ser NULO. Integridade Referencial: Uma relaçã pde ter um cnjunt de atributs que cntém valres cm mesm dmíni de um cnjunt de atributs que frma a chave primária de uma utra relaçã. Ocrre quand uma tupla t 1 em uma relaçã r 1 referese a utra tupla t 2 da relaçã r 2. A integridade referencial garante que existe esta tupla t2 a qual t1 está se referind. Chave Atribut que identifica uma única tupla em uma relaçã Exempl : Tabela Funcináris (matricula, nme, sex, CEP,casa) A chave d exempl acima é a matricula SuperChave Um cnjunt de atributs cmpst pr pel mens uma chave. Tda relaçã tem pel mens uma superchave que é cnjunt de tds s seus atributs Sã utilizads quand há necessidade de mais de uma chave para identificar s atributs. 4

5 Chave Primária Um atribut chave selecinad para identificar unicamente uma tupla. Chave Estrangeira Atribut de uma relaçã que é chave primária em utra relaçã. Um cnjunt de atributs de uma relaçã R1 é uma chave estrangeira se satisfaz às seguintes regras: Os atributs da chave estrangeira têm mesm dmíni ds atributs da chave primária de utra relaçã R2. Um valr da chave estrangeira numa tupla t1 de R1 pssui mesm valr da chave primária para alguma tupla t2 em R2 u é NULO. Na realidade sã ligações de chaves em duas relações Chave Candidata Atribut chave que identifica unicamente uma tupla mas que nã fi selecinad cm chave primária u super-chave na relaçã atual, mas será chave primária na utra relaçã 5

6 Neste cas ele nã é chave na relaçã atual mas é chave em utra relaçã Dads s itens abaix, mnte s relacinaments e mdel relacinal : Clientes ( nr, nme, sex, dtnasciment, rua,bairr,cidade,cep,estad,casa, Rg, Cpf, telefnecelular) 1. Crie as relações pssíveis ( Cep e Sex) 2. Indique quais sã as relações e seus atributs 3. Quais sã as chaves primarias 4. Quais sã as chaves candidatas 5. Quais sã as superchaves 6. Quais sã as chaves estrangeiras 7. Qual e grau de relaçã de cada tabela Uma empresa trabalha cm vendas de tintas, faça a cmpsiçã de tabelas tend em vista a ficha de cntrle Ficha de cntrle de tintas Cdigdatinta : 99 Nme da Tinta : Vermelh d infern Fabricante : Cral Tamanh (1-lata,2-gala,3-3/4): 1 Lata Vendas : Data Nrpedid Quantidade Nrcliente 13/06/ /05/ Quantidade Minima de estque : 10 6

7 Quantidade atual de estque : Crie as relações pssíveis 2. Indique quais sã as relações e seus atributs 3. Quais sã as chaves primarias 4. Quais sã as chaves candidatas 5. Quais sã as superchaves 6. Quais sã as chaves estrangeiras 7.Qual e grau de relaçã de cada tabela Mais exempls de nrmalizaçã SuperChave Chave Primária Chave Candidata Chave Estrangeira EMPREGA DO E_Nm e E_PI S E_R G E_Dpt DEPARTAMEN TO D_Nr D_Nm e... Nrmalizaçã Prcess n qual esquemas de relaçã inadequads sã decmpsts através da quebra de seus atributs em esquemas de relações menres e mais aprpriads. 1 a Frma Nrmal Nã permite a existência de atributs multivalrads u cmpsts. Uma relaçã está na 1 a frma nrmal se pssui apenas atributs cm valres atômics (indivisíveis). Seja esquema de relaçã DEPARTAMENTO(D_nr, D_nme, D_gerente,{D_lcal}) e suas instâncias: DEPARTAMENTO D_nr D_nme D_gerente D_lcal 1 Prduçã 1122 Piracicaba 2 Almxarifad 1123 Piracicaba Sã Paul 3 Pessal 1234 Sã Paul 7

8 Passams para a 1 a frma nrmal, remvend atribut D_lcal da relaçã DEPARTAMENTO e criand uma uma nva relaçã DEPTO_LOC nde a chave primária é nr d dept. DEPARTAMENTO(D_nr,D_nme,D_gerente) DEPTO_LOC(D_nr,D_lcal) DEPARTAMEN TO DEPTO_LOC D_nr D_nme D_gere nte 1 Prduçã Almxarifad Pessal 1234 D_nr D_lcal 1 Piracicaba 2 Piracicaba 2 Sã Paul 3 Sã Paul DEPENDÊNCIA FUNCIONAL É uma restriçã que envlve dis cnjunts de atributs de um BD. Pr exempl, se fr especificada a seguinte restriçã X->Y ist significa que para quaisquer tuplas t 1 e t 2 cm valres iguais para X, express pr T 1 [X]=T 2 [X], terems T 1 [Y]=T 2 [Y]. Dizems que Y é funcinalmente dependente u determinad pr X. Ex.: Cnsidere esquema de relaçã EMP_PROJ EMP_PROJ(EP_Epis,EP_Pnr,EP_hras,EP_Enme,EP_Pnme,EP_Plcal) e suas instâncias: EMP_PRO J EP_Epis EP_Pnr EP_hra s EP_Enme EP_Pn me EP_Plca l Pedr GIS SP Pedr Internet Piracicab a Jã GIS SP 8

9 Maria GIS SP 2 10 Maria Internet Piracicab a 3 15 Maria BD Campina s 1 10 Paula GIS SP 2 5 Paula Internet Piracicab a Pdems identificar as seguintes dependências funcinais: A) EP_Epis->EP_Enme B) EP_Pnr->{EP_Pnme,EP_Plcal} C) {EP_Epis,EP_Pnr}->EP_hras A dependência Funcinal pde ser cmpleta u parcial: Cmpleta: {EP_Epis,EP_Pnr} -> EP_hras Parcial: {EP_Epis,EP_Pnr} ->EP_Enme 2 a Frma Nrmal Uma relaçã r está na 2 a Frma Nrmal se td atribut nã principal * fr cmpletamente dependente funcinalmente da chave primária de r. Ex.: Cnsidere esquema de relaçã EMP_PROJ EMP_PROJ(EP_Epis,EP_Pnr,EP_hras,EP_Enme,EP_Pnme,EP_Plcal) e suas dependências funcinais: EP_Epis EP_Pnr EP_hra s EP_Enme EP_Pn me EP_Plca l * Atribut principal faz parte de uma chave da relaçã 9

10 Passams para a 2 a Frma Nrmal transfrmand as dependências funcinais parciais em dependências funcinais cmpletas através da criaçã de nvas relações: Empregad Prjet Emp_Prj E_pis E_nm e P_nr P_nm e P_lcal EP_Epi s EP_Pnr EP_hra s 10

11 DEPENDÊNCIA FUNCIONAL TRANSITIVA Uma dependência funcinal X->Y é transitiva se existir um cnjunt de atributs nã chave Z, nde X->Z e Z->Y. Ex.: Cnsidere esquema de relaçã EMP_DPT EMP_DPT(E_Nme, E_Pis, E_Nasc, E_End, D_Nr, D_Nme, D_Ger) E_Nme E_Pis E_Nasc E_End D_Nr D_Nme D_Ger Jsé /05/70 R. XV... 1 RH Ruth Jã /04/65 R ADM Chic Pedr /07/67 R. Ja... 1 RH Ruth Manel /05/75 R. ETC... 2 ADM Chic e suas dependências funcinais: E_Nm e EP_Epis E_Nasc E_End D_Nr D_Nme D_Ger E_Pis -> D_Nr D_Nr -> D_Ger Lg: E_Pis->D_Ger é uma Dependência Funcinal Transitiva 3 a Frma Nrmal Uma relaçã r está na 3 a Frma Nrmal se seus atributs nã frem dependentes funcinalmente de utrs atributs nã chave, u ainda, se seus atributs nã chave nã frem transitivamente dependentes das chaves primárias (Cdd). Ex.: Cnsidere s esquemas de relaçã NOTA_FISCAL(Nr,Série,DataEmiss,CdCli,NmCli,EndCli,CGCCli,TtGeral ) 11

12 VENDA(NrNF,CdMerc,Qtde,TtVenda) MERCADORIA(Códig,Descriçã,PrVenda) NOTA_FISCAL Nr Série DataEmis s Cdcli NmCli EndCli CGCCli TtGeral 967 A 01/08/98 1 Gisele SP B 30/08/98 2 Ivan Pira A 25/07/98 3 Brun Camp A 20/06/98 1 Gisele SP VENDA MERCADORIA NrNF CdMerc Qtde TtVend a Códig Descriçã PrVenda Bné Camiset a Bermuda Calça 50 3 a Frma Nrmal NOTA_FISCAL(Nr,Série,DataEmiss,CdCli,TtGeral) VENDA(NrNF,CdMerc,Qtde,TtVenda) MERCADORIA(Códig,Descriçã,PrVenda) CLIENTE(CdCli,NmCli,EndCli,CGCCli) NOTA_FISCAL CLIENTE Nr Série DataEmis s Cdcli TtGeral Cdcli NmCli EndCli CGCCli 967 A 01/08/ Gisele SP B 30/08/ Ivan Pira A 25/07/ Brun Camp A 20/06/ VENDA MERCADORIA NrNF CdMerc Qtde TtVend a Códig Descriçã PrVenda Bné Camiset a Bermuda Calça 50 Frma Nrnal Byce-Cdd Orientadr(alun, especializaçã, prfessr) 12

13 chave primária: (alun,especializaçã) chave candidata: (alun,prfessr) dependência funcinal: prfessr->especializaçã alun especializaçã prfessr 100 matemática Daniel 150 psiclgia Tânia 200 matemática Catarina 250 matemática Daniel 300 psiclgia Darlene 300 matemática Catarina Uma relaçã está na BCNF se td determinante é uma chave candidata. alun prfessr prfessr disciplina 100 Daniel Daniel matemática 150 Tânia Tânia psiclgia 200 Catarina Catarina matemática 250 Daniel Darlene psiclgia 300 Darlene 300 Catarina 13

14 4 a Frma Nrmal Relações cm Dependência Multi-valradas Alun (ra,especializaçã, atividade) Chave: (ra, especializaçã, atividade) ra especializaçã atividade 100 matemática nataçã 100 psiclgia nataçã 100 matemática tênis 100 psiclgia tênis 150 psiclgia nataçã Em uma relaçã R(a,b,c) existe uma dependência multi-valrada se a determina váris valres de b e c e b e c sã independentes entre si. Uma relaçã está na 4 a Frma Nrmal se está na BCNF e nã tem dependências multi-valradas. ra especializaçã ra atividade 100 matemática 100 nataçã 100 psiclgia 100 tênis 150 psiclgia 150 nataçã 14