Curso de Aprendizado Industrial Desenvolvedor WEB. Disciplina: Banco de Dados Professora: Cheli Mendes Costa Modelo de Dados

Transcrição

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2 Curso de Aprendizado Industrial Desenvolvedor WEB Disciplina: Banco de Dados Professora: Cheli Mendes Costa Modelo de Dados

3 Modelo para organização dos dados de um BD. define um conjunto de conceitos para a representação de dados. exemplos: entidade, tabela, atributo,... Existem modelos para diferentes níveis de abstração de representação de dados: Modelos conceituais Modelos lógicos Modelo de Dados

4 Modelo de Dados Modelos físicos organização dos arquivos de dados em disco (organização sequencial, uso de índices hashing ou B- trees,...) não são manipulados por usuários ou aplicações que acessam o BD» decisões de implementação de cada SGBD

5 Modelos Conceituais Representação com alto nível de abstração modela de forma mais natural os fatos do mundo real, suas propriedades e seus relacionamentos independente de BD preocupação com a semântica da aplicação Exemplo: Modelo entidade-relacionamento

6 Modelo Entidade-Relacionamento E-R

7 Modelos Lógicos Representa os dados em alguma estrutura (lógica) de armazenamento de dados. Também chamados de modelos de BD Dependente de BD Exemplos modelo relacional (tabelas) modelos hierárquico e XML (árvore) modelo orientado a objetos (classes - objetos complexos)

8 O Modelo Relacional Utilizando o DBdesigner

9 Modelos de BD (Lógicos) Suporte à métodos de acesso especificação dos conceitos do modelo (DDL). Dados, seus domínios e restrições manipulação de conceitos modelados (DML). Esquema (lógico) de BD resultado da especificação dos dados de um domínio de aplicação em um modelo de BD.

10 1ª geração: Modelos Pré-relacionais modelos hierárquico e de rede 2ª geração: Modelo Relacional Modelos de BD 3ª geração: Modelos Pós-relacionais modelos orientado a objetos, objeto-relacional, temporal, geográfico,...

11 Modelos Pré-Relacionais Modelos com várias limitações não representam adequadamente relacionamentos do mundo real Exemplo: hierarquias (1-1 ou 1-N) inexistência de uma linguagem de consulta declarativa consultas exigem programação pela aplicação manipulam um registro por vez baixa performance de acesso

12 Modelos Pós-Relacionais Novos modelos de dados para atender os requisitos de alguns tipos de aplicações. BDOO (Banco de Dados Orientado a objetos) dados com representação complexa BDT (Banco de dados de Transferência) suporte a representação da história dos dados. Exemplos de áreas de aplicação engenharia, geografia, medicina,...

13 Definido em 1970 (E. Codd IBM/Califórnia); Modelo com uma sólida base formal; teoria dos conjuntos Modelo simples; estruturas tabulares poucos conceitos Modelo Relacional Linguagens declarativas para a manipulação de dados; - álgebra relacional e cálculo relacional (formais); - SQL (comercial).

14 O nome da tabela e os nomes das colunas são usados para ajudar na interpretação do significado dos valores em cada linha da tabela. Ou seja Modelo formal fundamentado nos conceitos de uma relação matemática (teoria de conjuntos). O modelo relacional representa o banco de dados como uma coleção de relações. Informalmente, cada relação é semelhante a uma tabela. Cada linha da tabela representa uma coleção de valores de dados relacionados, que podem ser interpretados como fatos descrevendo uma entidade ou um relacionamento.

15 Organização dos dados conceitos do modelo Modelo Relacional - Características Atributo, Relação, Chave,... Integridade restrições básicas para dados e relacionamentos. Manipulação linguagens formais e SQL.

16 O modelo apresenta cinco conceitos: Domínio Atributo Tupla Relação Chave Modelo Relacional - Organização

17 Domínio O tipo de dado que descreve os valores que um atributo pode ter é chamado de domínio. Um domínio D é um conjunto de valores atômicos (indivisíveis). Exemplos: Nomes: o conjunto de nomes de pessoas. Cadeia de caracteres contendo apenas letras; Idades_de_Funcionários: os valores possíveis para idades de funcionários de empresa. Número inteiro entre 15 e 80; CPFs: ddd.ddd.ddd-dd (onde d é um dígito de 0 a 9); Salários: número real positivo com duas casas decimais.

18 Domínio- exemplos

19 Um cabeçalho de coluna é chamado de um atributo. Um item de dado do BD Possui um nome e um domínio Exemplos nome: string idade: [0,120] Atributo

20 Atributo- Exemplo

21 Na terminologia do modelo relacional, uma linha é chamada de uma tupla. Tupla Um conjunto de pares (atributo, valor) define uma ocorrência de um fato do mundo real ou de um relacionamento entre fatos Valor de um atributo definido no momento da criação de uma tupla Deve ser compatível com o domínio OU NULL (valor inexistente ou indeterminado) atômico (indivisível: não-estruturado e monovalorado) Exemplo aluno: {(nome, João ), (idade, 34), (matrícula, ),...}

22 Tupla

23 Relação Uma tabela é chamada de uma relação. Composto por um cabeçalho e um corpo. Cabeçalho número fixo de atributos (grau da relação) atributos não-ambíguos Corpo número variável de tuplas (cardinalidade da relação) ordem não é relevante; na teoria, uma relação é um conjunto de tuplas; na prática, uma relação é uma coleção de tuplas; neste caso, uma relação é chamada tabela.

24 Relação

25 Chave Uma chave é um conjunto mínimo de valores dos atributos que identifica unicamente uma tupla. Se um esquema de relação tem mais de uma chave, cada uma é chamada chave candidata. Uma das chaves candidatas é arbitrariamente escolhida para ser a chave primária, e as outras são chamadas chaves alternativas ou chaves secundárias. É melhor escolher como chave primária aquela com o menor número de atributos.

26 Conjunto de um ou mais atributos de uma relação. Tipos de chaves Chave Primária atributo(s) cujo (combinação de) valor(es) identifica(m) unicamente uma tupla em uma relação conceitos associados Chaves Candidatas e Chaves Secundaria Exemplos alunos: matrícula cidades: (nome, estado) Chave

27 Chave Estrangeira Tipos de Chaves Atributo(s) de uma relação R1 que estabelece(m) uma equivalência de valor com a chave primária de uma relação R2. Se fk(foreign key) é uma chave estrangeira em R1 que faz referência à chave primária pk(primary key) de R2 então: domínio(fk) = domínio(pk) R1 e R2 podem ser a mesma relação Exemplos alunos: curso (referência a um código de curso) cursos: código

28 Chave Primária Atributo que distingui uma linha das demais dentro da tabela.

29 E se repetir?? Ocorre Restrição de Integridade!

30 Cria o elo (físico) entre as tabelas. Chave Estrangeira

31 Chave Candidata Poderia ser uma chave primaria, mas não é...

32 Consistências básicas Modelo Relacional - Integridade Identificação para os dados Garantia de acesso a todos os dados sem ambiguidade Regra de Integridade de Entidade (RIE) Garantia de relacionamentos válidos Regra de Integridade Referencial (RIR)

33 Regra de Integridade de Entidade Dada uma tupla ti de uma relação R O valor de cada atributo que compõe a chave primária de ti deve ser diferente de NULL. Não pode existir uma outra tupla tj em R com mesmo valor da chave primária de ti.

34 Dada uma tupla ti e uma chave estrangeira che em ti. Regra de Integridade Referencial O valor de che pode ser igual a NULL se e somente se os atributos de che não fazem parte da chave primária de ti. O valor de che pode ser diferente de NULL se e somente se existir uma tupla tk na relação referenciada tal que a chave primária de tk possui o mesmo valor da che de ti.

35 Implicações da RIE Dada uma tupla t de uma relação R Se ocorre inclusão (I) ou atualização (A) de t se algum atributo da chave primária de t for NULL OU se existe outra tupla em R com o mesmo valor de chave primária de t então IMPEDIMENTO senão EFETIVAÇÃO; Se ocorre exclusão (E) de t nenhuma consistência a ser feita.

36 Implicações da RIR Dadas duas relações (R1 e R2) e uma chave estrangeira che em R1 que faz referência à chave primária de R2, três ações podem ser tomadas IMPEDIMENTO a operação de atualização não é efetivada CASCATA se ocorre E de uma tupla t de R2, então E toda tupla de R1 tal que che faça referência à chave primária de t se ocorre A da chave primária de uma tupla t de R2, então A o valor da che de toda tupla de R1 que faça referência ao valor antigo da chave primária de t para o novo valor da chave primária de t.

37 Implicações da RIR Dadas duas relações (R1 e R2) e uma chave estrangeira che em R1 que faz referência à chave primária de R2, três ações podem ser Tomadas ANULAÇÃO se ocorre E ou A de uma tupla t de R2, então para toda tupla de R1 tal que che faça referência à chave primária de t faça che = NULL.

38 Implicações da RIR

39 Implicações da RIR

40 Não esquecer!!!!!!!!

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42 UFA!!!

43 Vamos fazer a Atividade 2 para fixar o conteúdo.