Principais Conceitos. Modelo Relacional representa o banco de dados como uma coleção de relações Tupla Atributos Relação Domínio

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1 MODELO RELACIONAL

2 Principais Conceitos Modelo Relacional representa o banco de dados como uma coleção de relações Tupla Atributos Relação Domínio

3 Conceitos Básicos - Relações A Álgebra Relacional fundamenta-se no conceito matemático de Relações. Relação: Def 1: conjunto de n-tuplas r={t1,..., tm}, onde cada tupla ti e' uma lista ordenada de n valores t=<v1,..., vn> Def 2: r(r) subconjunto (dom(a1) x dom(a2) x... x dom(an)) Def 3: dada uma coleção de conjuntos D1, D2,..., Dn (não necessariamente distintos), R é uma relação sobre estes n conjuntos se ela é um conjunto de n- tuplas ordenadas <d1, d2,...,dn> tal que d1 E D1, d2 E D3,..., dn E Dn Considerando-se dois conjuntos A e B não vazios, denominamos Relação de A em B todo subconjunto de A x B (produto cartesiano de A por B). Ex.: A = {1, 2, 3} e B = {-1, 1}. R = {(1,-1); (1,1); (2,-1); (2,1); (3,-1); (3,1)}

4 Conceitos Básicos Domínio: representa o conjunto de valores atômicos admissíveis de um componente de uma relação Atributo: explicita o papel de um domínio em uma relação Os atributos de uma dada relação devem ser diferentes Um atributo (ou vários) identificam uma relação - chave primária

5 Relações Pensando-se na relação como uma tabela: Cada linha representa uma coleção de valores Linha Tupla Cabeçalho Atributos Tabela Relação Tipo de dado Domínio Conceito Matemático Relação Atributo Tupla Atributos indivisíveis Modelo Relacional Tabela Coluna Linha Colunas indivisíveis

6 Conceitos Básicos - Esquema Um esquema de relação R é representado por R(A 1, A 2,..., A n ) é composto por um nome de relação R e uma lista de atributos A 1, A 2,... A n. O grau de uma relação é o número de atributos n desse esquema. EX.:ALUNO(Nome,SSN,FoneResidencia,Endereço, FoneEscritório,Idade,MPG)

7 Os atributos e as tuplas de uma relação ALUNO

8 Características de uma relação: Uma relação (sendo um conjunto) não é ordenada Atributos possuem como domínio um conjunto de valores atômicos. Uma relação pode ser interpretada como um conjunto de fatos.

9 Notação do Modelo Relacional R(A1,...,An) é um esquema da relacao R t=<v1,...,vn> é um tupla t[ai] e t.ai: valor do atributo Ai da tupla t t[ai,.., Aj] e t.(ai,..., Aj): lista dos valores dos atributos Ai,...,Aj da tupla t

10 Restrições Domínio Definem os valores que um atributo pode conter Chave Chave? Superchave Composta por todos os atributos Redundância Chave = Superchave-mínima Dado um subconjunto SK, para quaisquer duas tuplas distintas t1 e t2 t1[sk] t2[sk] Chave Candidata. Cada uma das possíveis chaves do esquema. Chave Primária. Identificar tuplas na relação.

11 Restrições Integridade da Entidade Nenhum valor da chave primária pode ser nulo. Integridade Referencial Uma tupla em uma relação deve fazer referência a uma tupla existente em outra relação Chave-estrangeira Possuem o mesmo domínio da chave primaria a qual faz referência Null??

12 Restrições de integridade referencial exibidas no esquema de um banco de dados relacional EMPRESA

13 Operações Insert pode causar: Delete violação de integridade de identidade (chave prim. nula) violação de restrição de chave violação de integridade referencial em geral nestes casos a inserção e' rejeitada pode causar: violação de integridade referencial - como lidar com a violação:. rejeitar. propagar a exclusão. modificar os valores dos atributos referenciados para nulo Update pode causar as mesmas violações vistas anteriormente quando ou a chave primaria ou chave estrangeira são atualizadas.

14 ÁLGEBRA RELACIONAL FRED

15 Álgebra Relacional Operações Fundamentais Operações Primárias seleção, projeção e rename. Operações Binárias união, diferença, produto cartesiano e junção Pode-se usar os seguintes operadores: <, >, =,,,, and, or, not, (operação de designação)

16 Seleção A operação de seleção seleciona tuplas que satisfaçam um determinado predicado. Representação - σ (sigma minúsculo) Predicado - subscrito a σ Argumento da relação - entre parênteses σ predicado (NomeDaRelação)

17 Exemplo Seleção Selecione, da tabela empregados, todos os empregados que trabalhem no departamento Compras. EMPREGADOS Nome Departamento Salário Paulo Pessoal 2.000,00 Pedro Compras ,00 Maria Compras 1.500,00 João Vendas 3.000,00 σ Departamento = Compras (Empregados)

18 Exercícios - Seleção Selecione, da tabela empregados, todos os empregados que possuam salário maior ou igual a R$ 1.600,00. Selecione, da tabela empregados, todos os empregados que possuam salário maior ou igual a R$ 1.600,00 e que trabalhem para o departamento de compras.

19 Projeção A operação de projeção permite-nos delimitar os atributos (colunas) que são de interesse. O resultado da consulta são algumas colunas especificadas pelo usuário. Representação - π (pi) Atributos desejados - subscrito a π Argumento da relação - entre parênteses π atributo1, atributo2, atributon (NomeDaRelação)

20 Exemplo - Projeção Selecione o nome e o salário de todos os empregados. EMPREGADOS Nome Departamento Salário Paulo Pessoal 2.000,00 Pedro Compras ,00 Maria Compras 1.500,00 João Vendas 3.000,00

21 Exercícios Exiba o resultado das seguintes consultas: π UNOME, PNOME, SALARIO (EMPREGADO) σ ( DNO=4 AND SALARIO > 25000) OR (DNO = 5 AND SALARIO > (EMPREGADO)

22 Exercícios Selecione o nome e o salário de todos os empregados do departamento compras. Selecione o nome dos empregados com sálario maior que R$ 1.600,00. EMPREGADOS Nome Departamento Salário Paulo Pessoal 2.000,00 Pedro Compras ,00 Maria Compras 1.500,00 João Vendas 3.000,00

23 União entre Conjuntos Representado por R U S. O resultado é uma relação que inclui todas as tuplas que estão em R ou em S ou em ambos. EX DEP5_EMPS σdno=5 (EMPREGADO) RESULTADO1 π SSN (DEP5_EMPS) RESULTADO2 π SUPERSSN (DEP5_EMPS) RESULTADO3 RESULTADO1 U RESULTADO2

24 Produto Cartesiano Produto Cruzado ou Junção Cruzada Permite combinar informações de duas relações quaisquer Representação - ( X ) Relação1 X Relação2 Convenção: em muitas relações há ocorrência de atributos com os mesmos nomes. Solução 1: indicar a relação que o atributo pertence Ex.: Empregados.nome Departamentos.nome Solução 2: renomear o atributo

25 Produto Cartesiano Empregados X Departamentos Nome Dep Salário Paulo D ,00 Pedro D ,00 Maria D ,00 João D ,00 Cod Nome D1 Compras D2 Pessoal D3 Vendas

26 Emp.Nome Dep Salário Cod Dep.Nome Paulo D ,00 D1 Compras Paulo D ,00 D2 Pessoal Paulo D ,00 D3 Vendas Pedro D ,00 D1 Compras Pedro D ,00 D2 Pessoal Pedro D ,00 D3 Vendas Maria D ,00 D1 Compras Maria D ,00 D2 Pessoal Maria D ,00 D3 Vendas João D ,00 D1 Compras João D ,00 D2 Pessoal João D ,00 D3 Vendas

27 Junção (Join) Utilizada para combinar tuplas relacionadas de duas relações em uma única tupla. Representação - R <condição de junção> S Produto Cartesiano R X S Seleção

28 Junção (Join) Exemplo: Empregado Dep = Cod Departamento Emp.Nome Dep Salário Cod Dep.Nome Paulo D ,00 D2 Pessoal Pedro D ,00 D1 Compras Maria D ,00 D1 Compras João D ,00 D3 Vendas

29 Emp.Nome Dep Salário Cod Dep.Nome Paulo D ,00 D1 Compras Paulo D ,00 D2 Pessoal Paulo D ,00 D3 Vendas Pedro D ,00 D1 Compras Pedro D ,00 D2 Pessoal Pedro D ,00 D3 Vendas Maria D ,00 D1 Compras Maria D ,00 D2 Pessoal Maria D ,00 D3 Vendas João D ,00 D1 Compras João D ,00 D2 Pessoal João D ,00 D3 Vendas

30 Junção Natural (Natural Join) Utilizada para combinar tuplas relacionadas de duas relações em uma única tupla, removendo os atributos duplcados. Representação - * R * <condição de junção> S Produto Cartesiano R X S Seleção Projeção

31 Junção (Join) Exemplo: Empregado * Dep = Cod Departamento Emp.Nome Dep Salário Dep.Nome Paulo D ,00 Pessoal Pedro D ,00 Compras Maria D ,00 Compras João D ,00 Vendas

32 Emp.Nome Dep Salário Cod Dep.Nome Paulo D ,00 D1 Compras Paulo D ,00 D2 Pessoal Paulo D ,00 D3 Vendas Pedro D ,00 D1 Compras Pedro D ,00 D2 Pessoal Pedro D ,00 D3 Vendas Maria D ,00 D1 Compras Maria D ,00 D2 Pessoal Maria D ,00 D3 Vendas João D ,00 D1 Compras João D ,00 D2 Pessoal João D ,00 D3 Vendas

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34 Exercício Q1: Retorne o nome e endereço de todos os empregados que trabalham para o departamento Pesquisa. PESQUISA_DEPT σ DNOME= Pesquisa (DEPARTMENTO) PESQUISA_EMPS PESQUISA_DEPT DNUMERO= DNO(EMPREGADO) RESULT π PNOME, UNOME, ENDEREÇOS (RESEARCH_EMPS) Q6: Retorne os nomes dos empregados que não tenham dependentes. EMPS π SSN(EMPREGADO) EMPS_COM_DEPS(SSN) π ESSN(DEPENDENTE) EMPS_SEM_DEPS (EMPS - EMPS_COM_DEPS) RESULT π UNOME, PNOME (EMPS_SEM_DEPS * EMPREGADO)