ANÁLISE E PROJETO DE BANCO DE DADOS

Transcrição

1 ANÁLISE E PROJETO DE BANCO DE DADOS ÁLGEBRA E CÁLCULO RELACIONAL FELIPE G. TORRES

2 APRESENTAÇÃO Avaliações AV1 AV2 TRAB1 TRAB2

3 REFERÊNCIAS GRAVES, M. Projeto de Banco de Dados com XML. São Paulo: Makron Books, MACHADO, F. N. R,. Banco de Dados: Projeto e Implementação. São Paulo: Erica, NASSU, Eugênio A. Bancos de dados orientados a objetos. São Paulo: Edgard Blucher, NAVATHE, Shamkant B; ELMASRI, Ramez E,. Sistemas de Banco de Dados. São Paulo: Pearson Brasil, SILBERSCHATZ, Abraham; KORTH, HENRY F; SUDARSHAN, S. Sistema de banco de dados. 3.ed. São Paulo: Makron Books do Brasil, TEOREY, T. J. Database Modeling & Design The fundamental principles. 2. Secondedition. San Francisco: Morgan KaufmannPublishers, Inc. 1994

4 HISTÓRIA DOS BANCOS DE DADOS...

5 DADOS <> INFORMAÇÕES Dado: São fatos que podem ser registrados e possuem significado implícito. Informações: é o dado organizado, um texto pode ser uma informação uma fonte de muitas informações ou um conjunto de informação, pois se os dados agrupados gerarem sentido para quem o lê.

6 DADOS <> INFORMAÇÕES

7 TÁ! E O QUE É BANCO DE DADOS? é uma coleção de dados relacionados. Elmasri et al, 2006 são coleções organizadas de informações (dados) que se relacionam de forma a criar um sentido e dar mais eficiência durante uma pesquisa ou estudo.

8 TÁ! E O QUE É BANCO DE DADOS?

9 INTRODUÇÃO A ÁLGEBRA RELACIONAL Para facilitar a manipulação de dados surgiu a linguagem SQL que incorporou conceitos da álgebra relacional. A maioria dos SGBD s atuais não possuem interface para expressões algébricas relacionais. O cálculo relacional oferece uma linguagem declarativa de nível alto.

10 INTRODUÇÃO A ÁLGEBRA RELACIONAL Para facilitar a manipulação de dados surgiu a linguagem SQL que incorporou conceitos da álgebra relacional. A maioria dos SGBD s atuais não possuem interface para expressões algébricas relacionais. O cálculo relacional oferece uma linguagem declarativa de nível alto.

11 INTRODUÇÃO A ÁLGEBRA RELACIONAL A álgebra relacional normalmente é considerada uma parte integral do modelo de dados relacional. Suas operações podem ser divididas em dois grupos: Conjunto de funções matemáticas. Conjunto de funções específicas.

12 CONJUNTO DE FUNÇÕES MATEMÁTICAS Estas funções são aplicáveis porque cada relação é definida como um conjunto de tuplas no modelo relacional formal. Estão incluídas nessas funções: UNIÃO, INTERSECÇÃO, DIFERENÇA DE CONJUNTO e PRODUTO CARTESIANO.

13 CONJUNTO DE FUNÇÕES ESPECÍFICAS Este grupo consiste em operações desenvolvidas especificamente para bancos de dados relacionais. Entre elas estão SELEÇÃO, PROJEÇÃO e JUNÇÃO.

14 A OPERAÇÃO SELEÇÃO A operação SELEÇÃO é usada para escolher um subconjunto das tuplas de uma relação que satisfaça uma condição de seleção. Pense nesta operação como um filtro que mantém apenas tuplas que satisfazem a condição.

15 A OPERAÇÃO SELEÇÃO A notação padrão para está operação é... σ <condição seleção> (R) Por exemplo para selecionar a tupla da tabela funcionário cujo departamento é 4: σ Departamento = 4 (funcionário)

16 A OPERAÇÃO SELEÇÃO A condição da seleção é uma instrução booleana que é dotada de alguns recursos como: AND, OR, NOT... =, <,,, > e...

17 A OPERAÇÃO SELEÇÃO Essa operação é unária, ou seja, ele é aplicado a uma única relação. A operação de seleção é aplicada a cada tupla individualmente, logo as condições de seleção não podem envolver mais de uma tupla. O grau da relação resultante é a quantidade de atributos.

18 A OPERAÇÃO SELEÇÃO Uma regra desse operador é que sempre a quantidade de tuplas resultantes é menor ou igual ao número de tuplas em R. σ (R) R C

19 A OPERAÇÃO PROJEÇÃO A operação de PROJEÇÃO, seleciona certas colunas da tabela enquanto descarta outras. Caso o interesse seja apenas em certos atributos de uma relação, usamos a a PROJEÇÃO para projetar apenas as relações por esses atributos.

20 A OPERAÇÃO PROJEÇÃO A notação padrão para está operação é... π <lista de atributos> (R) Por exemplo para listar último nome e primeiro nome de cada funcionário: π Unome, Pnome (funcionário)

21 A OPERAÇÃO PROJEÇÃO O grau desta operação é igual ao número de atributos em < lista atributos >. Caso todos os atributos da lista forem não chave em R, tuplas duplicadas provavelmente ocorreram. A OPERAÇÃO DE PROJEÇÃO REMOVE QUAISQUER TUPLAS DUPLICADAS.

22 A OPERAÇÃO PROJEÇÃO Esta operação segue a seguinte regra: O NÚMERO DE TUPLAS EM UMA RELAÇÃO RESULTANTE DE UMA OPERAÇÃO PROJEÇÃO É SEMPRE MENOR OU IGUAL AO NÚMERO DE TUPLAS EM R.

23 A OPERAÇÃO UNIÃO O resultado dessa operação, indicada por R U S, é uma relação que inclui todas as tuplas qie estão em E ou em S ou tanto em R quanto em S. As tuplas duplicadas são eliminadas.

24 A OPERAÇÃO INTERSECÇÃO O resultado dessa operação, indicada por R Π S, é uma relação que inclui todas as tuplas que estão tanto em R quanto em S.

25 A OPERAÇÃO SUBTRAÇÃO O resultado dessa operação, indicada por R S, é uma relação que inclui todas as tuplas que estão em R, mas não em S.

26 PROPRIEDADES COMUTATIVAS A UNIÃO e a INTERSECÇÃO são operações comutativas, ou seja: R U S = S U R ou R Π S = S Π R

27 PROPRIEDADES ASSOCIATIVAS A UNIÃO e a INTERSECÇÃO podem ser tratadas como operações n-árias, aplicáveis a qualquer quantidade de relações, pois ambas são associativas. R U (S U T)= S U ( T U R )

28 A OPERAÇÃO PRODUTO CARTESIANO Esta operação é indicada por x. Por exemplo R x T. Esta também é uma operação de conjunto binária, mas as relações sobre as quais ela é aplicada não precisam ser compatíveis na união. Em sua forma binária, esta operação de conjunto produz um novo elemento.

29 A OPERAÇÃO PRODUTO CARTESIANO A o p e r a ç ã o n -ária PRODUTO CARTESIANO produz novas tuplas ao concatenar todas as combinações de tuplas possíveis de n relações possíveis. A operação PRODUTO CARTESIANO a p l i c a d a i s o l a d a m e n t e n ã o t e m significado. Normalmente é seguido por uma seleção.

30 A OPERAÇÃO DE JUNÇÃO A operação de JUNÇÃO, indicada pela notação padrão: Esta operação é utilizada para combinar tuplas relacionadas de duas relações em uma única tupla maior.

31 A OPERAÇÃO DE JUNÇÃO Esta operação é muito importante para qualquer banco de dados relacional com mais de uma relação única, porque nos permite processar relacionamentos entre as relações.

32 A OPERAÇÃO DE PROJEÇÃO GENERALIZADA A operação de projeção generalizada estende a operação de projeção, permitindo que as funções dos atributos sejam incluídas na lista de projeção. A forma generalizada pode ser expressa como: π F1, F2,... Fn (R)

33 A OPERAÇÃO DE PROJEÇÃO GENERALIZADA Como exemplo, considere a relação: FUNCIONARIO (Cpf, Salario, Deducao, Anos_em_servico) Um relatório pode ser exigido para mostrar: Salario líquido = Salario Deducao Bonus = * Anos_em_servico Imposto = 0,25 * Salario

34 A OPERAÇÃO DE PROJEÇÃO GENERALIZADA Então, uma projeção generalizada combinada com a renomeação pode ser usada da seguinte forma: RELATORIO = P ( CPF, Salario_liquido, Bonus, Imposto ) (π CPF, Salario Deducao, 2000 * Anos_em_Servico, 0,25 * Salario (FUNCIONARIO))

35 O CÁLCULO RELACIONAL DE TUPLA A operação de projeção generalizada estende a operação de projeção, permitindo que as funções dos atributos sejam incluídas na lista de projeção. A forma generalizada pode ser expressa como: π F1, F2,... Fn (R)