MÓDULO 11 – CONCEITOS DE BANCO DE DADOS RELACIONAL

MÓDULO 11 – CONCEITOS DE BANCO DE DADOS RELACIONAL
Apesar de todas as dificuldades que foram apresentadas anteriormente sobre o
armazenamento de dados em arquivos lineares não redundantes e ao mesmo tempo
integrados, essa idéia é uma ótima estrutura para um banco de dados desejável.
Afinal, a organização de arquivos lineares é a estrutura de dados mais básica
disponível e a mais utilizada. Tudo o que falamos agora é encontrado nos bancos de
dados relacionais.
Em um banco de dados relacional, os dados armazenados aparentam estar em
arquivos lineares simples. Como o banco de dados relacional utiliza notações
matemáticas em suas estruturas, esses arquivos lineares são chamados de
relações, sendo que na prática chamamos mesmo é de “tabelas”. Quando falamos
em dados armazenados em arquivos, cada linha representa um registro, e dentro de
uma relação elas são chamadas de “tuplas”. Em arquivos as colunas são chamadas
de campos, e nas relações as colunas são chamadas de “atributos”. Na prática,
quando é falado em banco de dados relacionais os seguintes sinônimos são
utilizados.
Relações -> Tabelas
Tuplas -> Linhas
Registros -> Atributos
Colunas -> Campos
Existe uma diferença entre os conceitos usado nos arquivos e os conceitos utilizados
nas relações, pois em um banco de dados relacional os dados apresentam estar
armazenados em estruturas que parecem muito com um arquivo. As diferenças são:
1. As colunas existentes em uma relação podem estar em qualquer ordem, que
o significado dos dados não é afetado. Isto não é possível em um arquivo.
2. As linhas de uma relação podem estar dispostas em qualquer ordem, o que
não é possível em um arquivo.
3. Cada posição Linha/Coluna, que podemos chamar também de células devem
ter apenas um único valor, o que não é necessariamente verdade em um
arquivo.
4. Em uma relação não existe duas linhas que sejam idênticas, o que não é
necessariamente verdade em um arquivo.
11.1 Chave primária
“O que é uma chave?”
Chave é um conjunto de atributos de uma relação que pode ser utilizada em
qualquer operação que englobe atributos e valores de atributos.
Em algumas relações podem ser encontradas várias chaves parecidas, também
chamadas de chaves candidatas. Durante a fase de projeto lógico do banco de
dados, o Administrador de Banco de Dados escolhe uma dessas chaves, aplicando
a ela a restrição de estado único, sendo essa chave escolhida denominada de
“chave primária”.
Com a utilização de uma chave primária, uma relação nunca apresentará linhas
repetidas, significando a possibilidade de identificar cada linha separadamente uma
da outra.
Ex: Tabela de vendedores
CODIGO
001
002
003
004
NOME
Carlos
Eduardo
Marcos
Paulo
CIDADE
Fortaleza
São Paulo
Campinas
Rio de Janeiro
ESTADO
Ceará
São Paulo
São Paulo
Rio de Janeiro
CATEGORIA
A03
A03
A01
A04
VENDEDORES(CODIGO, NOME, CIDADE, ESTADO, CATEGORIA)
Na tabela de vendedores a chave primária é representada pelo conjunto {CODIGO}
uma vez que dois vendedores não apresentam o mesmo código. Qualquer outro
conjunto de atributos da relação “vendedor” que contenha “codigo” (CODIGO,
NOME, CIDADE) é uma chave candidata. No entanto a escolha da chave primária
objetiva sempre minimizar a quantidade de atributos. Quando uma chave primária é
construída com mais de um atributo da relação, ela é denominada de “chave
primária composta”, caso o contrário é denominada de “chave primária simples”.
Entre as várias chaves candidatas de uma relação, aquelas que não foram
escolhidas como chaves primárias são denominadas de chaves alternativas e
podem ser utilizadas como chave de ordenação ou consulta. Já as chaves que não
fazem parte do conjunto de chaves candidatas são denominadas de chaves
secundárias, pois não permite a identificação individual de uma linha da relação.
A chave estrangeira referencia sua própria relação, não sendo necessário aparecer
como chave na relação que participar.
Exemplo de chave estrangeira:
Observe na tabela de pedidos a existência de COD_FOR e COD_PECA como
chaves estrangeiras nessa relação, pois COD_FOR e COD_PECA são chaves
primárias nas relações peças e fornecedores.
11.2 As restrições de integridade
As restrições de integridade são algumas normas que foram criadas e definidas para
manter a total integridade dos dados armazenados no banco de dados. As principais
restrições de integridade são:
Restrição de domínio: Todos os valores dos atributos devem ser coerentes com o
domínio correspondente.
Ex:
Idade: Número inteiro positivo
Salário: Número real positivo
Restrição de chave primária: Cada valor existente na chave primária deve ser
único na relação a que pertence.
Restrição de entidade: O valor de uma chave primária nunca pode ser nulo, pois o
valor nulo não permite a identificação de uma linha.
Restrição de referência: Toda referência que é feita de uma linha através de uma
chave estrangeira deve ser verificada, pois toda linha que for referenciada deve
previamente existir no banco de dados.
11.3 As operações de um banco de dados relacional
Todas as operações executadas em um banco de dados relacional abordam quatro
categorias, devendo obedecer as restrições de integridade que citamos
anteriormente. As categorias são:
11.3.1 Operações sobre estruturas
As operações que são realizadas sobre as estruturas apóiam os administradores de
banco de dados nas definições e manutenções. São elas:
Inserção: Adição de novas tabelas ao plano de dados.
Remoção: Retirada de tabelas e atributos do esquema de dados.
Atualização: Adição de algum tipo de atributo a uma tabela já existente no esquema
dos dados.
As operações realizadas na estrutura do banco de dados permitem a adaptação do
BD às novas necessidades que possam surgir dentro da empresa.
11.3.2 Operações sobre os dados
São operações realizadas sobre as linhas (tuplas) já existentes em um banco de
dados. São elas:
Inserção: Adição de uma ou mais linhas em uma relação.
Remoção: Retirada de uma ou mais linhas de uma relação.
Atualização: Alteração de algum valor de atributo de uma linha.
11.3.3 Operações sobre conjuntos
São operações aplicadas a duas relações que obedecem à compatibilidade de
união, apresentando atributos pertencentes ao mesmo domínio.
União: O resultado da união de duas relações consiste no conjunto de todas as
linhas das duas relações, sem a existência de redundância nas linhas.
Interseção: O resultado da interseção de duas relações consiste no conjunto de
todas as linhas que pertencem as duas relações.
Diferença: é o resultado da diferença entre duas relações, gerando como resultado
as linhas que pertencem a uma relação e não pertence à outra.
Produto cartesiano: é aplicada a relação que não necessitam ser compatíveis para
gerar a sua união. O resultado do produto cartesiano é uma relação que apresenta
linhas que são formadas pela combinação de todas as linhas de uma relação com as
linhas das outras.
11.3.4 Operações sobre tabelas
São as operações aplicadas a qualquer tipo de relação. São elas:
Seleção: Operação aplicada a um conjunto de relações com o propósito de
selecionar um subconjunto de linhas com todos os seus atributos, que satisfazem a
uma determinada condição que foi imposta. O conjunto de linhas resultantes dessa
seleção forma uma relação temporária.
Projeção: Operação aplicada a uma relação com o intuito de selecionar os atributos
de uma relação com base em uma lista de atributos que foi fornecida. O resultado é
uma tabela sem repetições.
Junção: Operação utilizada para combinar linhas que foram selecionadas de duas
ou mais relações, de modo a ser estabelecida virtualmente uma única linha.
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