Modelo Relacional

Modelo de Dados
Professores
Edson E. Scalabrin
Marcos A. H. Shmeil
telefone: 0xx41-330-1786
e-mail: {scalabrin, shm}@ppgia.pucpr.br
download: http://www.ppgia.pucpr.br/~{scalabrin, shm}
1
Modelo de Dados
Objetivo
• introduzir os principais
conceitos do modelo de dados
relacional e dimensional
2
Modelo de Dados

Sistemas Operacionais: Geralmente implementados
através de banco de dados relacionais.

Sistemas Analíticos: Geralmente implementados através
de um banco de dados dimensional.
SISTEMA OPERACIONAL
PROJETO
BOTTOM-UP
SISTEMA ANALÍTICO
PROJETO
TOP-DOWN
3
Banco de Dados
 Modelo Relacional
4
Modelo Relacional
TABELA DE PRODUTO
Chave Produto
Descrição
Marca
Categoria
Preço Compra
Preço Venda
P00001
PALIO
FIAT
PASSEIO
12.000,00
18.000,00
P00002
K
FORD
PASSEIO
7.000,00
14.000,00
P00003
C10
FORD
CARGA
18.000,00
27.000,00
TABELA DE LOJA
Chave Loja
Endereço
Nome
L001
Av. Sete de Setembro, 2032
Só Passeio Ltda.
L002
Av. Visconde de Guarapuava, 4
Bom Negócio Ltda.
TABELA DE VENDA
Chave Venda
Chave Produto
Chave Loja
Quantidade
Nota Fiscal
V00001
P00003
V00002
V00003
Data
L001
1
0001
01/06/01
P00001
L002
1
0002
03/06/01
P00001
L002
1
0003
10/06/01
5
Relacionamento

No modelo relacional, as tabelas mantém um relacionamento
entre si. No exemplo abaixo, os registros da tabela venda se
relacionam com os registros das tabelas loja e produto.
venda
No modelo relacional os dados
do produto não precisam ser
duplicados para cada registro
de venda.
1
2
3
produto
4
loja
X
a
b
Y
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Implementação Física do Relacionamento
Os relacionamentos são implementados fisicamente através do relacionamento
das chaves primárias de cada tabela que compõe o relacionamento.
TABELA DE PRODUTO
Chave Produto
Descrição
Marca
Categoria
Preço Compra
Preço Venda
P00001
PALIO
FIAT
PASSEIO
12.000,00
18.000,00
P00002
K
FORD
PASSEIO
7.000,00
14.000,00
P00003
C10
FORD
CARGA
18.000,00
27.000,00
Chave Loja
Chave
TABELA DE LOJA
Estrangeira
Endereço
Nome
L001
Av. Sete de Setembro, 2032
Só Passeio Ltda.
L002
Av. Visconde de Guarapuava, 4
Bom Negócio Ltda.
TABELA DE VENDA
Chave Venda
Chave Produto
Chave Loja
Quantidade
Nota Fiscal
Data
V00001
P00003
L001
1
0001
01/06/01
V00002
P00001
L002
1
0002
03/06/01
V00003
P00001
L002
1
0003
10/06/017
Formas Normais
 Regras
desenvolvidas para:
• Evitar inconsistências lógicas nas operações de
atualização das tabelas.
• Evitar redundância na organização das tabelas.
Primeira
Forma
Normal
Segunda
Forma
Normal
Terceira
Forma
Normal
Aumenta as restrições
Diminui o desempenho
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Primeira Forma Normal – 1FN

Definição: o domínio de todos os atributos das
tabelas deve ser atômico (indivisível)
• Cada coluna da tabela deve conter só um tipo de atributos
Tabela
Pessoa
Id-pessoa nome contato
Brigadeiro Franco
233-3932
[email protected]
Não
Satisfaz
1FN
Satisfaz
Tabela
Pessoa Id-pessoa nome endereço telefone email 1FN
9
Segunda Forma Normal – 2FN

Definição: cada tabela deve satisfazer a 1FN, cada
registro deve ter uma chave primária e cada campo não
chave deve depender totalmente da chave primária.
chave primária: id_pessoa, conta
Não Satisfaz 2FN
Id-pessoa nome endereço conta saldo agência endereço-agência
Satisfaz 2FN
chave primária: id_pessoa
Id-pessoa
nome endereço conta
os campos dependem
apenas de parte da chave
primária, alguns apenas de
conta outros apenas de
id_pessoa
chave primária: conta
conta saldo agência endereço-agência
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Terceira Forma Normal – 3FN

Definição: cada tabela deve satisfazer a 2FN e cada atributo
não chave primária depende diretamente da chave primária.
Id-pessoa
nome endereço conta
conta saldo agência endereço-agência
conta saldo agência
o endereço da agência não
depende da conta, mas da
agência.
Não Satisfaz 3FN
Satisfaz
3FN
agência endereço-agência
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Integridade

Devem ser observados dois tipos de integridade:
• a) Integridade de Entidades (cada tabela deve ter
exatamente uma chave primária)
• b) Integridade Referencial (cada chave estrangeira deve
ser consistente com sua chave primária correspondente)
Chave
primária
Chave
estrangeira
Tabela Pessoa
Id-pessoa nome endereço Id-empresa
Tabela Empresa
Id-empresa nome-da-empresa
endereço
12
Integridade Referencial
.


O valor da chave estrangeira deve existir na tabela empresa ou
ser NULO.
Quando um registro da tabela empresa for excluído, todas os
registros da tabela pessoa que façam referência a esse registro
devem ter o valor da sua chave estrangeira alterado para NULO.
TABELA PESSOA
id-pessoa
nome
endereço
id-empresa
1
Adão
Paraíso
2
2
Eva
Paraíso
2
TABELA EMPRESA
id-empresa nome-da-empresa
2
Só Maçã S/A.
endereço
Botas Perdidas
13
Características do Modelo
Relacional



Reduz a redundância das informações armazenadas, diminuindo o
espaço total gasto para armazenar-las.
Simplifica significativamente as operações de escrita, tanto na
inserção de novas informações quanto a alteração de informações
existentes.
Complica as operações de leitura. Quanto mais normalizado for o
modelo do banco de dados operacional, mais lenta e trabalhosa será
a operação de leitura.
1a FORMA
NORMAL
Redução no volume
de dados e aumento
da consistência
2a FORMA
NORMAL
3a FORMA
NORMAL
Desempenho
na leitura
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Modelo Relacional: Conclusões
Operação: ESCRITA:
• Apenas um pequeno número de registros precisa ser alterado.
• Por exemplo, para associar uma nova conta ao usuário os dados
do usuário não precisam ser recadastrados.
Operação: LEITURA:
• Várias tabelas precisam ser associadas para obter a resposta.
• Por exemplo, para obter o faturamento total que uma loja obteve
com um dado produto, num dado período.
ESCRITA
LEITURA
15
Banco de Dados
 Modelo Dimensional
16
Modelo Dimensional

Considere a seguinte afirmativa.
• “Nós vendemos produtos em vários mercados, e nós
medimos nosso desempenho ao longo do tempo”.

O modelo de dados mais adequado para representar
diversas relações entre grandezas é o modelo dimensional.
TEMPO
Cada ponto do cubo
representa uma
combinação de
Produto, Mercado e
Tempo armazenado.
MERCADO
PRODUTO
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Modelo Dimensional:
Esquema em Estrela

O projeto de um banco de dados dimensional é do
tipo top-down, isto é, ele é projetado a partir do tipo
de análise que se quer efetuar.
DIMENSÃO PRODUTO
ANÁLISE DE VENDAS
(TABELA DE FATOS)
DIMENSÃO TEMPO
Chave-tempo
dia-da-semana
mês
quadrimestre
ano
flag-feriado
Chave-tempo
Chave-produto
Chave-loja
reais-faturados
unidades-vendidas
reais-gastos
Chave-produto
descrição
marca
categoria
DIMENSÃO LOJA
Chave-loja
nome-da-loja
endereço
tipo-de-planta-da-loja 18
Modelo Dimensional:
Esquema em Floco de Neve
DIMENSÃO PRODUTO
DIMENSÃO TEMPO
Chave-tempo
dia-da-semana
mês
quadrimestre
ano
flag-feriado
ANÁLISE DE VENDAS
(TABELA DE FATOS)
Chave-tempo
Chave-produto
Chave-loja
reais-faturados
unidades-vendidas
reais-gastos
Chave-produto
descrição
marca
Chave-categoria
DIMENSÃO LOJA
Chave-loja
nome-da-loja
endereço
tipo_de_planta_da_loja
Chave-categoria
categoria
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Modelo Dimensional:
Conclusões
Operações:
• ESCRITA: Não pode ser utilizado, pois não guarda os registros na forma
de unidades.
• LEITURA: Rápida, pois a consulta é feita basicamente em uma única
tabela.
Características dos Bancos Analíticos:
• A dimensão de tempo é definida de acordo com uma granularidade prédefinida: dia, semana, mês. Ela não reflete o instante em que as
operações individuais foram efetuadas.
• O projeto é top-down, isto é, a tabela central parte do objetivo final da
análise.
• Não contém necessariamente todos os atributos relativos aos dados,
apenas os que interessam para análise.
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• Não é adequado para efetuar transações operacionais.