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Modelos de dados (Relacional), Conceitual - Coggle Diagram
Modelos de dados (Relacional)
Principais modelos de dados
Modelos Planos:
matrizes bidimensionais
(planilhas)
Modelo em rede:
várias
tabelas usadas simultaneamente
por meio de referência e apontadores
Modelo Hierárquico:
variação do modelo de rede só que as relações são limitadas a uma estrutura semelhante a
árvore
Modelo orientado a objeto:
trata os dados como
objetos
que possuem
propriedades (atributos) e operações (métodos)
Modelo RELACIONAL
: trata os dados como
coleção de tabelas
compostas por linhas e colunas, relacionadas por meio de
chaves
Trata da representação
conceitual
dos dados
fisicamente armazenados
.Usuário leigo ainda é capaz de compreender
É capaz de
representar os dados por meio de linguagem matemática,
utilizando teoria de conjuntos e lógica de predicado de primeira ordem
Introduziu técnicas de
consultas simplificadas
e ficou popular por isso
Elementos
Formada por
linhas
chamadas de
registros ou tuplas
, que agrupam valores que representam um
fato do mundo real.
Não possuem ordem entre si,
podendo ser ordenadas de acordo com a necessidade do usuário
Cada valor na tupla é atômico
, ou seja, ele não é subdivisível,
não
sendo permitido atributos
multivalorados ou compostos.
Formadas por
colunas
, chamadas de
campos
. Indicam as
qualidades
da tabela (antes atributos no modelo conceitual)
A
ordenação
dos atributos
pode ser relevante
dependendo do nível de abstração
Quando não for preenchido por inexistência do valor ou desconhecimento, assumirá valor NULL
Tipo de dado
é chamado de
domínio
(tipo data, texto, numérico...etc)
Tabela (antes Entidade no modelo conceitual)
O esquema de relação pode ser interpretado como uma
declaração ou tipo de afirmação (ou asserção),
onde cada
tupla pode ser um fato
ou uma instância da afirmação. Algumas relações podem representar fatos sobre entidades ou sobre relacionamentos
representa
elementos
do mundo real (antes entidades)
Representa os dados como um
conjunto de relações
(que é diferente de relacionamento), que são as tabelas
Álgebra Relacional
É a
base
das linguagens de consulta de banco de dados
É uma linguagem de consulta
formal
, ou seja, uma coleção de operações de alto nível (próximo do usuário) sobre relações ou conjuntos cujo resultado seja uma nova relação
Operações
Primitivas
Seleção
Trata-se de uma operação
unária
(feita em uma única tabela), que
filtra as linhas
de uma tabela que satisfazem um conjunto de condições)
Projeção
Trata-se de uma operação
unária
, que seleciona as colunas especificadas de todas as linhas da relação,
excluindo
as linhas
duplicadas
do resultado (duplicatas). Projeta uma nova tabela apenas com os atributos especificados.
Produto cartesiano ou produto cruzado ou junção cruzada
Trata-se de uma operação
binária
, que combina as linhas de uma tabela com as linhas de outra tabela,
contemplando todas a combinações
das duas tabelas
A quantidade de
colunas
é a
soma
das colunas das tabelas. A quantidade das
linhas
é igual ao
produto
da quantidade das linhas das tabelas
União
É uma operação
binária
que contém todas as linha da primeira,
seguida
de todas as linhas da segunda
Só pode ser realizada se as tabelas possuírem a mesma estrutura:
mesma quantidade de colunas e as colunas devem possuir o mesmo domínio
Diferença
É uma operação
binária
que produz como resultado uma tabela que contém
todas as linhas que existem na primeira tabela e não existem na segunda
Derivadas
Junção
É uma operação
binária
, que combina as linhas de uma tabela com as linhas de outra tabela, onde as
colunas duplicadas são removidas
Intercecção
É uma operação
binária,
que produz como resultado uma tabela que contém,
sem repetições,
todos os elementos que são
comuns às tabelas
Tem que ter a mesma quantidade de linhas e colunas e o mesmo domínio
Propriedades
Comutatividade
A ordem dos fatores não altera o resultado,
exceto para projeção e a diferença
Views ou visões
Definição:
É um objeto que
não
armazena dados, ou seja, ela é um conjunto de dados agrupados e criados
como resultado de uma consulta a uma estrutura física (tabela)
Elas não fazem parte do esquema físico,
sendo virtuais
, coletada dinamicamente dos dados no banco de dados todas a vezes em que o acesso àquela visão for solicitado.
Então alterações na tabela serão automaticamente refletidos na view.
Vantagens
Aumenta a segurança, pois tem uma visão limitada e controlada dos dados
Aumenta a performance pq usa uma consulta previamente utilizada
Restringe o acesso do usuário
Simplifica a interação entre usuário e banco
OBS: Existem as
views materializadas
, que é armazenada de forma não volátil. Tem um melhor desempenho, visto que seu resultado já fica armazenado no banco
Índices
São referências associadas às chaves e são usados para otimizar as buscas. Como o índice de livro.
Chave
Tipos
Superchave
: É um conjunto de uma ou mais colunas, que juntas, permitem identificar de maneira
unívoca
uma tupla da tabela.
Toda tabela tem uma superchave no mínimo
, que é formada por todas as colunas da tabela
Chave primária ou superchave mínima ou primary key (PK):
conjunto de atributos
mínimos
que identifica de forma
unívoca
qualquer linha da tabela
Chave composta:
é uma superchave mínima que possui mais de um atributo
Chave candidata:
campo que também pode ser escolhido como chave primária (ex código e cpf )
Chave secundária/alternativa:
a chave candidata que não foi escolhida como chave primária
Chave estrangeira ou Foreign Key (FK):
relação entre 2 tabelas. Deve satisfazer
2 regras:
as colunas que a compõem devem ter o
mesmo domínio
que as colunas da chave candidata da tabela referenciada. E o valor da chave estrangeira deve ocorrer também na tabela referenciada ou ser nula
OBS: O CESPE entende q a FK referencia a PK e não a chave candidata de outra tabela
Tipos de RESTRIÇÕES
Restrição de chave primária ou Unicidade
Restringe que uma chave primária se repit
a, pois ela diferencia de forma
única
os registros de uma relação
Restrição de integridade de Domínio
Restringe que um campo de uma relação tenha valores diferentes
daqueles tipos definidos para o campo específico
Restrição de integridade de Entidade
Restringe que uma chave primária tenha valor NULL
. Pode ser considerada como uma subcategoria da restrição de integridade de domínio.
Restrição de integridade Referencial
Restringe que a chave estrangeira de uma tabela seja inconsistente
com a chave candidata (ou chave prmária) da tabela referenciada
RELACIONAMENTOS
Relação entre as tabelas, podendo ser 1:1, 1:N ou N:M
No caso de N:M, deve ser mapeado por uma
tabela associativa
, que tem que ter, no mínimo, FK das tabelas de origem
Regras de Codd
As 13 regras (numerados de 0 a 12) definem o que é necessário par aque um Banco de dados seja considerado relacional
Regra 00: Fundamental ou regra base
Não só o armazenamento, mas também o controle (de permissão, catálogo de metadados, controle de ocorrência)
Deverá gerenciar banco de dados
exclusivamente
através de suas capacidades relacionais (tabelas, linhas, colunas, restrições, etc)
Regra 01: Regra da informação
Todas as informações devem ser representadas logicamente como dados dentro de colunas pertencentes a registros de uma tabela
Regra 02: Garantia de Acesso
Dados devem ser acessíveis.
Deve-se garantir que todos os valores de uma tabela possam ser acessados por meio de uma combinação de nome da tabela, valor de chave primária e nome de coluna
Regra 03: Regra do tratamento sistemático de valores Nulos
Os valores nulos (que são diferentes de 0) são suportados pelo SGBD relacional para representar
informação ausente ou não aplicável
e tratados de uma maneira
sistemática
,
indepentende do tipo de dados
Regra 04: Regra do catálogo online baseada no modelo relacional
A descrição no banco de dados está representada,
no nível lógico
, da mesma maneira que os dados comuns, de forma que os
usuários autorizados
possam aplicar a eles a
mesma linguagem relacional de consulta
utilizada para consultar dados normais
Regra 05: Sublinguagem ampla/compressiva de dados
Modelo Hierárquico-Relacional:
combina o modelo
orientado a objeto
com o relacional
Conceitual
Lógico
Físico
Coleta de requisitos