Curso Completo - Banco de Dados - Modulo I.pdf

Banco de dados Mdulo I Introduo a Banco de Dados

Curso Preparatrio - ITnerante

Prof. Thiago Cavalcanti

Bibliografia

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Ementa

Banco de Dados

Conceitos

Modelagem Conceitual

Entidade Relacionamento

Outras notaes grficas

Modelagem de Dados Relacional

lgebra relacional

Normalizao

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Objetivo: Curso Banco de dados

Descrever os conceitos introdutrios necessrios para o adquado conhecimento dos modelos de banco de dados

Entender os conceitos relacionados a Modelagem Conceitual, focando principalmente no modelo E-R.

Definir o Modelo Relacional e os conceitos de normalizao e lgebra relacional.

4

Tire suas dvidas

[email protected]

www.itnerante.com.br

Lista: [email protected]

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INTRODUO A BANCO DE DADOS

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CONCEITOS BSICOS

Dados e Banco de Dados

Dados - fatos conhecidos que podem ser registrados e possuem significado implcito.

Nome, Telefone, Endereo

Banco de Dados (BD) - coleo de dados relacionados

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Propriedades implicitas de um BD

Um banco de dados respresenta algum aspecto do mundo real, s vezes chamado de mini-mundo ou de universo de discurso (UoD Universe of Discourse). As mudanas no mini-mundo so refletidas no banco de dados

Um banco de dados uma coleo logicamente coerente de dados com algum significado inerente. Uma variedade aleatria de dados no pode ser corretamente chamada de banco de dados

Um banco de dados construdo e populado com dados para um finalidade especfica. Ele possui um grupo definido de usurios e algumas aplicaes previamente concebidas nos quais esses usurios esto interessados.

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Exemplos de Banco de Dados

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Conceito de Banco de Dados

Banco de Dados conjunto de dados estruturados que so confiveis, coerentes e compartilhados por usurios que tm necessidades de informaes diferentes.

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SGBDs

Sistema de Gerenciamento de Banco de Dados

Um conjunto de programas que permitem armazenar,

modificar e extrair informaes de um banco de

dados

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Sistemas de Banco de Dados

Consiste em uma coleo de dados inter-relacionados e de um conjunto de programas para acess-los

Coleo de

Dados

Contm informaes sobre um empreendimento particular

Banco de dados

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Sistema de Gerenciamento de Banco de Dados

Conjunto de programas

Descrever/Definir

Armazenar/Construir

Tratar

Manipular(Consultar, atualizar)

Compartilhar

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Ambiente de Sistema de banco de dados

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Questo 01 - Prova: ESAF - 2010 SUSEP Analista de Tecnologia da Informao

Um Banco de Dados um: a) conjunto de objetos da realidade sobre os quais se deseja manter informaes. b) conjunto de operaes sobre dados integrados destinados a modelar processos. c) software que incorpora as funes de definio, recuperao e alterao de dados. d) software que modela funes de definio, recuperao e alterao de dados e programas. e) conjunto de dados integrados destinados a atender s necessidades de uma comunidade de usurios.

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Um Banco de Dados um: a) conjunto de objetos da realidade sobre os quais se deseja manter informaes. b) conjunto de operaes sobre dados integrados destinados a modelar processos. c) software que incorpora as funes de definio, recuperao e alterao de dados. d) software que modela funes de definio, recuperao e alterao de dados e programas. e) conjunto de dados integrados destinados a atender s necessidades de uma comunidade de usurios.

Questo 01 - Prova: ESAF - 2010 SUSEP Analista de Tecnologia da Informao

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UM EXEMPLO RPIDO! BANCO DE DADOS DE UMA FACULDADE!

CARACTERSTICAS DA ABORDAGEM DE BANCO DE DADOS

Natureza autodescritiva

Uma definio e descrio completa da sua estrutura e restries.

Armazenada no catlogo do SGBD

Estrutura de cada arquivo, o tipo e formato dos itens de dados e as restries sobre os dados.

METADADOS!

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Isolamento entre programas e dados

Independncia de dados do programa

Exemplo:

Acrescentar data de nascimento a relao aluno.

SGBDOO

Operao Interface ou assinatura + implementao ou mtodo

A implementao pode ser alterada sem mudanas na interface.

Independncia de operao do programa

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Abstrao dos dados

Caracterstica que permite a independncia de dados do programa e a independncia da operao dos programa.

SGBD

Representao conceitual

Modelo de dados

Conceito lgicos

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Suporte a multiplas vises dos dados

Viso: Um subconjunto do banco de dados ou conter dado virtual que derivado dos arquivos do banco de dados.

Um SGBD multiusurio precisa oferecer facilidades para definir mltiplas vises.

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Compartilhamento de dados

Processamento de transao multiusurio

On-line Transaction Processing (OLTP)

Controle de concorrncia (SGBD)

Garantir que vrios usurios tentando atualizar o mesmo dado faam isso de maneira controlada.

Transaes concorrente

Operam de forma correta e eficiente!

Que tal +5 centavos a respeito de transao??

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Conceito de transao

um programa em execuo ou processo que inclui um ou mais acessos ao banco de dados, que efetuam leitura ou atualizaes de seus registros.

Atomicidade Consistncia

Isolamento Durabilidade

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Questo 2 - FCC - 2010 - TCE-SP - Agente da Fiscalizao Financeira - Produo e Banco de Dados

No catlogo so mantidos

a) esquemas internos, conceituais e externos, mapeamentos e metadados.

b) apenas os esquemas internos e os metadados.

c) apenas o esquema conceitual e os metadados.

d) apenas os esquemas internos, externos e os metadados.

e) apenas o mapeamento conceitual.

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No catlogo so mantidos

a) esquemas internos, conceituais e externos, mapeamentos e metadados.

b) apenas os esquemas internos e os metadados.

c) apenas o esquema conceitual e os metadados.

d) apenas os esquemas internos, externos e os metadados.

e) apenas o mapeamento conceitual.

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ATORES EM CENA Funes que envolvem o uso dirio de um grande banco de dados.

Administradores de Banco de Dados (DBA)

Banco de dados Recurso principal

SGBD e os software relacionados Recurso secundrio

DBA o responsvel Por autorizar o acesso ao banco de dados,

coordenar e monitorar seu uso e adquirir recursos de software e hardware conforme a necessidade

Por resolver problemas como falha na segurana e demora no tempo de resposta do sistema.

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Atribuies do DBA

Definir o esquema conceitual

Definir o esquema interno

Contato com os usurios

Definir restries de segurana e integridade

Monitorar o desempenho e responder a requisitos de mudanas.

Definir normas de descarga e recarga


Definir normas de descarga e recarga

O DBA tem de definir e implementar um esquema apropriado de controle de danos, em geral envolvendo:

1.Descarga ou dumping peridico do banco de dados para o meio de armazenamento de backup e

2.Recarga ou restaurao do banco de dados quando necessrio, a partir do dump mais recente.


Date Pag. 36 - 8 edio

Administrador de Dados

a pessoa que toma as decises estratgicas e de normas com relao aos dados da empresa.

Administrador do Banco de dados

a pessoa que fornece o suporte tcnico necessrio para implementar essas decises). Assim, o DBA responsvel pelo controle geral do sistema em um nvel tcnico.


Projetistas de Banco de Dados (ADs)

Responsveis por identificar os dados a serem armazenados ...

E escolher estruturas apropriadas para representar esses dados.

Para isso ...

Precisa se comunicar com todos os potenciais usurios a fim de entender suas necessidades e criar um projeto que as atenda.

Definem vises!

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Atribuies do DA

Decidir quais informaes devem ser mantidas no banco de dados; Identificar as entidades de interesse para a empresa e

identificar as informaes a serem registradas sobre essas entidades (Projeto Lgico)

Padronizam os nomes dos objetos criados no BD; Gerenciam e auxiliam na definio das regras de

integridade; Controlam a existncia de informaes

redundantes; Trabalham de forma corporativa nos modelos de

dados da organizao;


Projeto Conceitual

Usurios finais

Pessoas cujas funes exigem acesso ao BD para consulta, atualizaes e gerao de relatrios.

So divididos em:

Casuais

Iniciantes ou paramtricos

Sofisticados

Isolados

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Analista de Sistemas e programadores

Analistas de sistemas Identificam as necessidades dos usurios finais, especialmente os iniciantes e paramtricos, e definem as especificaes das transaes padro que atendam a elas.

Programadores implementam essas especificaes como programas; depois testam, depuram, documentam e mantm essas transaes programadas.

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Trabalhadores dos bastidores

Trabalham para manter o ambiente do Sistema de Banco de Dados.

Projetistas e implementadores de Sistemas de SGBDs

Desenvolvedores de ferramentas

Operadores e pessoal de manuteno (Suporte)

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VANTAGENS DE USAR A ABORDAGEM DE SGBD

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Vantagens de usar a abordagem de SGBD

Controle de redundncia

Restringir acesso a usurios no autorizados

Processamento eficiente de consulta

Backup e recuperao

Multiplas interfaces com o usurio

Representa relacionamento complexo entre os dados

Restries de integridade

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Implicaes adicionais

Potencial para garantir padres

Tempo reduzido para desenvolvimento de aplicaes

Flexibilidade

Disponibilidade de informaes atualizadas

Economia de escala

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UMA BREVE HISTRIA DAS APLICAES DE BD

Sistemas hierquico e de rede

Registros com estruturas semelhantes

Muitos tipos de registros e muitos relacionamentos entre eles

No ofereciam capacidades suficientes para:

Abstrao de dados

Independncia de dados e programas

Mainframes: Grandes e caros!

3 paradgimas principais: Hierrquico, Rede e Arquivos invertidos

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Oferece abstrao e flexibilidade

Banco de Dados Relacionais

Separa o armazenamento fsico dos dados de sua representao conceitual

Fornece uma base matemtica para representao e consulta dos dados.

1970 Sistemas relacionais experimentais

1980 SGBDs relacionais

Melhoria no processamento e otimizao de consulta.

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Bancos de dados mais complexos (O-O)

Final da decada de 80 Linguagens orientadas a objetos

Necessidade de armazenar e compartilhar objetos complexos e estruturados

BDOOs

Complexidade do modelo e a falta de um padro!

Conceitos de OO Relacionais

SGBDORs

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Intercmbio de dados na Web (XML)

Web + HTML

Dados extraidos dinamicamente de diversos SGBDs

XML combina conceitos dos modelos usados nos sistemas de documentos com os conceitos de modelagem de banco de dados.

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Novas aplicaes de Banco de Dados

Aplicaes tinham sua prpria estrutura de arquivos e dados

SGBDs possuem extees que do suporte s necessidades especializadas de algumas aplicaes Aplicaes cientficas

Armazenamento e recuperao de imagens

Armazenamento e recuperao de videos

Minerao de dados

Apliaes espaciais (clima, mapas ...)

Aplicaes de sries temporis.

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Problemas de manter essas aplicaes no MR

Estruturas de dados mais complexas eram necessrias para modelar a aplicao do que a representao relacional simples.

Novos tipos de dados eram necessrios alm dos tipos numricos e alphanumricos.

Novas operaes e construtores de consulta eram necessrios para manipular os novos tipos de dados

Novas estruturas de armazenamento eram necessrias para a pesquisa eficiente sobre os novos tipos de dados.

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Novas funcionalidades dos SGBDs

Incorporao de conceitos de BDOO aos sistemas relacionais.

Novos mdulos!

Banco de dados de back-ends.

ERP = Enterprise Resource Planning

Consolida diversas reas funcionais dentro de uma organizao.

CRM = Customer Relationship Managment

Funes de processamento de pedido, bem como marketing e suporte ao cliente.

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Quando no usar um SGBD?

Consideraes sobre custos

Alto investimento inicial em hardware, software e treinamento

A generalidade que um SGBD oferece para a definio de processamento de dados

Esforo adicional para oferecer funes de segurana, controle de concorrncia, recuperao e integridade.

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aconselhado usar arquivos

Aplicaes de dados simples e bem definidas, para as quais no se espera muitas mudanas

Requisitos rigorosos de tempo real, para alguns programas de aplicao, que no podem ser atendidos devido as operaes extras executadas pelo SGBD

Sistemas embarcados com capacidade de armazenamento limitada, onde um SGBD no seria apropriado.

Nenhum acesso de mltiplos usurios.

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Modelo de dados, esquemas e instncias

Objetivos de um SGBDs

Prover um ambiente que seja conveniente e eficiente para recuperar e armazenar informaes de Bancos de Dados

Eliminar ou Reduzir Redundncia e inconsistncia de dados

Dificuldade no acesso aos dados

Problemas de integridade e atomicidade

Isolamento dos dados

Anomalias de acesso concorrente

Problemas de segurana

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Objetivos de um SGBDs

Abstrao de dados

Retirar da viso do usurio final informaes a respeito da forma fsica de armazenamento dos dados.

Simplifica a interao do usurio com o Sistema

Se refere a supresso de detalhes da organizao e armazenamento dos dados.

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Modelo de Dados

Uma coleo de conceitos que podem ser usados para descrever a estrutura de um banco de dados

Uma coleo de ferramentas conceituais para

Descrio de dados

Relacionamentos entre eles

A semntica dos dados

Restries de consistncia

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Categoria de modelos de dados

Modelos de dados de alto nvel ou conceituais Conceitos que so prximos ao modo como o usurio

ver os dados

Modelo de dados representativos (ou de implementao) Ocultam detalhes de armazenamento de dados em

disco, mas podem ser implementados diretamente em um sistema de computador.

Modelos de dados de baixo nvel ou fsicos Conceitos que descrevem os detalhes de como os

dados so armazenados no computador, geralmente, voltado para especialistas.

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Categorias de modelos de dados

Conceituais

Alto nvel

Representativos

Implementao

Fsicos

Baixo nvel

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Exemplos de modelos de dados

Modelo conceitual (baseado em objetos)

Modelo E-R entidades, atributos e relacionamentos

Modelo representativo (baseados em registro)

Modelo relacional

Modelo de dados legados rede e o hierrquico.

Modelo fsico

Modelo unificador

Modelo de memria em frames

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Modelos Lgicos (Silberchatz)

Baseado em Registros

Hierrquico

Rede

Relacional

Baseado em Objetos

Entidade-relacionamento

Binrio

Infolgico

Funcional

Semntico

Orientado a objetos

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Questo 03 ESAF 2009 - Analista de Planejamento e Oramento rea: TI Q.54

So modelos de bancos de dados lgicos baseados em objetos:

a) entidade-relacionamento, unificador e infolgico.

b) objetos-atributos, sequencial e infolgico.

c) entidade-relacionamento, binrio e de rede.

d) entidade-relacionamento, binrio e infolgico.

e) entidade-relacionamento, binrio e em frames.

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Questo 03 ESAF 2009 - Analista de Planejamento e Oramento rea: TI Q.54

So modelos de bancos de dados lgicos baseados em objetos:

a) entidade-relacionamento, unificador e infolgico.

b) objetos-atributos, sequencial e infolgico.

c) entidade-relacionamento, binrio e de rede.

d) entidade-relacionamento, binrio e infolgico.

e) entidade-relacionamento, binrio e em frames.

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Estrutura de um Banco de Dados (BD)

Instncia ou ocorrncias ou estado

Coleo de dados armazenados no Banco de Dados em um determinado instante

Prprio banco de dados

Extenso!!

Esquema

o projeto geral do BD

Descrio do banco

Inteno, conotao!!

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Arquitetura de trs camadas e independncia de dados

Arquitetura trs esquemas (ANSI/SPARC)

Independncia de dados lgica

Independncia de dados fsica

Alterar o esquema

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Esquemas externos ou vises do usurio


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As trs vises da arquitetura bsica de um SGBD, pela ordem, desde a mais prxima do usurio at a mais distante, so:

a) externa, conceitual e interna.

b) externa, interna e conceitual.

c) conceitual, interna e externa.

d) conceitual, externa e interna.

e) interna, conceitual e externa.


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As trs vises da arquitetura bsica de um SGBD, pela ordem, desde a mais prxima do usurio at a mais distante, so:

a) externa, conceitual e interna.

b) externa, interna e conceitual.

c) conceitual, interna e externa.

d) conceitual, externa e interna.

e) interna, conceitual e externa.

Arquitetura trs esquemas (ANSI/SPARC)

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Independncia de Dados

A capacidade de alterar o esquema em um nvel do sistemas de banco de dados sem alterar o esquema no nvel mais alto ... ou ...

Habilidade de modificar a definio de um esquema em um nvel sem afetar a definio do esquema em um nvel mais alto

Independncia fsica de dados

Independncia lgica de dados

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Questo 05 - CESPE - 2011 - TJ-ES - Analista Judicirio - Anlise de Banco de Dados - Especficos Considerando a figura ao lado, que ilustra uma arquitetura de banco de dados de trs esquemas, julgue os itens subsequentes. [1] Em razo de a independncia de dados, provida pela arquitetura em tela, permitir a execuo mais eficiente de consultas no sistema gerenciador de banco de dados (SGBD), os mais conhecidos SGBDs comerciais implementam a arquitetura de banco de dados de trs esquemas por completo.

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Abstrao de Dados

Nvel Fsico

Estruturas de dados complexas de nvel baixo so descritas em detalhes

(como os dados so de FATO armazenados?)

Nvel Lgico

Administradores de banco de dados (quais informaes devem pertencer ao BD?)

Nvel de viso

Viso 1 Viso 2 ... Viso n

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Silberchatz, cap. 1, fig 1.1. Os trs nveis de abstrao de dados

Questo 06 - Prova: ESAF - 2009 - ANA - Analista Administrativo TI - Desenvolvimento

O nvel de abstrao, que visa simplificar a interao entre usurios e o sistema de banco de dados, o

a) fsico.

b) de viso.

c) lgico.

d) de esquema.

e) de modelo.

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O nvel de abstrao, que visa simplificar a interao entre usurios e o sistema de banco de dados, o

a) fsico.

b) de viso.

c) lgico.

d) de esquema.

e) de modelo.

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Resumo Importante

Abstrao dos dados:

Nvel de viso

Nvel lgico

Nvel fsico

Modelo de dados:

Lgico com Base em Objetos

Lgico com Base em Registros

Fsico

Esquemas:

Esquema conceitual

Esquema lgico

Esquema fsico

Independncia de dados:

Independncia fsica

Independncia lgica

Nvel Fsico

Estruturas de dados complexas de nvel baixo so descritas em detalhes

(como os dados so de FATO armazenados?)

Nvel Lgico

Administradores de banco de dados (quais informaes devem pertencer ao BD?)

Nvel de viso

Viso 1 Viso 2 ... Viso n

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MODELAGEM


Definio de Modelo

Modelo a representao abstrata e simplificada de um sistema real, com a qual se pode explicar ou testar o seu comportamento,

em seu todo ou em partes. Paulo Cougo

Modelo uma simplificao de uma realidade e normalmente usa uma linguagem especfica.


Perguntas importantes!! :P

1) Porque devemos modelar?

2) O que significa modelar?

3) preciso mesmo modelar?

4) Como eu devo fazer isso?

5) O que vai ser representado?

6) Para que serve o modelo aps gerado?


Antes de pensar em dados ... Vamos falar de Prdios


Validando e testando


O modelo ...

No o objeto real mas uma REPRESENTAO com maior ou menor fidelidade


um meio

Perceber

Entender

Antecipar

Substituir

O objeto observado

Coisa, pessoa, ambiente, conceito

Concreto(real) ou imaginrio

o ponto de partida para o processo de modelagem


Temos que modelar o mundo observado, seja ele real ou imaginrio.

Modelagem

Transformar aspectos do mundo real em um modelo de dados formal


MODELO DE DADOS

MODELAGEM CONCEITUAL

MODELAGEM LGICA

GENRICOS

ESPECFICO DE SGBD

Modelo de Dados

Componentes

Uma coleo de tipos de objetos - blocos bsicos de construo de modelos (Estruturas)

Ex: Relaes, Domnio (Modelo Relacional)

Uma coleo de operadores - meio de manipular e atualizar os tipos de objetos

Ex: lgebra Relacional (Modelo Relacional)


Modelo de Dados

Componentes

Uma coleo de regras de integridade - restringem o conjunto de estados vlidos dos tipos de objetos (contedo)

Ex: Valores de chave primria devem ser nicos e no nulos (Modelo Relacional)


Nveis de Modelagem

O padro bsico de definio e especificao de parmetros e elementos que compunham um banco de dados estabelecia o uso de schemas (esquemas). Aspectos conceituais

Aspectos lgicos

Aspectos fsicos

Esquemas unidades de especificao que servem de mapeamento para as estruturas de um banco de dados.


Padro ANSI-SPARC

A ideia bsica consistia na definio de nveis para a definio de esquemas associados a um modelo de dados

Cada um desses nveis deveria isolar as caractersticas especficas que lhe diziam respeito em um schema prprio.


Padro ANSI-SPARK


Arquitetura de trs nveis de schema

Modelo Conceitual de Dados (MCD)

Os objetos, suas caractersticas e relacionamentos tm representao fiel ao ambiente observado independente de limitaes impostas por tecnologias, tcnicas de implementao ou dispositivos fsicos.

Representa-se conceitos e caractersticas observados em um dado ambiente, voltando-nos simplesmente ao aspecto conceitual.


Uso do modelo conceitual

Compreenso, entendimento, transmisso, validao de conceitos, mapeamento do ambiente ...

Ignora-se particularidades de implementao.

possvel derivar diferentes estruturas de implementao a partir dele.

Esse modelo surgir sempre associado a fase de anlise e nunca as fases de projeto.

Esforo igual ou menor do que o empregado para criao de um modelo lgico.


Modelo Lgico de Dados (MLD)

Os objetos, suas caractersticas e relacionamentos tm representao de acordo com as regras de implementao e limitantes impostos por algum tipo de tecnologia(SGBDs).

Essa representao, por sua vez, independente dos dispositivos ou meios de armazenamento fsico das estruturas de dados.


Uso do modelo lgico

Elaborado respeitando e implementando conceitos:

Chave de acesso, controle de chaves duplicadas, itens de repetio, normalizao, ponteiros, integridade referencial, entre outros.

Voltado implementao sob o ponto de vista de sistemas de informao.


Modelo Fsico de Dados

Aquele em que a representao dos objetos feita sob o foco do nvel fsico de implementao das ocorrncias, ou instncias das entidades e seus relacionamentos.

O conhecimento do modo fsico de implementao das estruturas de dados ponto bsico para o domnio desse tipo de modelo.


Integrando a Arquitetura de Trs nveis com a abordagem ER


OBJETOS DE INTERESSE

SCHEMA CONCEITUAL

SCHEMA EXTERNO

SCHEMA INTERNO

MODELO CONCEITUAL

MODELO LGICO

MODELO FSICO

Diagrama simplificado: Fase do projeto de BD

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Projeto de Banco de Dados

Levantamento e anlise de requisitos

Requisitos de dados

Requisitos de processamento

Projeto CONCEITUAL do banco de dados

Projeto do Esquema Conceitual (independente de SGBD)

Escolha do SGBD

Mapeamento do Modelo de Dados (Projeto LGICO)

Projeto do Esquema Lgico e de Vises Conceitual (dependente de SGBD)

Projeto FSICO Projeto do

Esquema Interno (dependente do SGBD)

Implementao e sintonizao do

sistema

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Questo 07 - Prova: ESAF - 2010 - CVM - Analista de Sistemas - prova 2

Assinale a opo correta. a) Um banco de dados relacional composto de

roteamentos. b) O projeto de um banco de dados realizado segundo

as fases Modelagem Procedural, Projeto Lgico, Projeto Operacional.

c) O projeto de um banco de dados realizado segundo as fases Modelagem Conceitual, Projeto Lgico, Projeto Fsico.

d) O projeto de um banco de dados realizado por meio das fases Modelagem Lgica e Modelagem Fsica.

e) Um banco de dados relacional composto de configuraes.

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Assinale a opo correta. a) Um banco de dados relacional composto de

roteamentos. b) O projeto de um banco de dados realizado segundo

as fases Modelagem Procedural, Projeto Lgico, Projeto Operacional.

c) O projeto de um banco de dados realizado segundo as fases Modelagem Conceitual, Projeto Lgico, Projeto Fsico.

d) O projeto de um banco de dados realizado por meio das fases Modelagem Lgica e Modelagem Fsica.

e) Um banco de dados relacional composto de configuraes.

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MODELO ENTIDADE-RELACIONAMENTO


Modelo Entidade-Relacionamento

Proposto por Peter Chen em maro de 1976

The Entity-Relationship Model: Toward the unified view of data


Modelo E-R

A abordagem composta por uma tcnica de diagramao e um conjunto de conceitos.

A tcnica um meio de representao dos prprios conceitos por ela manipulados.

Entidades, Relacionamentos e Atributos

Vamos a eles!!! :P


Modelo Entidade-Relacionamento (E/R)

Entidade

Representao abstrata dos objetos do mundo real - algo sobre que dados so armazenados (um Ser, um Fato)

Ex.: Funcionrio, Departamento

Conjunto de Entidades

Grupos de entidades com caractersticas similares

Ex.: Conjunto de Departamentos da Empresa

Corresponde aos substantivos na descrio da anlise conceitual



Atributos Toda propriedade de uma entidade ou

relacionamento Ex: Nome, Endereo e Salrio so propriedades de

Funcionrio

Chave - Atributo(s) Determinante(s) Conjunto de atributos que determina unicamente uma

ocorrncia de uma entidade Ex: CDIGO Disciplina

MATRCULA Funcionrio

Correspondem aos complementos na descrio da anlise conceitual



Relacionamento

Associao entre objetos dos sistema

Ex: Departamento D1 Emprega o Funcionrio F3

Conjunto de Relacionamentos

Grupo de relacionamentos do mesmo tipo

Ex: Emprega (Departamento X Funcionrio)

Corresponde aos verbos na descrio da anlise conceitual


Exemplo de um diagrama


Atributos

Simples(atmicos)

No so divisveis

Ex: Estado, Cidade

Compostos

Podem ser divididos em partes menores, que representam a maioria dos atributos bsicos com significados independentes.

Ex: Endereo

Rua Santana, 100, Apto 601 - Recife - PE


Atributos

Monovalorados

Possuem apenas um valor para uma dada entidade

Ex: Idade

Multivalorados

Possuem mais de um valor para uma dada entidade

Ex: Telefones (88787981,34141242,46578741)


Atributos

Armazenados

Aquele que efetivamente gravado no Banco de Dados

Derivados

Aquele que pode ser obtido a partir de um dado armazenado

Ex: Idade (Data de nascimento)


Atributos

Valores nulos (Nulls)

Alguns atributos podem ter valores no aplicveis ou desconhecidos para algumas situaes

Ex: NmeroDoApartamento (casa)

Ex: CadastroDePessoa (sem telefone)

Atributos complexos

Atributos aninhados de forma arbitraria.

Ex: {EnderecoFone({Fone(codigoArea, Num)}, Endereco(EnderecoRua(Num, Rua, Apto),Cidade, Estado, CEP)}


Classificao dos atributos: Finalidade

Descritivo

Nominativo

Referencial


DESCRITIVO

NOMINATIVO

REFERENCIAL

Entidades

Atributos-chave restrio de unicidade em atributos

Usados para identificar cada entidade univocamente.


Nome do tipo entidade

CONJUNTO DE ENTIDADE: (EXTENSO)

EMPREGADO

(Nome, Idade, Salario)

(Thiago, 29, 90k)

(Prof2, 28, 100k)

(Prof3, 32, 200k)

EMPRESA

(Nome, Sede Adm, Presidente)

(Itnerante, BSB, Prof2)

(ProvasDeTi, Ceara, Presidente01)

Conjunto de valores(Domnio) de Atributos

Cada atributo esta associado a um conjunto de valores vlidos

No so representados nos diagramas ER

Utiliza-se os tipos bsicos em etapas posteriores do processo de criao de BD.

Inteiros, strings, booleano, real, tipo enumerado, data hora ...


Tipo Relacionamento, Conjunto e Instncias

Um tipo relacionamento R entre n tipos entidade E1, E2, E3, ... , En define um conjunto de associaes ou conjunto de relacionamentos entre essas entidades.

O conjunto de relacionamentos R um conjunto de instncias de relacionamento ri, em que cada ri associa-se a n entidades individuais (e1, e2, ..., e3)


Instncias do conjunto de relacionamento TRABALHA_PARA


Grau de Relacionamento

Grau de um tipo Relacionamento

o nmero de entidades que participam desse relacionamento

Grau 2 - Binrio, Grau 3 - Ternrio


Nomes de Papeis

Cada tipo entidade que participa de um tipo relacionamento executa um papel particular.

O nome do papel significa o papel que uma entidade participante de um tipo entidade executa em cada instncia de relacionamento

Ajuda a explicar o significado

Ex: Empregado trabalhador

Departamento - empregador


Relacionamentos recursivos

Quando um tipo entidade participa mais de uma vez de um relacionamento em papeis diferentes.


Razo de cardinalidade

Para um relacionamento binrio especifica o numero mximo de instncias de relacionamento em que uma entidade pode participar.

Pode ser: 1:1, 1:N, N:1 e M:N


Restrio de participao

Restrio de participao - determina se a existncia de uma entidade depende de sua existncia relacionada outra entidade, pelo tipo relacionamento.

Determina o nmero mnimo de instncias de relacionamento em que cada entidade pode participar.

Restrio de cardinalidade mnima

Total ou parcial


Dependncias de existncia

Total: Dependncia de existncia Nos diagramas ER, a participao total exibida como uma linha

dupla conectada ao tipo de entidade participante do relacionamento.

Parcial Representada por uma linha nica no diagrama ER


Condicionalidade

Relacionamento Condicional (Parcial) Permitem uma condio (Sim/No) para que as instncias

de uma entidade estejam relacionada uma com as outras

Possibilita que haja algum fator para que ocorra o relacionamento

Ex: Um Veiculo pode existir como veiculo em uma loja de carros e no ter um cliente associado a ele.

Relacionamento Incondicional (Total) No h condio para que ocorra

Obriga todas as instncias de uma entidade estarem relacionadas com as instncias da outra entidade

Ex: Um cliente deve comprar veculos em uma loja de carros para existir como cliente da loja.


Carro Cliente (1,n) (0,1)

Questo 08 - ESAF 2009 - Analista de Planejamento e Oramento rea: TI Q.55

No modelo entidade-relacionamento, a cardinalidade de mapeamento expressa

(a) o nmero de entidades ao qual um relacionamento pode estar associado a um outro relacionamento.

(b) o nmero de relacionamentos ao qual outro relacionamento pode estar associado via uma entidade.

(c) o critrio de classificao segundo o qual os relacionamentos associam entidades.

(d) o nmero de entidades ao qual outra entidade pode estar associada via um relacionamento.

(e) o posicionamento de uma entidade dentro do mapeamento do modelo.


Tipo Entidade Fraca

No possui seus prprios atributos-chave.

So identificadas por estarem relacionadas a entidades especficas de outro tipo entidade

Tipo entidade identificador/proprietria

Chamamos o tipo relacionamento entra a entidade fraca e seu tipo proprietrio de relacionamento identificador.


Diagrama E-R (Reviso)


Herana e Especializao/Generalizao

Herana atributos de entidade de nvel superior so herdados pelos conjuntos de entidades de nvel inferior

Na prtica a generalizao simplesmente o inverso da especializao.


Herana e Especializao



Assinale a opo correta. a) Um projeto de banco de dados especificado por um diagrama M-R

pode ser representado por uma coleo de modelos de relao. b) Especializao e Generalizao definem um relacionamento de

conteno entre um conjunto de entidades de nvel superior e um ou mais conjuntos de entidades de nvel inferior.

c) Especializao e Compatibilizao definem um relacionamento de generalizao entre um conjunto de entidades de nvel inferior e um ou mais conjuntos de entidades de nvel superior.

d) Um projeto de banco de dados especificado por um diagrama E-R-E pode ser representado por uma coleo de esquemas de entrada e conteno.

e) Um projeto relacional de banco de dados especificado por um diagrama R-R pode ser representado por uma coleo de domnios de relao.


Revendo o diagrama!


Relacionamento ternrio


FUNCIONARIO

FUNO

PROJETO

ALOCADO

M

M

N

Entidade associativa e Agregao


FUNCIONARIO

FUNO

PROJETO

ALOCADO

M

M

N

1

Relacionamentos Independentes


PROGRAMA CANAL DE TV

FORNECEDOR

EXIBIDO

PATROCINADO

Relacionamentos Contingentes


PROCESSO NORMA

ISSO-9000

CRITRIOS SEGURANA

SEGUE

SEGUE

PROJETO ENGENHEIRO

REGIO

ALOCADO

ATENDE

Relacionamentos Mutuamente Exclusivos


PRODUTO DECRETO LEI

INSTITUIO

ISENTO

PAGA IMPOSTO

OBRA ESTADO

MUNICIPIO

CUSTEADA

CUSTEADA

EMPREITERA

CUSTEADA

OUTROS MODELOS CONCEITUAIS

135

Comentrios: Paulo Cougo

Devemos estar preparado, durante nossa atuao na rea de modelagem, para nos defrontarmos com diferentes notaes e metodologias.

O importante ser sermos capazes de identificar quais so os elementos semnticos de cada uma delas e aplic-los corretamente.

136

IDEF1X

Embora aplicada no nvel conceitual, incorpora em suas razes muitas caractersticas de projeto de banco de dados (modelagem lgica)

Diagramao dependente de conceitos como chaves e dependncias de identificao.

Elementos:

Entidades

Relacionamentos

Atributos

Subtipos e Supertipos

137

IDEF1X - Entidade

4 categorias

Independentes ou dependentes

Dependentes de identificador e/ou dependentes de existncia

Subtipos ou supertipos.

Associativas ou no-associativas

138

Notao IDEF1X

139

Entidades Independentes

Atributos - chave primria

Demais atributos

Notao IDEF1X

140

** The Child Entity in an Identifying Relationship is always an Identifier-Dependent Entity.

* The Parent Entity in an Identifying Relationship may be an Identifier-Independent Entity (as shown) or an Identifier-Dependent Entity depending upon other relationships.

*Parent Entity

Entity-A

Key-Attribute-A

**Child Entity Key-Attribute-B

Key-Attribute-A (FK)

Entity-B

Relationship Name

Identifying Relationship

Notao IDEF1X

141

** The Child Entity i n a Mandatory Non-Identifying Relationship will be an Identifier-Independent Entity unless the entity is also a Child Entity in some Identifying Relationship.

* The Parent Entity in a Mandatory Non-Identifying Relationship may be an Identifier-Independent Entity (as shown) or an Identifier-Dependent Entity depending upon other relationships.

*Parent Entity

Entity-A

**Child Entity

Key-Attribute-A

Key-Attribute-B


Entity-B

Relationship Name

Mandatory Non-Identifying Relationship

Notao IDEF1X

142

** The Child Entity in a Optional Non-Identifying Relationship will be an Identifier-Independent Entity unless the entity is also a Child Entity in some Identifying Relationship.

* The Parent Entity in a Optional Non-Identifying Relationship may be an Identifier-Independent Entity (as shown) or an Identifier-Dependent Entity depending upon other relationships .

*Parent Entity

Entity-A

Key-Attribute-A

**Child Entity

Key-Attribute-B


Entity-B

Relationship Name

Optional Non-Identifying Relationship

IDEF1X - Relacionamentos

As notaes utilizadas para relacionamento indicam simultaneamente quatro aspectos:

Cardinalidade

Opcionalidade de existncia (dependncia de existncia)

Dependncia de identificador

Significado (role)

143

Notao IDEF1X - Cardinalidade

144

Zero, um ou muitos

Um ou muitos

Exatamente

Zero ou um

De n at m

(n)

n-m

Anotao sobre a cardinalidade

Relacionamentos

145

IDEF1X - Atributos

No existe uma notao grfica especfica para denotar os atributos e suas funes (chave primria, estrangeira, ndices, etc).

Alocao dos atributos dentro da entidade. Chave primria seguido por PK

Chave estrangeira seguido por FK

Obs: Identificao de PK e FK um indcio de uma tcnica voltara ao processo de modelagem lgica e no de modelagem conceitual

146

IDEF1X Subtipos e supertipos

Representa estruturas de generalizao-especializao.

147

Exclusiva

Completa Incompleta

Inclusiva

Comparativo entre IDEF1X e E-R

148

BACHMAN

A notao hoje atribuda a Bachman, conhecida como notao de setas uma derivao da diagramao original proposto por Charles Bachman para representao de estruturas de dados.

Nela existiam 2 elementos:

Estruturas de dados

Relacionamentos existentes entre elas

149

BACHMAN

Para identificar os tipos de associatividade entre as estruturas de dados eram usados apenas dois tipos de representao

A cardinalidade 1 era representada por uma linha sem terminao

A cardinalidade N era representada por uma linha com uma ponta de seta.

150

Notao de setas

O grande diferencial dessa notao est na representao grfica da cardinalidade dos relacionamentos.

151

JAMES MARTIN

A notao conhecida como p-de-galinha, ou no original Crows foot, no abrange todo um conjunto de elementos grficos para representao de modelo de dados.

Trata somente da representao utilizada para a representao dos relacionamentos.

James Martin incorporou essa notao junto a outros elementos e disseminou, atravs dos seus trabalhos sobre Engenharia da Informao.

152

Notao p-de-galinha

153

Entidades, Atributos e Relacionamentos

154

Estrutura de Generalizao-Especializao

155

Questo 10 Prova Discursiva Tribunal de contas do Amap

156

Continuao

157

Resposta - padro

158

Resumo - Navathe Apndice A

Notaes diagramticas opcionais para modelos E-R


MODELO RELACIONAL


Modelo Relacional

Foi introduzido por Ted Codd em um artigo clssico (1970)

Atraiu ateno imediata devido a sua simplicidade e base matemtica.

Baseado na teoria de conjuntos e lgica de predicados de primeira ordem.

Sucede os modelos de rede e hierrquico (Sistemas de banco de dados legados).


Modelo Relacional

Cada linha representa um fato correspondente a uma entidade ou um relacionamento do mundo real.

O nome das tabelas e os nomes das colunas so usados para ajudar na interpretao do significado dos valores em cada linha.


Conceitos do modelo relacional (terminologia)

Banco de dados Coleo de relaes

Relao Uma tabela

Tupla Linha da tabela

Atributo Uma coluna

Domnio Tipos de valores que podem aparecer em uma coluna.


Exemplo



O modelo de dados baseado numa coleo de tabelas que representam dados e as relaes entre eles denominado modelo

a) relacional.

b) entidade/relacionamento.

c) baseado em objetos.

d) de dados semiestruturados.

e) objeto/relacionamento.


Esquemas de um Banco de Dados Relacional


Diagrama para o esquema do Banco de dados relacional EMPRESA

Um estado de um BD relacional


Restries de integridade (SGBD)

As restries de integridade resguardam o BD contra danos acidentais, assegurando que mudanas no resultem na perda da consistncia dos dados. Integridade de Domnio

Integridade de Chave

Integridade de Vazio

Integridade de Entidade

Integridade Referencial

Integridade Semntica

Integridade de Domnio

Restries de domnio

Mais elementares formas de restrio de integridade

Tipo do atributo

possvel definir um domnio para um atributo restringindo seus valores

X inteiro x >= 70 e x

Integridade de Chave

Garante que as tuplas de uma relao sejam nicas.

O valor de um atributo chave pode ser usado para identificar exclusivamente cada tupla na relao.

Em geral, um esquema de relao pode ter mais de uma chave, neste caso cada uma das chaves chamada de chave candidata.


Integridade de Vazio

A restrio sobre valores NULL especifica se valores NULLs sero aceitos.

Especifica se os campos de uma coluna podem ou no ser vazios.


Integridade de Entidade

A restrio de integridade afirma que nenhum valor de chave primria pode ser NULL.

Estabelece que nenhum valor de chave primria pode ser null.

O valor da chave primria usado para identificar as tuplas de uma relao

Null no identifica!

174

Integridade Referencial

classificada entre duas relaes e usada para manter a consistncia entre as tuplas nas duas relaes.

Uma tupla(R1) deve se referir a um tupla existente (R2) - Ex: Empregado (DNO)


Integridade Semntica

especificada pelas regras de negcio, por exemplo, o salrio de um funcionrio no deve ser maior que o salrio de seu chefe.

Essas restries podem ser especificadas na aplicao que se comunica com o banco de dados ou ..

... pelo prprio SGBD usando uma linguagem de especificao de restrio de uso geral

triggers (gatilhos) e assertions (afirmaes).

176

Restries de integridade (SGBD)

Integridade de Domnio (dom(A))

Integridade de Chave (Unicidade)

Integridade de Vazio (def if(x!=null?x==null))

Integridade de Entidade (PK != null)

Integridade Referencial (FK == PK(Chave Candidata) || FK == null)

Integridade Semntica (assertions ou triggers)

Questo 12 - Prova: ESAF - 2010 - SUSEP - Analista Tcnico - Prova 2 - Tecnologia da Informao

Em Sistemas Gerenciadores de Bancos de Dados (SGBD), existem as seguintes categorias de restries de integridade:

a) Integridade de domnio, Integridade de vazio, Integridade de chave, Integridade referencial.

b) Integridade de acesso, Integridade de entrada, Integridade de sada, Integridade referencial.

c) Integridade de domnio, Integridade de completude, Integridade de chave, Integridade posicional.

d) Integridade de cardinalidade, Integridade de vazio, Integridade de autorizao de acesso, Integridade associativa.

e) Integridade de generalizao/especializao, Integridade de usurios, Integridade de chave, Integridade referencial.


LGEBRA RELACIONAL Modelo Relacional


lgebra relacional

uma linguagem de consultas procedural

Conjunto de operaes tendo como entrada uma ou duas relaes e produzindo como resultado uma nova relao


lgebra relacional

Operaes fundamentais Select (Primria /Unria)

Project (Primria/Unria)

Rename (Primria/Unria)

Union (Binria)

Set difference (Binria)

Cartesian product (Binria)

Outra operaes Namely, set intersection, natural join, division e

assignment

A operao seleo

Seleciona tuplas que satisfaam a um determinado predicado

Letra grega minscula sigma ()

(nome da relao)

Predicado: atributo + operador + valor

Operadores: =, , ,

Conectivos: ou(v) e e()


A operao projeo

Permite produzir uma relao apenas com os atributos que desejamos,

(nome da relao)


Seleo e Projeo Juntas


((nome da relao))

Rename

O resultado de uma expresso em lgebra relacional no possuir um nome que possa ser referenciado.

Quem resolve esse problema?!

O operador rename (x(E))

A expresso (E) tem o nome x

Exemplo (conta) - conta.saldo(conta.saldo < d.saldo(conta x d (conta)))


Saldo

500

700

350

750

Saldo

500

700

350

750

900

Saldo

900

Rename para atributos

end_pedrosa(rua_cliente,cidade_cliente(nome_ciente = pedrosa(cliente)))

cliente.nome_cliente(

cliente.rua_cliente = end_pedrosa.rua v cliente.cidade_cliente = end_pedrosa.cidade (cliente x

end_pedrosa( rua_cliente,cidade_cliente(nome_ciente = pedrosa(cliente)))


Unio e Subtrao(Diferena)

Unio unir duas relaes r e s que possuam o mesmo nmero de atributos e os atributos esto definidos dentro do mesmo domnio.

(depositante) U (devedor)

Subtrao permite encontrar tuplas que esto em uma relao mas no em outra

(depositante) (devedor)


Produto cartesiano

Permite combinar informaes de duas relaes quaisquer

Representado por (x)

Suponha as relaes r1(R1) e r2(R2) ento r1 x r2 um relao cujo esquema a concatenao de

R1 e R2 Cada tupla t1 em R1 vai ser combinada cada uma

das tuplas t2 em R2


Operaes adicionais: Interseo e Designao

Interseo de conjuntos:

R S = R ( R S)

Assignment Operation

Escrever uma expresso em lgebra relacional com uma designao para a relao de modo a us-la como uma varivel temporria.

Ex: temp R-S(r)


Operaes binrias: Juno

Juno Natural (Natural Join)

Produto cartesiano Seleo

(?)

uma operao binria que permite combinar certas selees e um produto cartesiano dentro de uma operao.


Operaes binrias: Diviso

A operao de diviso usada nas consultas nas quais se emprega a frase: para todos!

Suponha que desejamos encontrar todos os clientes que tenha conta em todas as agencias localizadas em Casa Amarela.

Primeiro obtemos todas as agencias do bairro (R1)

Encontramos os pares cliente, agencia (R2)

Agora executamos a operao de diviso de R2 / R1


Calculo relacional e a linguagem SQL

O calculo relacional considerado a base para linguagem SQL, e a lgebra relacional usada nos detalhes internos de muitas implementaes de banco de dados para processamento e otimizao de consulta.


Questo 13 - Prova: ESAF - 2010 - CVM - Analista de Infraestrutura de TI

34- Em lgebra Relacional,

a) a operao argumento unria e retorna uma relao de argumento, com certos atributos omitidos.

b) a operao produto cartesiano permite combinar informaes de quaisquer duas relaes.

c) a operao projeo mltipla e retorna uma relao de argumento, com todos os atributos.

d) a operao associao cartesiana permite combinar informaes de quaisquer dois atributos.

e) a operao link unria e retorna um produto de argumentos, com certos atributos omitidos.


NORMALIZAO Modelo Relacional


Critrios para avaliar um esquema

Semntica dos atributos

Reduo de valores redundantes nas tuplas

Reduo de valores null nas tuplas

Impedimento para a gerao de valores ilegtimos

197

Definies (Dependncia Funcional)

Dependncia funcional uma restrio entre dois conjuntos de atributos do banco de dados.

Uma dependncia funcional, denotada por X Y entre dois conjuntos de atributos X e Y, que so subconjunto de R, especificam uma restrio nas possveis tuplas que formem um estado da relao r de R. A restrio que, para quaisquer duas tuplas t1 e t2 em r que tenha t1[X] = t2[X], elas tambm tm de ter t1[Y] = t2[Y].

198

Dependncia funcional trivial/no trivial

Uma DF trivial se X Y e X contm() Y.

Uma DF no trivial se X Y e X no contm Y.

199

A B C D E

A,B,C B

A B C D E

A,B,C D

Clausura

Formalmente, o conjunto de todas as dependncias de F, bem como todas as dependncias que podem ser inferidas para F, chamado de clausura de F, que denotada por F+

200

Regras de inferncia

Regras de inferncia de Armstrong: RI1. (Reflexiva) Se Y subconjunto de X, ento

XY (Isso tambm vlido quando X=Y)

RI2. (Aumentativa) Se XY, ento XZYZ (Notao: XZ significa X U Z)

RI3. (Transitiva) Se X Y e Y Z, ento X Z

Outras regras de Inferncia RI4 (Decomposio) Se XYZ, ento X Y e XZ

RI5 (Aditiva) Se X Y e XZ, ento XYZ

RI6 (Pseudotransitiva) Se XY e WYZ, ento WXZ

201

Normalizao

A normalizao de dados uma tcnica de decomposio utilizada no projeto de banco de dados com objetivo de prover um armazenamento consistente.

Evitando redundncia de dados e anomalias de atualizao.

Se liga ai que hora da reviso!

Superchave Uma superchave de um esquema de relao R = {A1, A2,

..., An} um conjunto de atributos S C R que contenha a propriedade na qual no haver duas tuplas t1 e t2, em qualquer estado vlido da relao r de R, cuja t1[S] = t2[S].

Chave uma superchave mnima(K), qualquer remoo de

atributo de K far com que K deixe de ser superchave

Chave candidata Se um esquema tiver mais de uma chave, cada uma delas

chamada de chave candidata.

Chave primaria A escolhida

Chave secundria as renegadas! :P

203

Se liga ai que hora da reviso!

Atributo primrio membro de alguma chave candidata de R

Atributo no primrio se no for um atributo primrio! :P

204

1 Forma Normal

considerada parte da definio formal de uma relao no modelo relacional bsico.

Os nicos valores permitidos pela 1 FN so atmicos ou indivisveis.

1 Forma Normal

Os campos de uma tabela no devem ser multivalorados ou compostos

2 Forma Normal

Deve estar na 1 FN e todo atributo no chave tem que ser totalmente dependente da chave

No dever existir Dependncia Parcial

2 Forma Normal

Um esquema de relao R est na 2FN se todo atributo no primrio A em R tem dependncia

funcional total da chave primria.

208

3 Forma Normal

Uma relao est na Terceira Forma Normal (3NF) se ela est na 2FN e nenhum atributo no-chave(no primrio) transitivamente dependente da chave primria

No deve existir

Dependncia Transitiva

3 Forma Normal

Definio mais geral da terceira forma normal.

Um esquema de relao R est na terceira forma normal (3FN) sempre que uma dependncia funcional

no trivial X A for determinada em R:

(a) X superchave de R; ou

(b) A atributo primrio de R;

210

Forma Normal de Boyce-Codd

Uma relao est na Forma Normal de Boyce/Codd (BCNF) se todo determinante uma chave candidata

Aluno Disciplina Professor

Aluno Professor Professor Disciplina

Forma Normal de Boyce-Codd

212

Resumo: Tipos de dependncia

Dependncia Funcional (A B)

Uma coluna identificada por outra coluna.

Dependncia Parcial (Chave: A,B; B C)

Uma coluna depende apenas de uma parte de uma chave primria composta.

Dependncia Transitiva (A B C)

Uma coluna(C) depende de outra coluna(B) NO chave e que esta depende da chave-primria(A).

Decomposio sem Perda na Juno

A decomposio deve ser feita de maneira que quando recompe-se a relao original, apenas e exatamente as tuplas existentes na relao original so reobtidas.

A decomposio baseada nas dependncias funcionais(2 FN, 3FN e FNBC) no causam perdas de juno, portanto a normalizao para as formas normais baseadas em dependncias funcionais esto livres desse problema.

214

Normalizao de Relaes

A normalizao de relaes atravs de dependncias funcionais apenas uma das maneiras, embora a mais importante, de evitar inconsistncias em relaes.

Uma outra maneira, advm de uma variao das dependncias funcionais, chamadas dependncia multivalorada , ou multi-dependncia funcional .

215

Multi-Dependncia Funcional

A dependncia funcional significa que o valor de um atributo pode ser determinado a partir de outras.

A multi-dependncia funcional caracteriza o fato de que, embora um conjunto de atributos no possa determinar o valor de outro atributo, ainda assim esse conjunto consegue restringir os valores possveis para aquele atributo.

216

Multi-Dependncia Funcional

Dada uma relao R={A1, A2, ..., An} se um conjunto de atributos ACR restringe os valores possveis para os atributos de outro conjunto BCR, ento diz-se que B Multi-dependente de A, ou que A Multi-determina B, e nota-se: A B.

A multi-dependncia funcional ocorre quando na relao existem atributos multivalorados, que por fora da 1 FN precisam ser desmembrados em mltiplas ocorrncias de tupla que contm apenas um dos valores para aquele atributo.

217

Dependncia Multivalorada (DMV)

Dada uma relao R com atributos A, B, C, existe uma dependncia multivalorada do atributo A no atributo B (A B) se um valor de A associado a uma coleo especfica de valores de B, independente de quaisquer valores de C.

A B C

T 2 1

T 3 2

T 4 1

Z 5 1

Z 7 2

Dependncia Multivalorada (DMV)


Piloto Avio Trajeto

0010 101 REC-FOR

0010 104 REC-FOR

0015 103 CON-GRU

0020 101 GRU-REC

0020 105 CON-GRU

0020 105 GRU-REC

0020 101 CON-GRU

0020 101 REC-CON

0020 105 REC-FOR

Quarta Forma Normal

Sempre que houver a ocorrncia de um atributo multi-valorado ocorrer a multi-dependncia funcional. Se houver duas ou mais dependncias multi-funcionais

independentes entre si na mesma relao ento ocorrero anomalias de atualizao na relao.

Isso deve ser evitado.

Assim, o que procura-se a chamada multi-dependncia funcional no trivial.

A multi-dependencia funcional trivial definida como: Numa relao R, a multi-dependncia A B dita

trivial: se B for subconjunto de A ou

se A U B = R.

220

Quarta Forma Normal

Em outras palavras, de uma maneira mais intuitiva, pode-se dizer que uma multi-dependncia funcional no trivial ocorre sempre que houver mais do que um atributo proveniente de um atributo multi-valorado na mesma relao.

Com esses conceitos possvel agora definir-se a Quarta Forma Normal.

221

Definio de 4FN de acordo com Navathe

"Um esquema de relao R est na 4FN com relao a um conjunto de dependncias funcionais ou multivaloradas F se, para toda dependncia multivalorada no-trivial XY em F+, X for uma superchave de R."


Reflexo final sobre a 4 FN Nome Projeto Dependente

Jos X Vinicius

Jos Y Ana

Jos X Ana

Jos Y Vinicius

Joo W Flavia

Joo X Flavia

Joo Y Flavia

Joo W Thiago

Joo X Thiago

Joo Y Thiago

Joo W Pedro

Joo X Pedro

Joo Y Pedro

223

Nome Projeto

Jose X

Jose Y

Joo W

Joo X

Joo Y

Nome Dependente

Jose Vinicius

Jose Ana

Joo Flavia

Joo Thiago

Joo Pedro

Quinta Forma Normal

Existe uma outra forma normal, denominada Quinta Forma Normal, que tambm advm das dependncias multi-valoradas que ocorrem entre os atributos de uma relao.

A verificao da 5 FN somente precisa ser empreendido em relaes que tenham 3 ou mais atributos como parte da chave.

224

Quinta Forma Normal

A 5 FN ocorre quando existe uma multi-dependncia cclica entre pelo menos 3 conjunto de atributos da chave da relao.

A 5 FN importante do ponto de vista que a decomposio de uma relao em um conjunto de outras relaes (devido principalmente a necessidades de normalizao), quando envolve multi-dependncias cclicas implicam na perda de informaes devido dependncia de juno.

225

Quinta Forma Normal

Uma relao R est na 5 FN quando:

Dado o conjunto de todas as multi-dependncias funcionais de uma base de dados, a relao R:

Ou no tem nenhum conjunto de atributos A que pertena a um ciclo de MDF com ao menos 3 conjuntos de atributos.

Ou os conjuntos de atributos que pertenam a um ciclo esto todos nessa relao.

226

Dependncia de Juno

Uma dependncia de juno (DJ), denotada por DJ (R1, R2, ... , Rn), especificada em um esquema de relao R, especifica uma restrio nos estados r de R.

A restrio diz que todo estado legal r de R deveria ter uma decomposio de juno no aditiva para R1, R2, ... , Rn, ou seja, para todo r tenham

*(R1(r), R2(r), ..., Rn(r)) = r

227

Quinta forma normal

Um esquema de relao R est na quinta forma normal (5 FN) em relao a um conjunto F de dependncias funcionais, multivaloradas e de juno se, para cada dependncia de juno no trivial DJ (R1, R2, ... , Rn) de F+ (ou seja implicada por F), todo Ri for uma superchave de R.

228

Resumindo: 4 e 5 Formas Normais

4 Forma Normal

Eliminar dependncia multivalorada

5 Forma Normal

Eliminar dependncia de juno

Eliminar dependncia de juno

5 Forma Normal

Eliminar dependncia multivalorada

4 Forma Normal

Eliminar dependncia funcional cujo determinante no chave candidata

FNBC

Eliminar dependncias transitivas

3 Forma Normal

Eliminar dependncias funcionais no plenas

2 Forma Normal

Eliminar atributos no atmicos

1 Forma Normal

Questo 14 - Prova: ESAF - 2005 - Receita Federal - Auditor Fiscal - rea TI- Prova 3 Analise as seguintes afirmaes relacionadas a modelagem de dados e a

projeto de banco de dados para ambiente relacional: I. Normalizao o processo formal passo a passo, que examina os atributos

de uma entidade com o objetivo de evitar anomalias observadas na incluso, excluso e alterao de tuplas exclusivas.

II. Uma das condies para uma relao R estar na 3FN (terceira forma normal) que todos os seus atributos "no chave" devem ser dependentes no transitivos da chave primria, isto , cada atributo deve ser funcionalmente dependente apenas dos atributos componentes da chave primria e todos os seus atributos "no-chave" devem ser independentes entre si.

III. Uma relao R est na 2FN (segunda forma normal) se e somente se ela no atender 1FN (primeira forma normal) e todos os atributos "no-chave" forem totalmente dependentes da chave primria.

IV. Uma relao R est na 1FN (primeira forma normal) se e somente se todos os domnios bsicos contiverem grupos repetitivos.

Indique a opo que contenha todas as afirmaes verdadeiras. a) I e III b) II e III c) III e IV d) I e II e) II e IV


Linguagens do SGBD

Veremos mais sobre isso em SQL

233

Linguagens do SGBD

DDL Data Definition Language Usada pelo DBA e pelos projetistas de banco de dados

para definir os esquemas(conceitual e interno).

SDL - Storage Definition Language SGBD possui uma separao clara entre os nveis

conceitual e interno (DDL concetuial)

Especifica o esquema interno

No existe na maioria dos SGBDs como linguagem)

VDL View Definition Language Vises do usurio e seus mapeamentos ao esquema

conceitual.

234

Linguagens do SGBD

DML Data Manipulation Language

Usada para inserir, remover, atualizar e recuperar os dados.

Nos SGBDs

Uma nica linguagem: DML + DDL + VDL ...

... e ainda as instrues para especificao de restrio, evoluo de esquema ...

SDL ... Foi removida de SQL

235

DML - Procedural ou no procedural

Alto Nvel - no-procedural - SQL Especificam operaes de banco de dados

complexas de forma concisa.

Orientada por conjuntos

Declarativas (quais dados)

Linguagem de consulta

Baixo Nvel procedural DL/1 Precisam ser identificadas dentro do programa, de

modo que possam ser extradas por um pr-compilador e processadas por um SGBD

Sublinguagem de dados

236

SQL

Interfaces de SGBDs

Para usurios comuns ou paramtricos, normalmente existem interfaces amigveis

Baseadas em menu para clientes Web

Baseadas em formulrios

Grficas com o usurios

De linguagem natural

Entrada e sada de voz

Para usurio paramtricos

Para o DBA

237

O ambiente do sistema de banco de dados

Mdulos e componentes de um SGBD

239

Detalhes internos

Interfaces

Banco de Dados e o catlogo do SGBD

So armazenados em disco

Controles feito pelo SO

Gerenciador de buffer

Desempenho

240

Gerenciador de dados armazenados

Controla o acesso aos dados independente de onde eles estejam.

BD ou Catlogo

241

Usurios: BDAs

Interfaces interativas para formular consultas

Instrues DDL definem o BD e realizam ajustes

Compilador DDL processa as definies e armazena no catlogo

242

Questo 15 - FCC - 2012 - TRE-SP - Tcnico Judicirio - Programao de Sistemas

Em SGBDs, a) os metadados resultam da converso de comandos DDL pelo compilador da DDL. b) mapeamentos, restries de integridade, mensagens de comunicao e restries de segurana so recursos contidos no dicionrio de dados. c) o arquivo de dados o componente que cuida da alocao do espao na armazenagem no disco e das estruturas de dados usadas para representar a informao armazenada. d) a estrutura de armazenagem e os mtodos de acesso so especificados por um conjunto de definies em um tipo especial de DML. e) a abstrao dos nveis fsico, conceitual e de viso aplica-se, exclusivamente, definio e estrutura de dados.

243


Em SGBDs, a) os metadados resultam da converso de comandos DDL pelo compilador da DDL. b) mapeamentos, restries de integridade, mensagens de comunicao e restries de segurana so recursos contidos no dicionrio de dados. c) o arquivo de dados o componente que cuida da alocao do espao na armazenagem no disco e das estruturas de dados usadas para representar a informao armazenada. d) a estrutura de armazenagem e os mtodos de acesso so especificados por um conjunto de definies em um tipo especial de DML. e) a abstrao dos nveis fsico, conceitual e de viso aplica-se, exclusivamente, definio e estrutura de dados.

244

Usurios: Usurios Casuais

Interfaces interativas para formular consultas

Essa interao chamada: Consulta Interativa

Compilador de consulta avalia e valida a sintaxe

Compila em formato interno

Otimizador de consulta Preocupa-se com o

rearranjo e a possvel reordenao de operaes

245

Usurios: Programadores

Criam programas usando linguagem hospedeira

246

Usurios: Usurios Paramtricos

Realizam a entrada dos dados fornecendo parmetros para transaes predefinidas.

247

Processador de BD em tempo de execuo

Executa

Comandos privilegiados

Planos de consultas

Transaes programadas com parmetros

Aspectos da transferncia dos dados

Gerenciamento de buffer da memria principal

248

Sistema de controle de concorrncia/backup/recuperao

Integrados com o PBDTE para fins de gerenciamento de transaes.

249

Utilitrios do Sistema de banco de dados

Ajudam o BDA a gerenciar o sistema.

Tem basicamente as seguintes funes

Carga

Backup

Reorganizao do armazenamento do banco de dados

Monitoramento de desempenho

250

Classificao dos sistemas gerenciadores de BD

Classificao dos SGBD

Em relao ao modelo de dados

Relacional

Objetos

Objeto-relacional

Hierrquicos (IMS da IBM, System 2K da SAS Inc, TDMS)

Rede (IDMs da Cullinet, DMS 1100 da Univac, IMAGE da HP, VAX-SGBD da Digital, SUPRA da Cincom)

...

252


Nmero de Usurios

Monousurios um usurio por vez!

Multiusurios mltiplos usurios simultneos

Nmero de locais sobre os quais o BD est distribudo.

Centralizados um nico computador

Distribudo

Homogneos mesmo SGBD em todos os locais

Heterogneos SGBDs diferentes.

253


Custo

SGBDs de cdigo aberto (gratuito)

MySQL e PostgreSQL

SGBDs proprietrios

Oracle, DB2, SQL Server, Sybase ...

254


Quanto a o uso

Uso Geral

Uso Especial

255

QUESTES PARTE I

256

Questo 16 - CESPE - 2011 - EBC - Analista - Administrao de Sistemas

A respeito de sistema de gerncia de banco de dados (SGBD), julgue os itens a seguir.

[1] O pr-compilador de SGBD converte comandos embutidos da linguagem SQL em chamadas a procedimentos e(ou) funes normais da linguagem de suporte.

[2] Restries (constraints) so regras a que valores de uma

coluna devem obedecer: valores constantes em uma coluna Idade, por exemplo, no podem ser negativos.

[3] As restries de integridade so regras de consistncia de

dados que devem ser garantidas pelo sistema gerenciador de banco de dados, sem auxlio de validaes ou aplicao externa.

257

Questo 17 - CESPE - 2011 - Correios - Analista de Correios - Analista de Sistemas - Suporte de Sistemas

Acerca dos componentes de um computador (hardware e software), julgue o item a seguir.

[1] Softwares gerenciadores de banco de dados so programas que gerenciam uma coleo de fatos inter-relacionados e podem armazenar dados, atualiz-los, manipul-los, recuper-los e report-los, em uma variedade de visualizaes.

258

Questo 18 - CESPE - 2010 - TRE-BA - Tcnico Judicirio - Programao de Sistemas

Acerca de projeto e modelagem de banco de dados, julgue os itens a seguir. [1] Na atividade referente ao projeto conceitual do esquema de um banco de dados, tem-se como resultado especificaes de alto nvel embasadas no exame das aplicaes de banco de dados resultantes da anlise de requisitos. [2] O esquema conceitual de banco de dados inclui descries detalhadas dos tipos de entidades, relacionamentos e restries, as quais so expressas utilizando conceitos do modelo de dados de alto nvel.

259

Questo 19 - CESPE - 2010 - BASA - Tcnico Cientfico - Tecnologia da Informao - Administrao de Dados

No que concerne a conceitos bsicos de banco de dados, julgue o item a seguir.

[01] Os metadados, definidos como dados dos dados, so abstraes dos dados de mais alto nvel que descrevem dados de um nvel inferior.

260

Questo 20 - CESPE - 2010 - BASA - Tcnico Cientfico - Tecnologia da Informao - Administrao de Dados

Acerca da diviso nos nveis interno, conceitual e externo relativos arquitetura de banco de dados (BD), julgue os itens a seguir.

[1] O mapeamento do nvel conceitual para o nvel interno a chave para a independncia de dados fsica, assim como o mapeamento do nvel externo para o conceitual a chave para a independncia lgica de dados.

[2] Se um sistema de banco de dados prov independncia fsica dos dados, correto inferir que esse sistema tambm permite independncia lgica de dados.

[3] O mapeamento do nvel conceitual para o nvel interno define a correspondncia entre a viso conceitual e o banco de dados armazenado, ou seja, define a forma como os registros e campos conceituais so representados no nvel interno.

[4] O nvel conceitual de dados um nvel de simulao entre os nveis interno e externo.

[5] O nvel conceitual aquele mais prximo do usurio e ocupa-se da forma como os dados so vistos por cada usurio.

261

QUESTES PARTE II

262

Questo 21 - CESGRANRIO - 2011 - FINEP - Analista - Desenvolvimento de Sistemas

O representante de um fabricante de SGBD respondeu assim pergunta de um cliente sobre o que aconteceria s transaes efetivadas, caso viesse a faltar energia: No se preocupe, o nosso produto mantm um log duplo de transaes, armazenados em discos fisicamente separados. Quando o ncleo do SGBD for novamente ativado (colocado no ar), todas as transaes efetivadas, mas cujas tabelas no tenham sido alteradas, sero reprocessadas, de modo que a base de dados estar totalmente consistente quando o sistema retornar. A situao descrita acima relaciona-se propriedade a que uma transao deve atender denominada

a) atomicidade b) consistncia c) isolamento d) durabilidade e) concorrncia

263

Questo 22 - CESGRANRIO - 2008 - Petrobrs - Analista de Sistemas Jnior - Processos de Negcios

correto afirmar que qualquer relao vlida de um modelo relacional

a) pode apresentar tuplas duplicadas, desde que

no haja chaves candidatas definidas. b) tem seus atributos ordenados da esquerda para

a direita, de acordo com a definio. c) tem suas tuplas naturalmente ordenadas, para

fins de localizao. d) tem um ndice fsico para cada chave candidata,

incluindo a chave primria. e) est, pelo menos, na primeira forma normal.

264

Questo 23 - CESGRANRIO - 2008 - BNDES - Profissional Bsico - Anlise de Sistemas - Suporte

Assinale a opo em que so apresentadas duas operaes fundamentais e unrias da lgebra relacional.

a) Selecionar e produto cartesiano.

b) Produto cartesiano e projetar.

c) Unio e renomear.

d) Renomear e selecionar.

e) Projetar e unio.

265

Questo 24 - CESGRANRIO - 2010 - IBGE - Analista de Sistemas - Desenvolvimento de Aplicaes Analise as afirmativas abaixo a respeito da modelagem relacional e sua

implementao em bancos de dados relacionais. I - O relacionamento de uma entidade fraca com a entidade da qual ela depende sempre um relacionamento um para um. II - A especificao de chaves estrangeiras para atributos de uma tabela T em relao a ela prpria uma caracterstica necessria nos bancos de dados para a traduo de diagramas de entidade-relacionamento que contm relacionamentos do tipo auto-relacionamento. III - Se uma relao est na segunda forma normal, todo atributo que no seja chave deve ser totalmente dependente da chave primria. Est(o) correta(s) a(s) afirmativa(s)

a) I, apenas b) II, apenas. c) I e II, apenas. d) II e III, apenas. e) I, II e III.

266

QUESTES PARTE III

267

Questo 25 - ESAF - 2012 - CGU - Analista de Finanas e Controle - prova 3 - Auditoria e Fiscalizao - Geral

Um Sistema de Banco de Dados (a) uma associao de dados interdependentes e hardware adequado que permitem aos usurios acesso aos mesmos. (b) uma coleo de dados relacionados por processadores pertencentes a usurios com privilgio de acesso. (c) uma coleo de dados inter-relacionados e um conjunto de programas que permitem aos usurios acessar e modificar esses dados. (d) uma disposio de dados e atributos que permitem aos usurios construir instncias multiestruturadas. (e) uma coleo de dados de dimensionalidade varivel, selecionada por cada usurio atravs de programas interpretadores.

268


O projeto geral do banco de dados

a) o esquema do banco de dados.

b) o planejamento estratgico do fluxo de dados.

c) o esquema de dimensionamento fsico-financeiro do banco de dados.

d) a verso inicial de instanciao dos dados a serem carregados no sistema.

e) o esquema de atualizao dos dados para manuteno de consistncia.

269


O Modelo Relacional usa a) uma coleo de tabelas para representar os

dados e as relaes entre eles. b) uma coleo de tabelas de deciso para

representar os dados atravs de relaes parametrizadas.

c) um conjunto de relaes entre objetos representados por seus dados.

d) uma tabela de relaes de acesso para determinados usurios.

e) uma coleo de modelos de bancos de dados com hierarquias relacionais de usurios.

270


Um projeto de banco de dados est na BCNF

a) se cada membro do conjunto de esquemas de relao que constituem o projeto estiver na BCNF.

b) se todos os membros do conjunto de esquemas de herana que decorrem do projeto estiverem na BCNF.

c) se cada membro do conjunto de estruturas de atributos que decorrem dos programas estiver na BCNF.

d) se cada relao do conjunto de esquemas de classes que constituem o fluxo de atividades estiver na BCNF.

e) se pelo menos um membro do conjunto de estruturas de relao que inicializam o projeto estiver na BCNF.

271


Sistema gerenciador de banco de dados um software que:

a) incorpora as funes de definio, recuperao e alterao de dados em um banco de dados.

b) incorpora as funes de compilao e interpretao de um banco de dados.

c) incorpora as funes de aquisio, normatizao e gerao de dados em um banco de dados.

d) relaciona dados com atributos em um modelo gerenciador de relacionamento.

e) substitui as funes de definio, recuperao e alterao de dados em um processo decisrio.

272

QUESTES PARTE IV

273


Em SGBDs, a) os metadados resultam da converso de comandos DDL

pelo compilador da DDL. b) mapeamentos, restries de integridade, mensagens de

comunicao e restries de segurana so recursos contidos no dicionrio de dados.

c) o arquivo de dados o componente que cuida da alocao do espao na armazenagem no disco e das estruturas de dados usadas para representar a informao armazenada.

d) a estrutura de armazenagem e os mtodos de acesso so especificados por um conjunto de definies em um tipo especial de DML.

e) a abstrao dos nveis fsico, conceitual e de viso aplica-se, exclusivamente, definio e estrutura de dados.

274

Questo 31 - FCC - 2010 - TCE-SP - Auxiliar da Fiscalizao Financeira

O SGBD deve incluir software de controle de concorrncia ao acesso dos dados, garantindo, em qualquer tipo de situao, a escrita/leitura de dados sem erros. Tal caracterstica do SGBD denominada

a) Compartilhamento dos Dados.

b) Controle de Redundncias.

c) Controle de acesso.

d) Interfaceamento.

e) Controle de Integridade.

275

Questo 32 - FCC - 2011 - TRE-RN - Tcnico Judicirio Programao de Sistemas

Um modelo de base de dados que consiste principalmente de uma coleo de tabelas, uma coleo de operadores e uma coleo de restries de integridade, conhecido como modelo

a) em rede.

b) referencial.

c) plano.

d) relacional.

e) hierrquico.

276

Pergun

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Curso Completo - Banco de Dados - Modulo I.pdf