Modelo Relacional + SQL Prof. Daniel Callegari Material elaborado pela Prof. Karin Becker

Modelo Relacional + SQL

Prof. Daniel Callegari

Material elaborado pela Prof. Karin Becker

Modelo Relacional

Codd, E.F “A relational model of data for large shared data banks”.

Communications of the ACM, 13(6):377-87, June 1970.

Objetivos Independência de dados

ordem indexação caminhos de acesso

Reduzir insconsistências regras de projeto (normalização)

Modelo Relacional Informal

Uma base de dados vista pelos usuários como um conjunto de tabelas (e nada além de tabelas)

Formal Aplicação de princípios matemáticos Relação (subconjunto do produto cartesiano de

conjuntos) Álgebra Relacional

COD NOME CIDADE C1 João POA C2 Pedro SP C3 Paulo SP C4 Maria RJ

Modelo Relacional : Formal

COD NOME CIDADE

C1 João POA

C2 Pedro SP

C3 Paulo SP

C4 Maria RJ

COD CIDADESNOME

C1C2

C4C3

C5 ...

João PedroJoséMaria ...

RJ SPPOALondres ...

NY

DOMÍNIO

TUPLARELAÇÃO

X X

Definições

Domínio conjunto de valores atômicos

Relação Dados os conjuntos S1, S2, .., Sn (não

necessariamente distintos), R é uma relação nestes n conjuntos se ele é um conjunto de tuplas <v1, v2, ..., vn> onde v1 S1, v2 S2, ... e vn Sn.

A relação R é um subconjunto do produto cartesiano

S1 X S2 X ... X Sn.

Banco de Dados Relacional Esquema

Definição das relações Instâncias (extensão)

Conjunto de tuplas que compõem as relacões Para cada relação define-se, usando a DDL

disponível: nome atributos restrições de integridade

chave primária, chave alternativa chave estrangeira valores nulos dependentes do UdD

DDL e DML Data Definition Language (DDL) – Comandos definem estrutura ou

esquema do banco de dados. Exemplos: CREATE ALTER DROP TRUNCATE COMMENT RENAME

Data Manipulation Language (DML) – Comandos gerenciam dados dentro dos objetos do esquema. Exemplos: SELECT INSERT UPDATE DELETE CALL EXPLAIN PLAN LOCK TABLE

DCL e TCL Data Control Language (DCL) – Exemplos:

GRANT REVOKE

Transaction Control (TCL) – Comandos usados para gerenciar as mudanças feitas por comandos DML. Permitem que comandos sejam agrupados em transações lógicas. COMMIT SAVEPOINT ROLLBACK SET TRANSACTION (isolation level, rollback segment)

Restrições de Integridade do Modelo Relacional

Restrições de Integridade (RI) que se aplicam a todo modelo que se diz conforme ao modelo relacional

Integridade de Identidade Chave primária Chave alternativa Chave estrangeira Valor nulo

Integridade Referencial

Integridade de Identidade : Conceitos Integridade de Identidade

Nenhum atributo que participe de uma chave candidata de uma relação pode assumir valor nulo

Valor nulo (NOT NULL) Tuplas incompletas

Chave Candidata Grupo mínimo de atributos tal que a combinação de valores

assumida por este grupo corresponde a no máximo uma tupla Chave Primária (PRIMARY KEY)

Uma entre as chaves candidatas Selecionada pelo projetista por conveniencia de desempenho Uma relação possui uma e somente uma chave primária

Chave Alternativa (UNIQUE) Toda chave candidata que não for chave primária

SQL92

CREATE TABLE <table-name>

(<atr-name> <domain> [NOT NULL]

[,<atr-name> <domain> [NOT NULL]]*

[, PRIMARY KEY (atr-name(s))]

[, UNIQUE (atr-name(s))]*);

CREATE [UNIQUE] INDEX <index-name>

ON <table-name>(atr-name(s));

ExemplosCREATE TABLE DEPARTAMENTO

(cod NUMBER(2) NOT NULL, nome VARCHAR(15) NOT NULL, ramal CHAR(4),PRIMARY KEY (cod));

CREATE TABLE EMPREGADO(cpf CHAR(8) NOT NULL,rg CHAR(10) NOT NULL,nome VARCHAR(60) NOT NULL,nascimento DATE NOT NULL,salario MONEY,dep NUMBER(2),gerente CHAR(8),PRIMARY KEY (cpf), UNIQUE(rg),UNIQUE (nome, nascimento));

Exemplos

CREATE TABLE EMPREGADO

(cpf CHAR(8) NOT NULL,

rg CHAR(10) NOT NULL,

nome VARCHAR(60) NOT NULL,

nascimento DATE NOT NULL,

PRIMARY KEY (cpf),

UNIQUE(rg),

UNIQUE (nome, nascimento));


(cpf CHAR(8) NOT NULL PRIMARY KEY,

rg CHAR(10) NOT NULL UNIQUE,


nascimento DATE NOT NULL,

UNIQUE (nome, nascimento));

Integridade Referencial

Chave Estrangeira: Forma de implementar relacionamentos/associações no

modelo relacional Não necessariamente a chave estrangeira participa da

chave primária da relação que a contém (S) Integridade Referencial:

Se uma relação S inclui uma chave estrangeira S-FK equivalendo à chave primária R-PK de uma relação R, então todo valor S-FK em S deve ser : Igual ao valor de R-PK em alguma tupla de R Nulo

Integridade Referencial: Trocando em miúdos

Departamento

Código Nome

4620 Fundamentos da Computação

4622 Computação Aplicada

Empregado

Código Nome Depto Superior

1 Ir. Clotet

2 Avelino 4620 1

3 Rodrigo 4622 2

Primary Key = Código

Foreign Keys:Depto Departamento.CódigoSuperior Empregado.Código

S-FK = DeptoR-PK = Código

R-PK = Código S-FK = Superior

Integridade Referencial: Anomalias de Atualização

As atualizações na base de dados podem causar violações da integridade referencial


Enunciado : Sejam R e S duas relações.

R-PK a chave primária de R S-FK uma chave estrangeira em S que corresponde à R-PK de

R. Seja v(t, k) uma função, onde t é uma tupla, e k um

conjunto de um ou mais atributos, e que designe o valor do(s) atributo(s) k de uma tupla t.

Inclusão: se uma tupla ts é inserida em S, o sistema precisa assegurar

uma das opções abaixo: existe uma tupla tr em R tal que v(tr, R-PK) = v(ts, S-FK) v(ts, S-FK)= NULL

possível somente se S-FK admitir valores nulos


Departamento

Código Nome



Empregado


1 Ir. Clotet

2 Avelino 4620 1

3 Rodrigo 4622 2






Remoção: se uma tupla tr é removida de R, o sistema precisa

computar o conjunto de tuplas tsi de S (i >= 0), onde é verificada a propriedade v(tr, R-PK) = v(tsi , S-FK).

Se o conjunto não for vazio, as alternativas são: a supressão de tr é proibida suprime-se TAMBÉM todas as tuplas tsi do conjunto

(EFEITO CASCATA !!) deve-se substituir TAMBÉM o valor de S-FK em cada tupla

tsi por NULL (DEPENDE DA DEFINIÇÃO DE S-FK)


Departamento

Código Nome



Empregado


1 Ir. Clotet

2 Avelino 4620 1

3 Rodrigo 4622 2






Alteração da S-FK (relação referenciadora S): Semelhante à inserção de tuplas em S

Alteração da R-PK (relação referenciada R): Deve-se computar o conjunto de tuplas tsi de S,

onde a propriedade v(tr, R-PK) = v(tsi , S-FK) é verificada. Se o conjunto não for vazio, as alternativas são: deve-se proibir a modificação altera-se TAMBÉM o valor de S-FK em todas as tuplas tsi

do conjunto; deve-se TAMBÉM substituir o valor de S-FK por NULL em

todas tuplas tsi DEPENDE DA DEFINIÇÃO DE S-FK


Departamento

Código Nome



Empregado


1 Ir. Clotet

2 Avelino 4620 1

3 Rodrigo 4622 2





Manutenção de Restrições de Integridade Restrições de Integridade do Modelo Relacional estruturam-se em termos de estados consistentes da base de dados

Os modelos mais expressivos são aqueles que deixam expressar de forma declarativa, junto ao esquema, as políticas de manutenção de R.I. adotadas pela corporação

E1(consistente)

E2(consistente)

operação

rejeitar ! compensar !

SQL92

Definição de Chave estrangeira

Política de Rejeição (default) a operação só não é rejeitada se não houver tuplas (chave

estrangeira) fazendo referência a uma dada chave primária

Políticas Compensatórias (EXPLICITAMENTE DECLARADAS) CASCADES : propaga a alteração/remoção de tuplas SET NULL : o valor da chave estrangeira é ajustado para valor

nulo SET DEFAULT: o valor da chave estrangeira é ajustado para o

valor default (inicial)

SQL92

Cláusula Foreign-KeyFOREIGN KEY <fkey-atrs> REFERENCES <target-relation>[(<pkey-atrs>)][ON DELETE <policy>][ON UPDATE <policy>]

<policy>:= CASCADE | SET NULL | SET DEFAULT

ESPECIFICADA NA TABELA QUE CONTÉM A CHAVE ESTRANGEIRA !!!

POLÍTICAS COMPESATÓRIAS ESPECIFICAM “CORREÇÕES” NA TABELA QUE CONTÉM A CHAVE ESTRANGEIRA !!!!!

ExemploCREATE TABLE DEPARTAMENTO

(cod NUMBER(2) NOT NULL,


ramal CHAR(4),

PRIMARY KEY (cod));




salario MONEY,

dep NUMBER(2),

gerente CHAR(8),

PRIMARY KEY (cpf),

FOREIGN KEY dep REFERENCES DEPARTAMENTO,

FOREIGN KEY gerente REFERENCES EMPREGADO);

Qual a política?

Exemplo CREATE TABLE EMPREGADO



salario MONEY,

dep NUMBER(2),

gerente CHAR(8),

PRIMARY KEY (cpf),

FOREIGN KEY dep REFERENCES DEPARTAMENTO

ON DELETE SET NULL

ON UPDATE CASCADE

FOREIGN KEY gerente REFERENCES EMPREGADO

ON DELETE SET NULL;

Qual a política?

DDL : Remoção de Objetos do Esquema

drop table <table name> drop index <index name> drop view <view name> drop constraint <const name> (dentro de

comando alter table!)

DDL : Restrições Definidas no comando create table ou alter table Tipos:

unique primary key not null foreign key check(expressão)

check(sexo in (‘f’, ‘m’)) check(idade > 0 and idade <70) check(salario <> 0) check(cod between 1 and 10) check(<nome de procedimento>)

DDL : Restriçõescreate table conta(

cod number(5) not null, saldo number(7,2) not null check(saldo >=0), primary key (cod)

);

create table cliente( codc number(2) primary key,

nomec varchar(60) not null, rg char(10) not null unique, cpf char(10) not null, idade number(2) check (idade between 16 and 90), mae varchar(60) not null, unique (cpf), unique(nomec, mae)

);

DDL : Restriçõescreate table conta(

cod number(5) not null,saldo number(7,2) not null check(saldo >=0),primary key (cod)

);ou

create table conta(cod number(5),saldo number(7,2));

alter table contaadd check(cod is not null);

alter table contaadd check(saldo is not null and saldo>=0);

alter table contaadd constraint conta_pk primary key(cod);

DDL : RestriçõesALTER TABLE <nome tabela>

ADD <definição restrição>

<definição restrição>::=

<padrão>| <nomeada>

<nomeada>::=

CONSTRAINT <nome><padrão>

<padrão>::= unique | check | primary key | foreign key

DDL : Restriçõesalter table conta

add constraint emp_pk primary key(cod);

ou

alter table contaadd primary key(cod);

----------------------------------------------------------alter table conta

add constraint saldo_verifcheck(saldo is not null and saldo>0);

ou

alter table contaadd check(saldo is not null and saldo>0);

Documents

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