Modelo Relacional

Modelo Relacional Características das Relações O valor de um atributo num tuplo é atómico (no cruzamento de uma linha com uma coluna, só é possível encontrar um valor); Os atributos de uma relação devem ter identificadores distintos; Os tuplos de uma relação devem ser distintos (não podem existir dois tuplos com o mesmo valor para todos os atributos)

Modelo Relacional Características das Relações Numa relação a ordem dos tuplos e dos atributos é arbitrária; Os valores de um dado atributo provêm de um domínio; O valor de alguns atributos num tuplo podem ser desconhecidos ou não existir, assumindo o valor especial designado null.

Modelo Relacional Características das Relações Existem dois tipos de tabelas ou relações: Relações base que constituem o esquema da base de dados, onde estão armazenados os dados; Relações virtuais ou views, que não têm existência própria – resultam das relações base para permitir vistas parciais sobre o esquema da base de dados

Tipos de Chaves Superchave – associação de 1 ou mais atributos, cujos valores identificam inequivocamente um tuplo; Chave candidata – subconjunto dos atributos de uma superchave que, sendo ainda uma superchave, não pode ser reduzido sem perder essa qualidade; Chave primária (ou principal) – chave seleccionada de entre as chaves candidatas; Chave estrangeira (ou importada) – conjunto de um ou mais atributos que é chave primária noutra relação. A existência de uma chave estrangeira numa relação deve-se à necessidade de manter uma ligação (relacionamen-to) entre essa relação e a relação em que essa chave estrangeira é chave primeira

Atributos Tuplo Grau da relação Cod_Produto Designação Preço Cardinalidade da relação Atributos Cod_Produto Designação Preço 1234 Monitor SVGA 17” 100 4321 Teclado Português 102 teclas 35.5 2143 Impressora laser HP 4MPlus 520 3412 Rato 3 botões 5.5 Tuplo Grau da relação

Relacionamento entre tabelas Cod_dep Departamento ... abc Informática bcd Produção cde Comercial Departamentos Cod_Func Nome ... Cod_dep 1234 J.Silva abc 2345 A. Costa cde 3456 F. Martins 4567 C. Cunha 5678 B. Alves bcd Funcionários

Restrições de integridade Integridade de domínio – a mais elementar, define restrições ao domínio dos atributos (gama de valores, padrões, etc.); Integridade da entidade – a chave primária de uma relação não pode conter tuplos de valor nulo; Integridade referencial – se numa relação o valor de uma chave importada não é null, então esse valor terá de existir na relação onde essa chave é primária.

Interfaces ao modelo relacional Além do modeloo relacional, CODD propôs ainda para a sua manipulação a Álgebra Relacional e o Cálculo Relacional. Tanto a Álgebra como o Cálculo são Set-oriented, isto é actuam não sobre um registo, mas sobre um conjunto de registos (acesso, consulta, inserção, remoção ou alteração). Como uma relação é um conjunto, a álgebra relacional permite todas as operações da teoria de conjuntos: união, intersecção, diferença e produto cartesiano, bem como outros operadores específicos do modelo relacional: Selecção de tuplos numa relação; Selecção de tuplos de uma relação (projecção) Junção de duas relações, otiginando uma terceira; Divisão de duas relações, originando uma terceira.

Interfaces ao modelo relacional Outro interface é o cálculo de predicados de 1ª ordem, que é uma “linguagem” declarativa, não procedimental e que é considerado de mais alto nível que a álgebra relacional; No cálculo relacional fazem-se duas distinções: Cálculo relacional de tuplos; Cálculo relacional de domínios

Dependências Funcionais Diz-se que existe uma dependência funcional X -> Y entre dois conjuntos de atributos X e Y, se uma instância de valores de X identifica inequivocamente uma instância de valores de Y (não existem duas instâncias distintas de Y para uma mesma instância de X). Cod_aluno ->nome, morada Cod_disciplina -> disciplina, créditos (Nºfactura, cod_prod) -> preço, qt_vendida

Dependências Funcionais Se X->Y então a correspondência entre X e Y é do tipo 1:1 ou 1:M. A chave primária de uma tabela determina os restantes atributos, pelo que existe dependência funcional da chave primária para os restantes atributos.

Dependências Funcionais Propriedades: Reflexividade ( se X->Y então Y->X) Aumentatividade (se X->Y então Xz-> Yz) Transitividade (se X->Y e Y->Z, então X->Z) Regras de inferência Decomposição (se X->YZ, então X->Y e X-> Z) União (se X->Y e X->Z então X->YZ) Pseudotransitividade (se X->Y e YW->Z, então XW->Z)

Dependência Multivalor Numa relação R(X,Y,Z) diz-se que existe uma dependência multivalor X->>Y (X multidetermina Y) se, para cada par de tuplos de R, contendo os mesmos valores de X também existe em R um par de tuplos correspondente à troca dos valores de Y no par original. Se existem os tuplos (x, y1, z1) e (x,y2,z2), então também existem os tuplos (x, y1, z2) e (x, y2, z1).

Dependência Multivalor As dependências multivalor só surgem em situações muito específicas. A observação de uma tabela permite concluir da não existência de uma dependência multivalor, mas não permite concluir sobre a sua existência. Para isso torna-se necessário conhecer toda a relação e as regras que a determinam.

Dependência de Junção É um caso ainda mais raro e muito difícil de detectar; diz-se que numa relação existe uma dependência de junção se, dadas algumas projecções sobre essa relação, apenas se reconstrói a relação inicial através de algumas junções bem específicas, mas não de todas.

Dependência de Junção R(X,Y,Z) (X,Y) (Y,Z) (X,Z) (X,Y)join(Y,Z) <> R(X,Y,Z) X Y Z X1 Y1 z1 Z2 Y2 Z5 X2 Y3 Y4 ... X2 Y4 Z4 X3 Y2 Z2 Z5 Y5