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Informática Para Internet Roberto Douglas da Costa Daniele Gomes de Freitas Medeiros Charles Cesar Magno de Freitas 2015 Natal-RN Banco de Dados Curso Técnico Nível Médio Subsequente Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Norte Aula 05 Modelo lógico e integridade referencial Presidência da República Federativa do Brasil Ministério da Educação Secretaria de Educação a Distância GOVERNO DO BRASIL Presidenta da República Dilma Vana Rousseff Ministro da Educação Aloizio Mercadante Diretor de Educação a Distância da CAPES Jean Marc Mutzig Reitor do IFRN Belchior De Oliveira Rocha Pró-Reitor de Pesquisa e Inovação José Yvan Pereira Leite Coordenador da Editora do IFRN Paulo Pereira Da Silva Diretor do Campus EaD/IFRN Erivaldo Cabral Diretor Acadêmico do Campus EaD/IFRN Wagner de Oliveira Coordenador Rede e-Tec Brasil no IFRN Roberto Douglas da Costa Coordenador do Curso Técnico Subsequente em Informática para Internet Charles César Magno de Freitas BANCO DE DADOS AULA 05 MODELO LÓGICO E INTEGRIDADE REFERENCIAL Professor-autor Danielle Freitas Roberto Douglas da Costa Charles Cesar Magno de Freitas Projeto Gráfico Eduardo Meneses e Fábio Brumana Direcão da Produção de Material Didático Rosemary Pessoa Borges Coordenação de Produção de Mídia Impressa Leonardo dos Santos Feitoza Coordenação de Revisão Wagner Ramos Campos Revisão ABNT Edineide da Silva Marques Revisão Linguística Elizeth Herlein Revisão Pedagógica Vanilton Pereira da Silva Diagramação Luanna Canuto da Rocha Este Caderno foi elaborado em parceria entre o Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Norte e o Sistema Escola Técnica Aberta do Brasil – e-Tec Brasil. Ficha catalográfica C837i Costa, Roberto Douglas da. Informática para Internet. Banco de dados. Aula 05 : Modelo lógico e integridade re- ferencial. / Roberto Douglas da Costa, Daniele Gomes de Freitas Medeiros, Charles Cesar Magno de Freitas. – Natal : IFRN Editora, 2015. 14 f. : il. color. Disciplina do Curso Técnico Nível Médio Subsequente – Rede e-Tec Brasil 1. Banco de Dados. 2. Banco de Dados - Projeto. 3. Modelagem Lógica 4. Modelagem Conceitual. I. Medeiros. Daniele Gomes de Freitas. II. Freitas, Charles Magno de. III. Título. RN/IFRN/EaD CDU 004.6 Ficha elaborada pela bibliotecária Edineide da Silva Marques, CRB 15/488 e-Tec Brasil3 Apresentação da aula Nesta quinta aula, iremos introduzir o modelo lógico e seus elementos como também o conceito de integridade referencial e seus elementos. e-Tec Brasil 4 Informática Para Internete-Tec Brasil 4 e-Tec Brasil 1. Aula 5 – Modelo Lógico e Integridade Referencial Desenvolvendo o conteúdo 1.1 MODELO LÓGICO O modelo lógico tem a função de descrever em formato as estruturas que estarão no banco de dados de acordo com as possibilidades permitidas pela sua abordagem, mas sem considerar, ainda, nenhuma característica especí- fica de um Sistema de Gerenciamento de Banco de Dados (SGBD). Devemos, agora, nos preocupar com a estruturação e estabelecimento da lógica dos relacionamentos existentes entre os dados definidos no modelo conceitual. Sempre que analisamos um contexto sob a óptica tecnológica, temos a tendência de sermos técnicos demais, o que acaba nos levando a erros de interpretação do real. Objetivos • entender a finalidade da modelagem lógica; • identificar a composição de um banco de dados relacional; • observar as características de uma tabela em um banco de dados relacional; • perceber a importância da integridade referencial na modelagem conceitual. e-Tec BrasilAula 5 – Modelo Lógico e Integridade Referencial 5 1.1.1 COMPOSIÇÃO DE UM BD RELACIONAL O modelo relacional baseia-se na teoria matemática de conjuntos, em que os dados são representados através de uma coleção de relações ou tabelas. • Tabelas ou relação: é um conjunto não ordenados de linhas (tuplas) e colunas (atributos) onde são armazenadas as informações (registro) sobre um determinado contexto. Nesse objeto, ficam armazenadas as informa- ções em forma de registros descritas através dos itens determinados nos campos da tabela. • Campos ou atributos: dados que determinam os conteúdos a se- rem inseridos a cada registro. • Registros ou tuplas: informações descritas em linhas de acordo com os campos expostos. Figura 1: Diagrama do modelo lógico Fo nt e: M AC HA DO ; 2 00 4. Figura 2: Elementos do modelo relacional Fo nt e: M AC HA DO ; 2 00 4 Informática Para Internete-Tec Brasil 6 1.2.2 CARACTERÍSTICAS DE UMA TABELA EM UM BD RELACIONAL As principais características de uma tabela em um banco de dados relacional são que as linhas e as colunas de uma tabela não têm ordenação, isto é, não é possível referenciar linhas de uma tabela pela posição dela. Outra característica é que os valores de campos de uma tabela são atônicos e monovalorados, isso quer dizer que os valores dos campos de uma tabela são indivisíveis em termo de valores e componentes. E, por último, as linguagens de consulta a bases de dados relacionais permi- tem acesso por quaisquer critérios envolvendo os campos de uma ou mais linhas. 1.1.3 CHAVE PRIMÁRIA, ESTRANGEIRA E ALTERNATIVA O conceito de chave é usado para estabelecer relações entre linhas de tabe- las de um banco de dados relacional e especificar restrições de integridade básicas de um SGBD relacional. As chaves são classificadas como primária ou estrangeira ou alternativa, também conhecida como chave candidata. Uma chave primária é uma coluna ou uma combinação de colunas cujos valores distinguem uma linha das demais dentro de uma tabela na qual seus valores não se repitam ou não possam se repetir. Sendo assim, podemos dizer que é um valor ou valores únicos concatenados que identificam regis- Figura 3: Elementos de uma tabela de um BD Relacional Fo nt e: M ac ha do (2 00 4) . e-Tec BrasilAula 5 – Modelo Lógico e Integridade Referencial 7 Já a chave estrangeira seria uma coluna ou uma combinação de colunas, cujos valores aparecem, necessariamente, na chave primária de uma tabela distinta. Ou, ainda, podemos conceituar como sendo um ou mais campos de tabelas (colunas) que se refere(m) ao campo ou campos da chave primária em uma outra tabela. Ou seja, é um campo de uma determinada tabela que se referencia a outro campo de outra tabela e este outro campo desta outra tabela é uma chave primária. Dessa forma, podemos dizer que ela é um mecanismo que permite a imple- mentação de relacionamentos em um banco de dados relacional. Sendo assim, uma chave estrangeira indica o modo como as tabelas estão relacionadas. tros dentro de uma tabela. Ou, ainda, podemos definir como um valor de um campo único, que não se repete em nenhum outro registro, dentro de uma tabela. Caso tenha um campo com valores exclusivos como números de identificação ou de série, pode designar esse campo como chave primária. Figura 4: Chave primária em uma tabela de um BD Relacional Fo nt e: M ac ha do (2 00 4) . Figura 5: Chave estrangeira em uma tabela de um BD Relacional Fo nt e: M ac ha do (2 00 4) . Informática Para Internete-Tec Brasil 8 1.1.3 VALIDAÇÃO DA CHAVE ESTRANGEIRA Devem-se observar alguns requisitos quanto à definição da chave estrangei- ra do banco de dados. Quando da inclusão de uma linha na tabela que contém a chave estrangeira • o valor da chave estrangeira deve aparecer na coluna da chave primária referenciada. Quando da alteraçãodo valor da chave estrangeira • o novo valor de uma chave estrangeira deve aparecer na coluna da chave primária referenciada. Quando da exclusão de uma linha da tabela que contém a chave primária referenciada pela chave estrangeira • na coluna chave estrangeira, não deve aparecer o valor da chave primária que está sendo excluída. Quando da alteração do valor da chave primária referenciada pela chave estrangeira As chaves alternativas ou candidatas seriam mais de uma coluna ou combi- nações de colunas que podem servir para distinguir uma linha das demais. Nesse tipo, uma das colunas (ou combinação de colunas) é escolhida como chave primária e as demais colunas ou combinações são denominadas cha- ves alternativas. Figura 6: Chave alternativa em uma tabela de um BD Relacional Fo nt e: M ac ha do (2 00 4) . e-Tec BrasilAula 5 – Modelo Lógico e Integridade Referencial 9 • deve ser garantido que, na coluna chave estrangeira, não apareça o an- tigo valor da chave primária que está sendo alterada. 2. INTEGRIDADE REFERENCIAL Quando colocamos uma coluna como chave estrangeira em uma tabela e relacionamo-la com outra coluna de outra tabela, assumimos responsabili- dades com o banco de dados. A integridade referencial é um sistema de regras que assegura que os rela- cionamentos entre linhas em tabelas relacionadas são válidos e que você não exclua ou altere acidentalmente dados relacionados. Para tentar garantir a integridade de um banco de dados, os SGBDs ofere- cem o mecanismo de restrição de integridade, que é uma regra de consis- tência de dados garantida pelo próprio SGBD. 2.1. REGRAS DE INTEGRIDADE REFERENCIAL Integridade de domínio: o valor de um campo deve obedecer a definição de valores admitidos para a coluna. Integridade de vazio: especifica se os campos de uma coluna podem ou não ser vazios. Integridade de chave: define que os valores de chave primária devem ser únicos. Integridade referencial: valores de chaves estrangeiras devem, obrigatoria- mente, aparecer na chave primária da tabela referida. Essas restrições acima devem ser garantidas, automaticamente, por um SGBD relacional. PARENTE DELETE RESTRICT (Deleção restrita): essa restrição quer dizer que ao excluir a tabela pai, se ela possuir filhos relacionados, a exclusão é impe- dida (RESTRICT). CHILD INSERT RESTRIC: (Inclusão e linha restrita): essa diz que, ao inserir um novo registro na tabela filho, deve-se observar a sua associação com a tabela pai, senão a operação é impedida. Informática Para Internete-Tec Brasil 10 CHILD UPDATE RESTRICT (Atualização restrita): essa última diz que ao atua- lizar (UPDATE) a chave estrangeira de uma tabela (CHILD), verifica-se existe uma linha da tabela associada que possua, com chave primária, o novo valor da chave estrangeira, se não, impedirá essa operação (RESTRICT). 2.2. ESQUEMA TEXTUAL DE BD RELACIONAL No esquema textual, cada tabela é representada por um retângulo e as co- lunas que compõem a tabela são listadas dentro do retângulo representativo da tabela onde, muitas vezes, notações adicionais indicam o domínio de cada coluna. Integer, varchar, Pk e Fk e as setas representam as chaves es- trangeiras, como mostra a figura abaixo. Figura 7: Esquema textual de um BD Relacional Fo nt e: M ac ha do (2 00 4) . Figura 8: Representação gráfica de um BD Relacional Fo nt e: P ró pr io A ut or e-Tec BrasilAula 5 – Modelo Lógico e Integridade Referencial 11 RESUMO Nesta aula, abordamos os conceitos de modelagem lógica de um banco de dados relacional e seus elementos como como também o conceito de inte- gridade referencial, suas regras e seu esquema textual. . ATIVIDADES 1. No esquema parcial para um banco de dados relacional mostrado abaixo, identifique as chaves primárias e chaves estrangeiras e seus possíveis relacio- namentos: • Alunos (CodAluno, Nome, CodCurso) • Curso (CodCurso, Nome) • Disciplina (CodDisc, Nome, Creditos, CodDpto) • Currículo (CodCurso, CodDisc, categoria) • Conceito (CodAluno, CodDisc, Ano/Sem, Conceito) • Departamento (CodDpto, Nome) 2. Usando a notação acima, construa um esquema diagramático para o ban- co de dados acima. Informática Para Internete-Tec Brasil 12 Referências COSTA, Robério Luís de Carvalho. SQL Guia Prático. Rio de Janeiro: Brasport, 2004. HEUSER, Carlos Alberto. Projeto de Banco de Dados. Porto Alegre: Sagra Luzzatto, 2001. MACHADO, Felipe Nery Rodrigues. Banco de dados: Projeto e Implementação. São Paulo: Érica, 2004. . e-Tec BrasilAula 5 – Modelo Lógico e Integridade Referencial 13 Informática Para Internete-Tec Brasil 14
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