Aula_012 - Modelo Relacional - Chaves e Restrições

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Professores:
Geraldo Xexéo
Geraldo Zimbrão
Conteúdo:
Modelo Relacional: Chaves e
Restrições 
Aula 012
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Sumário
Abordagem Prática
Abordagem Acadêmica
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Identificação de Linhas
A identidade de cada linha de uma tabela é definida pelos
valores dos campos
Não existem, no modelo relacional, duas linhas onde todos os
campos tenham o mesmo valor (campo a campo)
Pois essas linhas teriam a mesma identidade, isso é,
seriam a mesma linha
É possível quebrar essa regra em implementações
específicas de SGBD
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Chave
Uma Chave é um conjunto de campos cujos valores
identificam unicamente uma linha em uma tabela
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Tipos de Chave
Chave Candidata
Chave Primária
Chava Alternativa
Chave Estrangeira
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Chave Candidata
Uma Chave Candidata é uma coluna ou conjunto de colunas
que pode ser usado para diferenciar uma linha de todas as
outras em uma tabela
Identificar as linhas
Pelo menos uma Chave Candidata existe sempre
Todos os campos da tabela
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Chave Primária
A Chave Primária é a coluna ou combinação de colunas
escolhido como referência em uma tabela para diferenciar
uma linha das demais
A Chave Primária é escolhida entre as Chaves Candidatas
pelo Projetista do Banco da Dados
A escolha é obrigatória
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Chave Alternativa
Uma Chave Alternativa é uma Chave Candidata que não
foi escolhida para ser Chave Primária
As Chaves Alternativas podem ser indicadas ou não, mas
recomenda-se que sejam indicadas
Porém, em muitos BDs isso só pode ser feito definindo-se
um índice, o que afeta o desempenho
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Como Escolher?
A escolha da Chave Primária é uma escolha obrigatória
e também essencial
Veremos que as Chaves Primárias são usadas como Chave
Estrangeira, e isso é um fator importante na escolha
Então, melhor esperarmos um pouco...
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Exemplo
Chaves Candidatas: Nome, CPF, Endereço
Nome não é uma boa chave primária
Endereço? E se dois funcionários morarem juntos?
Chave Primária: CPF
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Chave Estrangeira
Uma Chave Estrangeira é uma coluna ou conjunto de colunas
de uma tabela que são Chave Primária em alguma tabela
"Alguma" pode ser a mesma tabela
As Chaves Estrangeiras permitem a implementação de
relacionamentos em um BD relacional
Chaves Estrangeiras implicam em Restrições
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Chave Estrangeira: Exemplo
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Não Confunda
Relação : tabela
Relacionamento : conceito do modelo ER
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Restrições
Restrições de Integridade
Restrições de Chave Estrangeira
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Restrição de Integridade
Chaves definem restrições de integridade
No caso da Chave Primária, a integridade é a unicidade
A princípio, um BD relacional não tem como saber nada em
relação a unicidade dos valores
A definição da Chave Primária define a restrição de integridade
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Tipos de Restrições de Integridade
Integridade de Domínio
Integridade de Vazio
Integridade de Chave
Integridade Referencial
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Integridade de Domínio
O valor de um campo deve pertencer ao domínio
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Integridade de Vazio
Para cada campo, deve ser definido se ele pode assumir
o valor nulo
Implica em a coluna ser obrigatória (sem nulos) ou
opcional (admitindo nulos)
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Integridade de Chave
Trata-se da definição das chaves primárias e alternativas
Indicam colunas e conjuntos de colunas que devem ter
valores únicos
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Integridade Referencial
Indicam que os valores dos campos em uma Chave
Estrangeira devem aparecer na Chave Primária de
uma tabela referenciada
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Restrições impostas pela
Chave Estrangeira
Na inclusão e alteração de uma linha na tabela que contém
a Chave Estrangeira
Deve ser garantido que o valor da Chave Estrangeira seja
uma Chave Primária na tabela referenciada
Na alteração e exclusão de uma linha na tabela referenciada
Deve ser garantido que o valor da Chave Primária nessa
linha não apareça como Chave Estrangeira
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Formalizando
Restrições do Modelo Relacional
Restrições de Domínio
Restrições de Integridade do Esquema Relacional
Restrições de Chave
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Notação
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Notação
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Notação
Q, R, S serão nomes de relações
q, r, s serão nomes de estados de relações
t, u, v serão nomes de tuplas
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Notação
Um nome (como ALUNO) indicará o conjunto atual de
tuplas em uma relação (a instância ou estado atual)
Uma descrição como ALUNO(Nome,Nota) indicará um
esquema de relação
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Restrições de Domínio
A mais simples
Cada valor de um atributo A precisa ser um valor atômico
daquele atributo
Já visto anteriormente
Ou nulo
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Restrições de Chave
Uma relação é um conjunto de tuplas
Tuplas são diferentes
Em um conjunto, todos os elementos são diferentes
(definição de conjunto)
Nenhum par de tuplas pode ter a mesma comibão de
valores para todos os seus atributos
Normalmente existem outros sub-conjuntos de atributos
em um esquema de relação R com a propriedade que
nenhuma instância r de R possui a mesma combinação de
valores para esses atributos
Pode ser apenas um atributo
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Restrições de Chave
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Super Chave
Uma super chave de R é um conjunto de atributos para
o qual não é possível encontrar duas tuplas com os
mesmos valores para todos os atributos
Toda relação tem pelo menos uma super-chave
O conjunto de todos os atributos
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Chave
Uma Chave C de uma Relação R é uma Super Chave de R
com a seguinte propriedade adicional
Removendo qualquer atributo A do conjunto de atributos
que define C, o conjunto resultante não é uma Super-Chave de R
Uma Chave é uma Super-Chave mínima, sem redundância
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Chave Candidata - Chave Primária
Todas as Chaves são consideradas Chaves Candidatas
Uma Chave Candidata é designada como Chave Primária
da Relação (PK, de Primary Key)
A escolha é arbitrária, porém favorecemos as menores Chaves
A Chave Primária é usada como identificador da relação
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Esquema de BD Relacional
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Um Exemplo: Esquema de BD
Relacional
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Instância de um BD Relacional
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Empregado
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Departamento
Local de Departamento
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Projeto
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Horas Trabalhadas
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Dependentes
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Restrições de Integridade do
Esquema Relacional
Integridade de Entidade
Integridade Referencial
Chaves Externas
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Integridade de Entidade
A restrição de integridade de entidade diz que nenhum valor
de chave primária pode ser nulo
Para ser possível identificar a entidade
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Restrição de Integridade Referencial
A restrição de integridade referencial é especificada
entre duas relações
Mantém a consistência
Ela diz que uma tupla de uma relação que possui uma
chave estrangeira que referencia outra relação deve
referenciar uma tupla existente
Precisamos definir formalmente Chaves Estrangeiras
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Chaves Estrangeiras
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FK: Regra 1
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FK: Regra 2
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Lembrem
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Restrições de Integridade Referencial
As relações de integridade vêm da existência de relacionamentos
entre as entidades representadas pelos esquemas de relações
Lembrem do modelo de Entidades e Relacionamentos
As restrições de integridade
referencial podem ser
indicadas como setas
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Um Exemplo: Esquema BDR
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Conclusão
Chaves são identificadores
Relacionamentos são mostrados como Chaves Estrangeiras
Ainda existem outras restrições, conhecidas como restrições
semânticas, e que serão tratadas bem mais tarde no curso