Modelo Relacional de Banco de Dados

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Unidade 4 - Modelo Relacional
Conceito:
Principal conceito vem da teoria de conjuntos (álgebra relacional), combinado com a idéia que não é relevante ao usuário saber onde os dados estão nem como os dados estão. O usuário, para lidar com estes objetos, conta com um conjunto de operadores e funções de alto nível, constantes na álgebra relacional.
Definição Matemática de Relação
 Sejam conjuntos, não necessariamente disjuntos D1, D2, ..., Dn de valores atômicos
R é uma relação sobre estes conjuntos (domínios de R), se e somente se R é um conjunto de n-uplas (tuplas) ordenadas <d1, d2, ... , dn> de tal que para i=1,2,...,n di pertence a Di
Conseqüências da definição matemática
 Relação é um conjunto:
Não ordenação de Tuplas
A mesma Tupla não aparece duas vezes
Definição é teórica
Não é conveniente se referenciar aos elementos de uma tupla através de sua posição
Melhor é usar nomes (nome dos atributos ou nomes das colunas)
Definições
Relação = Tabela bi-dimensional, composta de linhas e colunas de dados. 
Relação recursiva = relaciona o objeto a si mesmo. 
Atributo = Coluna 
Grau de uma relação = Número de atributos 
Tupla = Cada linha da relação 
Domínio de um atributo = Conjunto ao qual pertence os valores de um atributo 
Valor nulo de um atributo de uma tupla = Atributo inaplicável ou com valor desconhecido 
Esquema de Banco de Dados Relacional = Nomes das relações seguidos pelos nomes dos atributos, com os atributos chaves sublinhados e com as chaves estrangeiras identificadas 
Vantagens da abordagem relacional:
 Independência total dos dados
 Visão múltipla dos dados
 Redução acentuada na atividade de desenvolvimento de aplicações e o tempo gasto em manutenção
 Melhoria na segurança dos dados.
 Maior agilidade na questão gerencial da informação ligada ao processo decisório da organização
O Diagrama ER é a mais alta representação conceitual dos dados de uma organização.
ER é uma representação independente de como o banco de dados está implementado.
Pode suportar banco de dados relacional, hierárquico, rede ou orientado a objetos.
Banco de Dados Relacional é composto de:
Tabelas que compõe-se de atributos
Uma tabela é também chamada de relação. 
As instâncias da tabela ou relação é chamada de tupla.
Em um banco de dados relacional as tuplas não podem ser repetidas. (Ou seja, não são permitidas tuplas iguais)
Uma forma de garantir a unicidade das tuplas é estabelecer a chave de cada tabela.
Um exemplo de BD relacional:
Tabela: composta por linhas (tuplas) e colunas (atributos)
As ligações entre linhas de diferentes tabelas são feitas através do uso de valores de atributos. 
Chave:
designa o conceito de item de busca, isto é, um atributo ou conjunto de atributos que será utilizado nas consultas à base de dados.
É um conceito lógico da aplicação
Indice:
é um recurso físico que visa otimizar a recuperação de uma informação, via um método de acesso.
seu objetivo principal está relacionado com a performance de uma aplicação
uma chave pode ser utilizada como índice, mas um índice não é, necessariamente, uma chave
Tipos de chave:
Chave Candidata:
Deve ser única, ou seja, nenhuma tupla de uma mesma relação pode ter o mesmo valor para o atributo escolhido como chave candidata
Deve ser irredutível, nenhum subconjunto da chave candidata pode ter sozinho a propriedade de ser único.
Pode ser :
Simples : quando é composta por apenas um atributo
Composta : quanto possui mais de um atributo para formar a chave
Chave primária : 
É um caso especial da chave candidata. É a escolhida entre as candidatas para identificar unicamente uma tupla.
Chave estrangeira :
 É quando um atributo de uma relação é chave primária em outra.
Constitui um conceito de vital importância no modelo relacional: é o elo de ligação lógica entre as tabelas (relacionamentos) 
Através das operações com as chaves estrangeiras que se garante a INTEGRIDADE REFERENCIAL do banco de dados:
O que acontece se tentarmos eliminar a referência de uma chave estrangeira?
CASCADE: a operação elimina as referências, em efeito cascata
RESTRICT: elimina apenas os casos em que não há referência
SET NULL: a chave estrangeira recebe o valor nulo, e a exclusão é efetuada
Regras de Integridade
Uma regra que deve ser obedecida em todos od estados válidos da base de dados
 (pode envolver uma ou mais linhas de uma ou mais tabelas)
Integridade da Entidade
O valor da chave não pode ser vazio
A chave primária serve como representante na base de dados de uma entidade – se a chave primária for vazia, alinha não corresponde a nenhuma entidade 
Integridade de Chave Primária
O chave primária tem que ser única
Integridade Referencial
As chaves estrangeiras tem que ser respeitadas, ou seja, se existe um determinado valor para o atributo na tabela onde ele é chave estrangeira este valor deve existir na tabela onde ele é chave primária 
( Restrições de Integridades Semânticas
Todas as demais regras que devem ser obedecidas por todos os estados válidos da base de dados