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Bases de dados Aspectos genéricos O formato típico de um ficheiro de uma base de dados é já nosso conhecido: Um conjunto de registos estruturados em campos. Na sua forma mais simples, um ficheiro de dados corresponde a um arquivo de fichas, em que cada ficha corresponde a um registo de uma entidade ( pessoa, organização, produto, etc.), e em que cada registo contém um determinado conjunto de campos de informação, correspondentes aos atributos da entidade em questão. No Excel, uma base de dados consiste numa tabela em que: - As colunas correspondem aos campos da base de dados; - As linhas correspondem aos registos da base de dados. Este género de programas, que operam com uma única tabela de cada vez, designam-se por sistemas de bases de dados Flat-file ou monotabela. Este tipo de base de dados pode ser suficiente para registar informação que possa ser estruturada numa única tabela: Uma lista de nomes, moradas e telefones; arquivo de livros de uma biblioteca, uma coleção de CD`s, etc. No entanto é limitativa e inadequada para estruturas de informação mais complexas. limitação: Numa estrutura mais complexa podemos ter redundância de informação ( repetição, “desnecessária”, de informação ). Numa base de dados situações como esta resolvem-se através da definição de várias tabelas: O relacionamento é estabelecido a partir dos campos comuns. Em termos genéricos um SGBD ( sistema de gestão de bases de dados ) é uma colecção de ficheiros de dados inter-relacionados e um conjunto de programas ou rotinas que permitem aos utilizadores o acesso à informação assim armazenada, bem como à sua alteração quando necessário. Os três diferentes níveis de arquitectura de um SGBD Um SGBD tem, associadas à sua estrutura, as seguintes linguagens: • - Linguagem de Definição de Dados ( LDD ou DDL )- Permite efectuar operações de definição e alteração da estrutura de uma base de dados (exemplos: criação de uma nova base de dados; criação de um novo ficheiro ou tabela; alteração da estrutura de campos de uma tabela, etc.) • - Linguagem de Manipulação de dados ( LMD ou DML )- Permite efectuar operações de manipulação de dados, sem alteração da estrutura da base de dados. ( exemplos: consultas ou pesquisas de dados; inserção de novos dados; alteração ou eliminação de dados existentes ). • Linguagem hospedeira ( Host Language ) – Permite efectuar o desenvolvimento de aplicações para tornar mais fácil ao utilizador final o trabalho com uma base de dados. Esquema e instância de uma base de dados: O esquema ( concepção ) de uma base de dados consiste no design ou estrutura lógica com que a base de dados é definida. Uma instância de uma base de dados refere-se aos dados concretos que a base de dados contém em cada momento. Modelos de bases de dados • Modelos baseados em objectos: • Os modelos baseados em objectos têm em comum o facto de procurarem representar a realidade através de objectos. O modelo que mais se destaca neste grupo é o modelo Entidade Relacionamento E-R. Este modelo procura criar uma simulação ou representação da realidade através dos conceitos de entidade e de relacionamento. • Exemplo: Uma base de dados representando os fornecedores de uma loja, as encomendas e os produtos. Entidades, atributos, valores e domínios: Relacionamento entre entidades Podemos ter várias situações consoante o número de entidades que estão envolvidas: Modelos de bases de dados • Modelos baseados em registos: • Os modelos baseados em registos têm em comum o facto de procurarem representar a realidade através de registos. Estes registos equivalem aos registos utilizados em programação. • Dentro deste agrupamento de modelos de bases de dados incluem-se tradicionalmente três modelos: • - Modelo hierárquico; • - Modelo em rede; • - Modelo relacional. • O modelo que mais se destaca é o modelo relacional, pois é o modelo mais difundido sendo o Microsoft Acess um SGBD do tipo relacional. • Ainda que a maioria dos SGBD actuais utilize o modelo relacional isso não inviabiliza que o modelo E-R não seja igualmente utilizado ao nível da primeira fase de concepção, pois o modelo E-R revela-se até bastante útil. Modelo relacional Os elementos fundamentais de uma base de dados relacional são as tabelas – em que a informação é estruturada em campos e registos. Propriedades das tabelas e regras para a sua construção: -A ordem pela qual se dispõem as colunas ( campos ou atributos ) da tabela ( relação ) pode ser alterada. -A ordem pela qual se dispõem as linhas ( registos ou tuplos ) da tabela pode ser alterada. Regras que uma tabela deve respeitar, segundo o modelo relacional, para que esteja correctamente constituída: 1- Não pode haver duas colunas ( campos ou atributos ) com o mesmo nome; 2- Não deve haver campos vazios: caso o valor de um campo seja desconhecido deve ser preenchido com com um valor nulo especial; 3- O domínio de cada atributo deve ser constituído por valores atómicos; não é permitido incluir mais do que um valor em cada campo por registo; 4- Cada linha da tabela representa uma entidade ou ocorrência única, por isso, não podem existir registos ( tuplos ) duplicados. Modelo relacional: conceito de chave de uma tabela A tabela está bem constituída segundo o modelo relacional. O problema que se coloca é o seguinte: Algum dos atributos ou campos da tabela permite-nos identificar de modo unívoco ( sem ambiguidades ) cada registo de uma tabela? A resposta é negativa pois em qualquer campo aparecem valores repetidos. Assim uma chave é atributo ou conjunto de atributos que permite identificar de modo único ou unívoco cada registo de uma tabela. Chave simples: chave constituída por um único atributo; Chave composta: chave constituída por mais do que um atributo. Solução: Todas as chaves possíveis de uma tabela ou entidade – simples ou compostas – são designadas chaves candidatas. Entre as chaves candidatas existentes uma delas será a mais indicada ou a escolhida para desempenhar o papel de chave- essa será designada por chave primária. Relacionamentos e chaves externas A característica essencial do modelo relacional é a de permitir estabelecer relacionamentos entre as tabelas. Esses relacionamentos são estabelecidos entre os campos que desempenham o papel de chaves primárias. Exemplo: Seja a seguinte base de dados representando os produtos e os fornecedores desses produto. Para poder saber, por exemplo, Quais os produtos fornecidos pelo fornecedor x teremos que estabelecer um relacionamento entre duas entidades ou tabelas de entidades: Enquanto Fornecedores e Produtos representam entidades e correspondem a tabelas de entidades, ForneceProdutos representa ocorrências de relacionamentos, corresponde portanto a uma tabela de relacionamento. Chave externa é um atributo que é chave primária de outra tabela e que vai aparecer como atributo de uma outra tabela. A integridade referencial impõe que um valor de uma chave externa tem obrigatoriamente de existir como elemento da chave primária da tabela relacionada com aquela chave externa.
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