Aula 02 - Banco de Dados e Colaboração Mensageira - Slides

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MODELAGEM LÓGICA
MODELO RELACIONAL
Categorias de modelos de dados
Conceituais
Alto nível
Representativos
Implementação
Físicos
Baixo nível
Esquemas
Conceituais
Esquemas
Lógicos
Esquemas
Físicos
QUE TAL COMEÇARMOS PELA ADEGA?
Modelo Relacional
Foi introduzido por Ted Codd em um artigo clássico (1970)
Atraiu atenção imediata devido a sua simplicidade e base matemática.
Baseado na teoria de conjuntos e lógica de predicados de primeira 
ordem.
Sucede os modelos de rede e hierárquico (Sistemas de banco de dados 
legados).
• Cada linha representa um fato correspondente a uma entidade ou 
um relacionamento do mundo real.
• O nome das tabelas e os nomes das colunas são usados para ajudar 
na interpretação do significado dos valores em cada linha.
MODELO RELACIONAL
CONCEITOS BÁSICOS
MODELO RELACIONAL DE DADOS: RELAÇÃO
Id_Aprovado Nome Municipio CPF Posição
1 Tatiane 2611606 11111111111 1
2 Eduardo 2604106 22222222222 2
3 Ricardo 2604106 33333333333 3
4 Tamine Null 44444444444 4
Aprovados
Corpo
Atributos
4 tuplas
Linhas da tabela
Domínio
Tipo de dados
Cabeçalho
ASPECTOS DO MODELO RELACIONAL
EXEMPLIFICANDO
Relação: Consiste de um estrutura com cabeçalhos e corpo que serve para armazenar tuplas.
Conceitos: Tupla, atributo, domínio, cabeçalho, corpo, tipo de dados.
Propriedades:
1. Cada tupla contém exatamente um valor (do tipo apropriado) para cada atributo
2. Atributos não são ordenados da esquerda para a direita. Essa propriedade acontece, pois, uma tupla é 
definida em termos de conjuntos matemáticos, que não possuem ordenação dos seus elementos
3. Tuplas não são ordenadas de cima para baixo
4. Não existem tuplas duplicadas
Uma tupla deve conter um conjunto de elementos. Cada elemento 
deve conter o nome do atributo, o nome do tipo e um valor. 
TUPLA {NOME:CARACTER:THIAGO, CARGO:CARACTER:PROFESSOR}
Ano: 2017 Órgão: TCE-PE Cargo: Auditor Questão:
Acerca de aspectos diversos referentes a bancos de dados
relacionais julgue o item a seguir.
[116] Em uma relação, os nomes das colunas são únicos, as
linhas são distintas entre si, e a ordem da disposição das linhas e
colunas é irrelevante para o banco de dados.
QUESTÃO.
Características 
das relações
• Ordenação de tuplas em uma relação
– Não tem ordem
• Ordem dos valores dentro de uma tupla
– A ordem dos atributos e seus valores não é tão 
importante, desde que a correspondência entre 
atributos e valores seja mantida.
• Valores e NULLs nas tuplas
• Interpretação (significado) de uma relação
Ano: 2015 Órgão: TRE-MT Prova: Analista Judiciário - Análise de 
Sistemas
No modelo relacional formal, 
a) os elementos de uma relação respeitam uma ordem matemática 
entre eles.
b) cada coluna em uma relação é uma tupla.
c) cada cabeçalho em uma relação é uma chave.
d) domínio é um conjunto de valores em que cada valor é indivisível. 
e) uma coleção de dados é considerada como um arquivo plano.
QUESTÃO. 
• Ano: 2019 Órgão: SEFAZ-RS Prova: Auditor Assunto: Banco de dados
• No modelo relacional, variável corresponde a 
• A um valor variável que não possui local no tempo nem no espaço. 
• B uma matriz de valores codificados e armazenados na memória. 
• C um recipiente para se armazenar um valor que pode ser 
atualizado. 
• D um valor que não admite substituição.
• E uma constante individual. 
QUESTÃO.
Esquemas de um BD Relacional
Diagrama para o esquema do
Banco de dados relacional 
EMPRESA
Um estado
de um BD 
relacional
M
o
d
el
o
 R
el
ac
io
n
al
Conceito básicos
Relações representam dados e relacionamentos.
Baseado na teoria dos conjuntos e na lógica de primeira ordem.
Desenvolvidos por conta da simplicidade e familiaridade
Aspectos
Estrutural - os dados no banco de dados são percebidos pelo usuário como tabelas
De integridade - tabelas satisfazem a certas restrições de integridade
Manipulador - os operadores disponíveis para que o usuário possa manipular essas tabelas
Princípio da 
informação
Todo o conteúdo de informação do banco de dados é representado de um e somente um modo, ou seja, como 
valores explícitos em posições de colunas em linhas de tabelas.
CONCEITOS BÁSICOS DO MODELO RELACIONAL
Característica Relação Tabela
Nomes de tipo são omitidos nos
cabeçalhos.
Não
Sim 
(normalmente)
Nomes de tipo e do atributo
normalmente são omitidos no
corpo.
Não Sim
Atributos/colunas possuem uma
ordem da esquerda para a direita.
Não Sim
As tuplas/linhas possuem uma
ordem de cima para baixo.
Não Sim
Pode conter tuplas/linhas
duplicatas.
Não Sim2
TABELA X RELAÇÃO
[1] Neste caso, pense em uma tabela do Excel. Se estivermos falando de uma tabela no modelo relacional, ela não pode conter
linhas duplicadas e todos os seus atributos devem ser atômicos.
MODELAGEM LÓGICA
ÁLGEBRA RELACIONAL
Álgebra relacional
• É uma linguagem de consultas procedural
• Conjunto de operações tendo como
entrada uma ou duas relações e
produzindo como resultado uma nova
relação.
– Propriedade de fechamento!
• A consulta mais simples
– Nome da relação. Ex: Estudante
OPERAÇÕES FUNDAMENTAIS 
U
n
ár
ia ひ Select
ひ Project
ひ Rename B
in
ár
ia ひ União
ひ Diferença
ひ Produto 
cartesiano
• Ano: 2017 Órgão: TJ-MS Prova: Técnico de Nível Superior -
Analista de Banco de Dados
• Identifique a operação que NÃO faz parte das operações 
do conjunto básico da álgebra relacional. 
• a União (Union). 
• b Produto cartesiano (Cartesian Product). 
• c Diferença (Difference). 
• d Junção (Join). 
• e Seleção (Selection). 
QUESTÃO.
Outras 
operações
Intercessão - Set intersection 
Junção - Joins: 
ひ Natural join, Equijoin, Antijoin
ひ Left outer Join, right outer join, full 
outer join
Divisão - Division (:)
Atribuição - Assignment ()
• Trata-se de uma operação que filtra as linhas 
de uma tabela que satisfazem um conjunto de 
condições ou predicados. 
OPERAÇÃO SELECT
• Seleciona tuplas que satisfaçam a um determinado predicado
• Letra grega minúscula sigma (ゝ)
• ゝ<predicado>(nome da relação)
• Predicado: atributo + operador + valor
• OヮWヴ;SﾗヴWゲぎ Эが Юが аが гが бが д 
• Conectivos: ou(v), e(死), not(¬)
A OPERAÇÃO SELEÇÃO
EXEMPLO ESTRATÉGICO
• Permite produzir uma relação apenas com os atributos que desejamos
• ヽ<nome_atributos>(nome da relação)
• A operação projeção tem como resultado os atributos de uma tabela ( definidos para a projeção
) sem redundância.
• Elimina valores duplicados!
A OPERAÇÃO PROJEÇÃO
EXEMPLO ESTRATÉGICO
SELEÇÃO E PROJEÇÃO JUNTAS
ヽ
ゝ
ヽ<nome_atributos>(ゝ<predicado>(nome da relação))
• Ano: 2017 Banca: FUNCERN Órgão: IF-RN Prova: Professor -
Sistemas de Informação
• Considere R uma relação que possui os atributos A, B, C e 
Dく N; =ﾉｪWHヴ; ヴWﾉ;Iｷﾗﾐ;ﾉが ヮ;ヴ; ｪWヴ;ヴ ┌ﾏ; ﾐﾗ┗; ヴWﾉ;N?ﾗ ‘げ ; 
partir de R, cujos atributos são A e B, utiliza-se a operação
• a) seleção.
• b) divisão.
• c) projeção.
• d) intersecção.
QUESTÃO.
• Permite combinar informações de duas relações quaisquer
• Representado por (x)
• Suponha as relações r1(R1) e r2(R2) então r1 x r2
– É um relação cujo esquema é a concatenação de R1 e R2
– Cada tupla t1 em R1 vai ser combinada cada uma das tuplas t2 em R2 
PRODUTO CARTESIANO
EXEMPLO
ESTRATÉGICO
• Trata-se de uma operação que produz um
resultado que combina as linhas de uma
tabela com as linhas de outra tabela desde
que satisfaçam a condição de junção.
JUNÇÃO
EXEMPLO ESTRATÉGICO
• A junção natural é uma operação binária onde R e S são relações. O
resultado da junção natural é uma tabela com todas as combinações das
tuplas em R e S que seu atributos em comum são iguais.
• JUNÇÃO NATURAL (NATURAL JOIN)
• Equi-Junção
– Um caso especial de junção condicional em que a condição contém somente igualdades.
• Junção Theta (に)
– Produz todas as combinações de junção R1 e R2 que satisfazem a condição de junção
VARIAÇÕES DE JUNÇÃO
• Outer Joins
– 悠 - Left outer join
– 憂 - Right outer join
– 揖 - Full outer join
• 仇 - Anti join ‒ tuplas que não satisfazem a 
condição de junção
• Função de agregação 憶ふIｴ;ﾏ;ﾐSﾗ けゲIヴｷヮデ Fげぶ 
NOTAÇÃO ESTENDIDA
EXEMPLOS
• União に unir duas relações r e s que possuam o mesmo número de
atributos e os atributos estão definidos dentro do mesmo domínio.
UNIÃO
EXEMPLO ESTRATÉGICO
• Trata-se de uma operação que produz como
resultado uma tabela que contém, sem
repetições, todos os elementos que são comuns
às duas tabelas fornecidas como operandos.
INTERSECÇÃO
EXEMPLO ESTRATÉGICO
• Trata-se de uma operação que produz como
resultado uma tabela que contém todas as linhas
que existem na primeira tabela e não existem na
segunda tabela.
SUBTRAÇÃO
EXEMPLO ESTRATÉGICO
• Assignment Operation
– Escrever uma expressão em álgebra relacional com uma designação para a relação de modo a 
usá-la como uma variável temporária.
– Ex: temp  ヽ(R,S)(r)
DESIGNAÇÃO
Questão. 
Ano: 2015 Órgão: TCU Prova: Auditor Federal de 
Controle Externo - Conhecimentos Gerais
Acerca de bancos de dados relacionais, julgue o 
item subsequente.
Em um banco de dados estruturado de acordo
com o modelo relacional, todos os elementos
dos dados são colocados em tabelas
bidimensionais, organizados em linhas e colunas,
o que simplifica o acesso e a manipulação dos
dados. Operações matematicamente conhecidas
como de produto cartesiano, de seleção e de
projeção também apoiam a manipulação de
dados aderentes ao modelo relacional.
• Utilidade
– Para unificar em um único conjunto
• Listar todos os nomes de escolas e estudantes
– P;ヴ; ヴWS┌┣ｷヴ ;ﾏHｷｪ┌ｷS;SW Wﾏ さゲWﾉaﾃﾗｷﾐざ
RENAME
• O resultado de uma expressão em Álgebra relacional não possuir um nome que possa ser 
referenciado.
– Quem resolve esse problema?!
• O operador rename (ヾx<A1, A2, ... ,An >(E))
• A expressão (E) tem o nome x, e os atributos A1, A2, ..., An
– Exemplos
RENAME
Rename 
para 
atributos
Operações 
binárias: 
Divisão
• A operação de divisão é usada nas consultas 
ﾐ;ゲ ケ┌;ｷゲ ゲW WﾏヮヴWｪ; ; aヴ;ゲWぎ さヮ;ヴ; デﾗSﾗゲぁざ
• Suponha que desejamos encontrar todos os 
clientes que tenha conta em todas as 
agências localizadas em Casa Amarela.
– Primeiro obtemos todas as agencias do 
bairro (R1)
– Encontramos os pares cliente, agencia 
(R2)
– Agora executamos a operação de divisão 
de R2 / R1
Divisão
Divisão
Nome Concurso
Caique SEFAZ-BA
Rodrigo PF
Rodrigo PRF
Márcio Auditor RF
Márcio SEFAZ-BA
Kelley BACEN
Kelley PRF
Rodrigo Bacen
Concurso
RESUMINDO