Projetando uma base de dados

1. Allynson Praxedes Soares aps2@cin.ufpe.br Java Avançado Projetando uma base de dados

2. Modelo Relacional • Chave candidata • Um conjunto de atributos pode identificar uma única ocorrência em uma tabela, mas, um atributo deve ser identificado como chave primária. • Chave Estrangeira • Um atributo que corresponde a uma chave primária em uma relação.

3. Modelo Relacional • Restrições de integridade • Integridade de Domínio: diz respeito ao controle sintático e semântico de um dado e faz referência ao tipo de definição do domínio. • Integridade de Entidade: diz respeito aos valores de chave primária que devem ser únicos e não nulos. • Integridade Referencial: diz respeito aos valores de um atributo chave estrangeira e os valores do atributo chave primária correspondente.

4. Álgebra Relacional • Operadores clássicos sobre conjuntos • União, interseção e diferença • Operadores relacionais • Seleção, projeção, junção e divisão

5. Álgebra relacional • Seleção e projeção

6. Álgebra Relacional Junção

7. Álgebra Relacional • Divisão

8. Normalização • As formas normais que serão trabalhadas: • 1 NF • 2 NF • 3 NF • 4 NF

9. Normalização Esta tabela está mal projetada! • 1) Se Pelé mudar de endereço ? (anomalia de atualização) • 2)Um novo esporte para Pelé ? (anomalia de inclusão) • 3) Retirar Pelé do Banco de Dados (anomalia de remoção)

10. Normalização • Idealmente: Mas o atributo habilidade não é atômico, o que é possível fazer dentro do modelo relacional?

11. Normalização • Primeira forma normal: • Uma relação está na primeira forma normal, quando todos os seus atributos são atômicos. Atleta Habilidade

12. Normalização • Dependência funcional • Um atributo é funcionalmente dependente de outro se um valor do primeiro corresponde a um único valor do segundo. Pcod  Nprod, Vunit CPF, Pcod  Qtd, Tot CPF  Ncli, End, Tel

13. Normalização • Super Chave Uma super-chave de uma relação R é qualquer subconjunto dos atributos de R cujos valores não se repetem em R. Exemplo: São exemplos de super-chave: (CPF, Id), (CPF, Tel), (CPF, Ncli), (Id,Ncli), (Id, Id, Tel) (CPF), (Id)

14. Normalização • Chave candidata Uma chave candidata de uma relação R é uma super-chave que possua a menor quantidade possível de atributos. Exemplo: São exemplos de Chaves-Candidatas: (CPF), (Id) Uma das Chaves-Candidatas deve ser “eleita” como PK

15. Normalização • Segunda forma normal • Uma relação está na Segunda Forma Normal (2NF) se ela está na 1NF e todo atributo não chave é plenamente dependente da chave primária. CPF, Pcod  Ncli, End, Tel, Nprod, Vunit CPF  Ncli, End, Tel Pcod  Nprod, Vunit

16. Normalização • Dependência funcional Total • A, B, C => D (D é totalmente funcionalmente dependente de {A, B, C}) se para todo valor de {A, B, C} só existe um valor de D, e se D não é funcionalmente dependente de A, ou B, ou C. CPF, Pcod  Qtd, Tot CPF não determina Qtd, Tot Pcod não determina Qtd, Tot

17. Normalização • Dependência funcional Transitiva • Ocorre quando Y depende de X e Z depende de Y. • Logo, Z também depende de X.

18. Normalização • Dependência funcional Transitiva A relação Funcionário está na 2FN pois possui somente atributos atômicos e não apresenta dependência parcial da PK. CodCargo  CNome, Salario Mat  CodCargo Há dependência transitiva da PK !!!

19. Normalização • Terceira forma normal • Uma relação está na Terceira Forma Normal (3NF) se ela está na 2NF e nenhum atributo não-chave é transitivamente dependente da chave primária.

20. Normalização Exemplo: Relação FUNCIONARIO A relação Funcionario não está na 3FN pois possui dependência transitiva com relação à PK. Pergunta-se: como normalizá-la para a 3FN ? Separando a relação em duas ou mais de forma a eliminar a dependência transitiva: Funcionario(Mat, Nome, End, CodCargo) Cargo(Cod, CNome, Salario)

21. Normalização • Forma normal de Boyce-Codd • Uma relação está na Forma Normal de Boyce/Codd (BCNF) se está na 3FN e todo determinante é uma chave candidata. Tutor  Disciplina Há dependência transitiva da PK !!! Aluno, Disciplina  Tutor Tutoria(Tutor, Disciplina) Cursa(Tutor, Aluno)

22. Normalização • Dependência Multivalorada • Dada uma relação R com atributos A, B, C, existe uma dependência multivalorada do atributo A no atributo B (A à B) se um valor de A é associado a uma coleção específica de valores de B, independente de quaisquer valores de C.

23. Normalização • Dependência Multivalorada Tem-se as dependências multivaloradas Nome | Matéria e Nome | Orientando.

24. Normalização • Dependência Multivalorada • > A DMV só existe se R tem no mínimo 3 atributos • > Dada R(A, B, C), a DMV existe se também existir. Daí a notação:

25. Normalização • Quarta forma normal • Uma relação está na Quarta Forma Normal (4NF) se ela está na 3NF (BCNF) e não existem dependências multivaloradas. • Como corrigir? • Separar a relação em relações, cada uma contendo o atributo (A) que multidetermina os outros (B, C), ou seja, R1 (A, B) e R2 (A, C).

26. Normalização • Quarta forma normal

27. Modelo Relacional • Exercício

28. Modelo Relacional • Passo 1: Para cada entidade regular E no esquema ER, criar uma relação R que inclui todos os atributos de R. • Exemplo:

29. Modelo Relacional • Passo 2: Para cada entidade fraca W no esquema E-R que tenha como entidade proprietária E, criar uma relação R e incluir todos os atributos de W como atributos de R, incluir o(s) atributo(s) chave primária da relação proprietária E. • A chave primária de R é a combinação da chave primária de E e da chave parcial de W.

30. Modelo Relacional • Passo 3: • Para cada relacionamento R de 1:1 no esquema ER, • identificar as relações das entidades participando do relacionamento R, • escolher uma das relações e incluir como chave estrangeira, a chave primária da outra relação, • incluir todos os atributos do relacionamento na relação escolhida.

31. Modelo Relacional Note que um mapeamento alternativo de um relacionamento 1:1 é possível juntando as duas entidades em uma única relação. Isto é apropriado quando as entidades não participam de outros relacionamentos.

32. Modelo Relacional • Passo 4: • Para cada relacionamento regular (não fraco) 1:N, • identificar a relação S que representa a entidade do lado N, • incluir como chave estrangeira a chave primária da relação que representa a entidade do lado 1, • incluir os atributos do relacionamento em S.

33. Modelo Relacional • Passo 5: • Para cada relacionamento R de M:N, • criar uma nova relação para representar R, • incluir como chave estrangeira as chaves primárias das relações que participam em R, estas chaves combinadas formarão a chave primária da relação, • incluir também eventuais atributos de R.

34. Normalização • Passo 6: • Para cada atributo multivalorado A, criar uma nova relação R, incluindo um atributo correspondendo a A mais a chave primária K da relação que tem A como atributo. • A chave primária de R é a combinação de A e K.

35. Modelo Relacional

36. Ferramentas Case • DB Design • Desenvolver o modelo acima nesta ferramenta case e criar o script SQL