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ntroduçao a Banco de Dados O. K. Takai; l. C. ltaliano; I. E. Ferreira. INTRODUÇÃO A BANCO DE DADOS Osvaldo Kotaro Takai Isabel Cristina Italiano João Eduardo Ferreira DCC-IME-USP – Fevereiro – 2005 Introdução a Banco de Dados O. K. Takai; l. C. ltalian 2 ndice 1 INTRODUÇÃO 85 p 6 1. 1 MODELOS DE DADOS 6 1. 1. 1 Modelo Hierárquico….. . 6 1. 1. 2 Modelo em Rede . 7 1. 1. 3 Modelo Relacional 8 1. 1. 4 Modelo Orientado a Objetos. 8 1 . 1. 5 Sistemas Objeto- Relacionais 9 1. 2 ARQUITETURAS DE BANCO DADOS . Introdução…… -lal Studia 11 1. 3 AMBIENTE DE IMPLEMENTAÇÃO CLIENTE- GERAL. DADOS 17 2. QUANDO NAO UTILIZAR UM SGBD ARQU ITETIJRAS DE SERVIDOR 14 2. 1 PROPRI — 12 2 DEFINIÇÃO 14 2. 2 CARACTERíSTICAS DA ABORDAGEM DE BASE DE DADOS X PROCESSAMENTO TRADICIONAL DE ARQUIVOS — 15 2. 3 CAPACIDADES DO SGBD. 16 2. 4 VANTAGENS ADICIONAIS DA ABORDAGEM DA BASE DE 18 2. 6 PROFISSIONAIS E ATIVIDADES ENVOLVIDAS EM 18 3 CONCEITOS E 19 3. 1 MODELOS DE DADOS, ESQUEMAS E INSTÂNCIAS 19 3. 1. 1 Categorias de Modelos de Dados 19 3. 1. 2 Esquemas e Instâncias . 19 3. 2 ARQUITETURA E INDEPENDÊNCIA DE DADOS DE SGBD’S DE 20 3. 3 LINGUAGENS DE BASE DF 185 DADOS… 1 4 MODELAGEM DE DADOS USANDO O MODELO ENTIDADE- RELACIONAMENTO (MER) 22 4. MODELO DE DADOS CONCEITUAL DE ALTO-NíVEL E PROJETO DE BASE DADOS 22 4. 2 UM EXEMPLO „ 22 4. 3 CONCEITOS DO MODELO ENTIDADE-RELACIONAMENTO…………………………. — 23 4. 3. 1 Entidades e Atributos 23 4. 3. 2 Tipos de Entidades, Conjunto de Valores e Atributos-Chaves — 24 4. 3. 3 Relacionamentos, Papéis e Restrições Estruturais — . Fraca 25 4. 3. 4 Tipo de Entidade- 30 4. 3. 5 Projeto da Base de Dados COMPANHIA utilizando o MER 31 4. 4 DIAGRAMA ENTIDADE- RELACIONAMENTO . 31 4. TIPOS DE RELACIONAMENTOS DE GRAU MAIOR QUE DOIS — SÍNTESE 37 5 0 MODELO DE DADOS RELACIONAL . 38 5. CONCEITOS DO MODE O RELACIONAL 38 5. 1. 1 Notação do Modelo Relacional.. Atributos-chaves de uma 33 4. 6 QUESTÕES PARA A 39 5. 1. 2 3 DF 185 Relacional………… . 39 5. 1. 2 Atributos-chaves de uma Relação . 40 5. 1. 3 Esquemas de Bases de Dados Relacionais e Restrições de Integridade — 41 5. 1. 4 Operações de Atualizações sobre Relações 44 ntroduçáo a Banco de Dados 67 O. K. Takai; l. C. ltaliano; J. E. Ferreira. 3 MAPEAMENTO DO MER PARA O MODELO DE DADOS 5 LINGUAGENS FORMAIS DE CONSULTA……….. — . … 49 7. 1 ÁLGEBRA RELACIONAL . 49 7. 1. 1 Operações SELECT e PROJECT 49 7. . 1. 1 7. 1. 1. 2 0 operador SELECT….. 49 0 Operador 50 7. 1 . 2 Seqüência de Operações 51 7. 1. 3 Renomeando 52 7. 1. 4 Operações da Teoria dos 52 7. 1. 5 A operação JOIN 7. 1. 6 Conjunto completo de O era ões da Álgebra Relacional… 4 185 55 completo de Operações da Álgebra 57 7. 1. 7 A Operação 57 7. 1. 8 operaçoes Relacionas Adicionais 58 7. 1. 9 Funções de Agregação . 58 7. 1. 10 operaçoes de Clausura Recursiva — — 60 7. EXEMPLOS DE CONSULTAS NA ÁLGEBRA RELACIONAL…. 62 7. 4 CALCULO RELACIONAL „ 60 7. 3 QUESTÕES DE 63 7. 4. 1 Cálculo Relacional de Tuplas 63 7. . 2 Cálculo Relacional de Domínio . 65 8 A LINGUAGEM 67 8. 1 ESTRUTURA BÁSICA 67 8. 1. 1 A operação RENAME . 68 8. 1. 2 Operações com Strings 68 8. 1. 3 Ordenação e Apresentação de Tuplas.. S DF 185 Ordenação e Apresentação de . 68 8. 1. 4 Operações com Conjuntos — 68 8. 1. 5 F-unçoes Agregadas……. 69 8. 1. 6 Subconsultas Aninhadas 69 8. 1 . 7 Vi soes • • • • • • • • • „ 70 8. 1. 8 Inserç¿o . 70 8. 1. 9 Atualização 71 8. 1. 10 Remoção . 71 8. 1. 11 SQL DDL 71 9 DEPENDÊNCIAS FUNCIONAIS E NORMALIZAÇÃO DE BASE DE DADOS RELACIONAIS 75 9. DIRETRIZES PARA O PROJETO INFORMAL DE ESQUEMAS atualizações — . DE RELAÇÕES de relação . . 75 9. 1 . 1 Semântica de atributos 75 Informação redundante em tuplas e anomalias de NSERÇAO . . 76 9. 2 ANOMALIA DE ANOMALIA DE INSERÇAO . . 77 9. 2. 1 Anomalia de 77 9. 2. 2 Anomalia de modificação . 77 9. 2. 3 Discussão . 78 9. 2. 4 Valores null em tu plas — 78 9. 2. 5 Tuplas espúrias — . 78 9. 3 DEPENDÊNCIAS FUNCIONAIS 80 9. . 1 Definiçao de Dependência Funcional… „ 80 9. 3. 2 Formas Normais Determinados pelas Chaves Primárias 82 9. 2. 1. 1. 9. 2. I . 2. 9. 2. 1. 3. rimeira Forma Normal 82 Segunda Forma Normal 82 Terceira Forma Normal (3FN) 83 10 DATA WAREHOUSE – UMA VISAO GERAL…. 89 10. 1 0 QUE ÉO DATA 89 10. 2 0 MODELO DIMENSIONAL E SUAS IMPLEMENTAÇOES DF 185 89 10. 2 0 MODELO DIMENSIONAL E SUAS MPLEMENTAÇÕES 90 10. 2. 1 0 modelo formal da base de dados multidimensional 93 10. 3 ASPECTOS DA MODELAGEM DIMENSIONAL 95 10. 3. I características 95 10. 3. 2 10. 3. 2. 1 10. 3. 2. 2 10. 3. 23 O. K. rakai,• l. c. ltaliano; J. E. Ferreira. 4 Conceitos da modelagem…. A granularidade das informações — 96 As dimensões — . „ 97 Os fatos . 98 10. 3. Os três tipos de métricas… 98 10. 3. 4 Outros elementos da tabela fato 99 10. 4 OS ESQUEMAS BASICOS E SUAS VARIAÇÕES 101 10. 4. 1 0 esquema Star 101 clássico 8 DF 185 Star…. 105 0 esquema Snowflake 109 As variações do esquema — 109 10. 5 AGREGAÇÕES DAS INFORMAÇOES 115 10. 5. 1 Definindo os agregados 115 10. 5. 2 Implementando os . 117 10. 6 UTILIZANDO OS AGREGADOS COM UM NOVO COMPONENTE: O NAVEGADOR DE AGREGADOS 119 10. . 1 0 processo de . 119 carga . 5 Prefácio Esta apostila foi escrita para apoiar a aprendizagem dos alunos nas disciplinas de introdução a Sistemas Banco de Dados do IME- IJSP.

Seu conteúdo é uma pesquisa de vários autores, sendo em partes transcrições e traduções dos mesmos. Os capitulos de 1 a g foram baseados nas referências [1], [2], [6] e [7]. O Capitulo 10 foi baseado nas demais referências que constam no final deste documento. O Apêndice A foi baseado em [5]. Esta apostila tem como objetivo ser uma primeira leitura para os alunos iniciantes no curso de banco de dados e tenta empre mostrar os temas abordados de forma simples e clara, propiciando subsídios para aprofundar-se nos temas tratados utilizando outras bibliografias.

No intuito de ser didática, esta g DF 185 outras bibliografias. No intuito de ser didática, esta apostila está estruturada da seguinte forma: O Capítulo 1 apresenta uma introdução aos modelos e arquiteturas de banco de dados. O Capítulo 2 traz os conceitos básicos de sistemas de banco de dados, necessários à compreensão do restante deste material. No Capitulo 3, as arquiteturas de banco de dados são apresentadas. O Capítulo 4 trata de modelagem de banco de dados usando o paradigma entidade relacionamento.

O Capítulo 5 aborda o modelo relacional. O Capitulo 6 ilustra como efetuar o mapeamento de um diagrama entidade relacionamento para o modelo relacional, de forma intuitiva. O Capítulo 7 traz uma discussão e exemplos de linguagens de consultas formais, quais sejam: Álgebra relacional, Cálculo relacional de Tuplas e Cálculo Relacional de Domínio. No Capitulo 8, a linguagem SQL linguagem de consulta comercial mais difundida para o modelo relacional – é introduzida, por meio de sua teoria e exemplos ráticos.

O Capítulo 9 trata de projeto de banco de dados, normalização e dependências funcionais entre os dados. No Capítulo 10 uma visão geral sobre Data warehouse é fornecida ao leitor. Finalmente, o Apêndice A traz exemplos de consultas nas linguagens de consultas vistas anteriormente. Os autores agradecem imensamente aos alunos: Bianka M. M. T. Gonçalves, Clodis Boscarioli, Rodolpho lemini Atoji e Fernando Henrique Ferraz P. da Rosa, pelas valorosas correções, ediçóes e sugestões do texto em questão. 6 Base de Dados 1 Introdução O primeiro Sistema Gere o de Dados (SGBD)