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Banco de Dados BD_ Banco de Dados Relacional 02 de fevereiro de 2005 Introdução à Teoria Relacional Gabriel Issa Jabra Shammas
TEORIA RELACIONAL
Relação de siglas utilizadas neste trabalho:
DASD : Direct Access System Device.
DBD : Database Descriptor.
DBMS : Data Base Manager System.
DB2 : Data Base 2.
DFP : Data Facility Program.
ESDS : Entry-Sequenced Data Set.
Gbyte : Gigabyte.
I/O : Input/Output.
Kbyte : Kilobyte.
LDS : Linear Data Set.
Mbyte : Megabyte.
SGBD : Sistema Gerenciador de Banco de Dados.
SGBDr : Sistema Gerenciador de Banco de Dados Relacional.
SI : Sistema de Informação.
VSAM : Virtual Storage Access Method.
1. INTRODUÇÃO
Em 1970, o Professor Dr. Edgar Codd, analista da IBM, desenvolveu uma série de estudos sobre como tratar os dados, a fim de eliminar as anomalias e as suas consequências desagradáveis para as organizações. Deste esforço surgiram duas inovações que revolucionaram a maneira de tratar os dados.
A primeira destas inovações é o Modelo Relacional, no qual se basearam os Sistemas Gerenciadores de Base de Dados (SGBD) da metade da década de 1980 e início de 1990.
A segunda inovação é a Teoria da Normalização, sendo que ambas estão intimamente relacionadas.
2.1 Dependência funcional
No modelo matemático, diz-se que Y = F(X) , se para cada valor de X existe um, e somente um, valor correspondente de Y.
No modelo de dados, vamos encontrar a dependência funcional quando um atributo depende apenas da chave primária.
Assim, considerando a tabela “FUNCIONÁRIO”, cuja chave primária é o NÚMERO DE MATRÍCULA, tem-se que:
NOME = f (MATRÍCULA); SALÁRIO = f (MATRÍCULA); CARGO = f (MATRÍCULA); DATA DE NASCIMENTO = f (MATRÍCULA)
Deste modo, dado um valor de matrícula do funcionário, existe apenas um conjunto de informações sobre um funcionário que se relacione com aquela matrícula. Este conjunto individualiza ou particulariza cada um dos funcionários.
Outros exemplos de tabelas simples onde existe somente a dependência funcional são: Cliente, Fornecedor, Distribuidor, entre outras.
Para estes casos, o Modelo Relacional se apresenta como um modelo bem simples e fácil de ser desenvolvido.
2.2. Conceitos gerais
Os conceitos que se seguem são baseados no SGBDr DB2.
O DB2 é um gerenciador de banco de dados relacional, produzido e comercializado pela IBM, disponível para as plataformas de main-frame (DB2) e micro (DB2/2).
Em um banco de dados relacional, os dados são concebidos para existirem em uma ou mais tabelas, cada uma consistindo de um número específico de colunas e um número de linhas não necessariamente ordenadas.
Cada coluna em uma linha é relacionada, de algum modo, com outras colunas.
Pensando nos dados como uma coleção de tabelas, é possível ao usuário visualizar facilmente os dados armazenados e disponíveis para satisfazer suas necessidades em termos de fácil compreensão.
NUM_DEPT NUM_DIRET NOME_DEPTO COD_RESPONS
D010 A010 Divisão de Serviços Computacionais R D020 A020 Planejamento R D030 A030 Centro de Informação R D040 A030 Centro de Desenvolvimento R
D050 A040 Centro de Suporte R D060 A020 Recursos Humanos R D070 A010 Centro de Operações R
Fig. 1: Exemplo de uma tabela DB
O DB2 acessa os dados da tabela pela referência aos seus conteúdos, não considerando a sua localização ou a sua organização na memória.
As linhas de uma tabela não têm ordem fixa. A ordem das colunas, entretanto, será sempre conforme a especificação feita para as mesmas quando de sua definição.
Um banco de dados DB2 envolve mais do que uma coleção de tabelas. Um banco de dados relacional é composto por várias tabelas, cada qual composta por linhas e colunas. As linhas em uma tabela correspondem aos registros em um arquivo e as colunas correspondem aos campos dos registros.
Na utilização de sistemas relacionais utilizam-se diferentes terminologias. Mas, de uma forma geral, elas podem ser assim resumidas:
Tabela : é um tipo de registro, ou um tipo de segmento, ou relação. É composta por linhas e colunas; é uma coleção de linhas com as mesmas colunas.
Linha : é uma ocorrência de registro, ou ocorrência de segmento, ou tupla.
Coluna : é um tipo de campo, ou um tipo de elemento de dado, ou atributo.
Entidade : é qualquer coisa sobre a qual pode-se armazenar informações. Uma entidade possui propriedades (atributos).
Atributo : é a propriedade (característica) de uma entidade. Um atributo pode vir a tornar-se uma coluna da tabela.
Relação : é um termo que é obtido a partir de regras matemáticas. Em princípio, ela tem o mesmo significado que uma tabela.
Relação N-ária : aplica-se a uma tabela com “n” colunas.
Relação binária : aplica-se a uma tabela com duas colunas.
Tupla : é um conjunto de colunas que formam uma linha (ou um registro).
N-Tupla : é um registro (uma linha) de uma tabela com “n” colunas.
Grau : é o número de colunas de uma tabela.
Cardinalidade : é o número de linhas em uma tabela.
Objetos DB2: é o nome que se dá às tabelas, tablespaces, storage groups, visões, índices e outros itens.
Storage Group : um grupo de volumes de memória secundária é um conjunto de volumes, em DASD, que contém os data sets nos quais as tabelas e os índices são armazenados.
Database : um banco de dados é um conjunto de objetos.
Tablespace : um espaço de tabela, ou área de tabela, é uma área de um database que contém uma ou mais tabelas. Normalmente, é um arquivo seqüencial.
Table : uma tabela é uma coleção de linhas que possuem as mesmas colunas.
View : uma visão é um modo alternativo de apresentar os dados que existem em uma ou mais tabelas.
Index : um índice é um conjunto ordenado de ponteiros para uma tabela no DB2, armazenado separadamente da tabela.
Synonym : um sinônimo é um nome alternativo, ou um apelido, de uma tabela ou de uma visão.
Valor nulo : é um valor atribuído para a ausência de valor, ou seja, um valor nulo significa que não há nenhum valor assinalado para uma determinada coluna em uma determinada linha. É um conjunto vazio. Não é nem zero e nem branco.
Join : tem como entrada duas ou mais tabelas que serão combinadas com base em uma coluna de cada tabela. As linhas resultantes são criadas a partir da concatenação das linhas das tabelas de entrada.
Intersecção entre duas tabelas : lembrando da teoria dos conjuntos, pode-se dizer que a intersecção de duas tabelas resulta em uma tabela contendo as linhas que estão presentes em ambas as tabelas.
União de duas tabelas : lembrando da teoria dos conjuntos, pode-se dizer que a união de duas tabelas resulta em uma tabela contendo as linhas que pertencem à primeira tabela, à segunda tabela ou a ambas as tabelas.
Diferença entre duas tabelas : lembrando da teoria dos conjuntos, pode-se dizer que a diferença entre duas tabelas resulta em uma tabela contendo as linhas da primeira tabela que não ocorrem na segunda tabela.
