INTRODUÇÃO A BANCO DE DADOS - IME-USP - Instituto de ...

1 Introdu o a BANCO de DADOS Takai; ; Ferreira. 1 INTRODU O A BANCO DE DADOS Osvaldo Kotaro Takai Isabel Cristina Italiano Jo o Eduardo Ferreira DCC- IME-USP Fevereiro - 2005 Introdu o a BANCO de DADOS Takai; ; Ferreira. 2 ndice 1 INTRODU 6 MODELOS DE 6 Modelo Hier 6 Modelo em Rede .. 7 Modelo Relacional .. 8 Modelo Orientado a 8 Sistemas Objeto-Relacionais .. 9 ARQUITETURAS DE BANCO 9 Introdu 9 Arquiteturas.

2 10 Resumo das arquiteturas de SGBDs .. 11 AMBIENTE DE IMPLEMENTA O 12 2 DEFINI O 14 PROPRIEDADES:.. 14 CARACTER STICAS DA ABORDAGEM DE BASE DE DADOS X PROCESSAMENTO TRADICIONAL DE 15 CAPACIDADES DO 16 VANTAGENS ADICIONAIS DA ABORDAGEM DA BASE DE 17 QUANDO N O UTILIZAR UM SGBD .. 18 PROFISSIONAIS E ATIVIDADES ENVOLVIDAS EM UM SGBD .. 18 3 CONCEITOS E ARQUITETURAS DE SGBD 19 MODELOS DE DADOS , ESQUEMAS E INST 19 Categorias de Modelos de DADOS .. 19 Esquemas e Inst ncias .. 19 ARQUITETURA E INDEPEND NCIA DE DADOS DE SGBD 20 LINGUAGENS DE BASE DE 21 4 MODELAGEM DE DADOS USANDO O MODELO ENTIDADE-RELACIONAMENTO (MER) 22 MODELO DE DADOS CONCEITUAL DE ALTO-N VEL E projeto DE BASE 22 UM 22 CONCEITOS DO MODELO 23 Entidades e Atributos.

3 23 Tipos de Entidades, Conjunto de Valores e Atributos-Chaves .. 24 Relacionamentos, Pap is e Restri es Estruturais .. 25 Tipo de Entidade-Fraca .. 30 projeto da Base de DADOS COMPANHIA utilizando o MER .. 31 DIAGRAMA ENTIDADE-RELACIONAMENTO (DER).. 31 TIPOS DE RELACIONAMENTOS DE GRAU MAIOR QUE 33 QUEST ES PARA A S 37 5 O MODELO DE DADOS 38 CONCEITOS DO MODELO 38 Nota o do Modelo 39 Atributos-chaves de uma Rela 40 Esquemas de Bases de DADOS Relacionais e Restri es de Integridade.

4 41 Opera es de Atualiza es sobre Rela es .. 44 Introdu o a BANCO de DADOS Takai; ; Ferreira. 36 MAPEAMENTO DO MER PARA O MODELO DE DADOS 45 7 LINGUAGENS FORMAIS DE 49 LGEBRA 49 Opera es SELECT e PROJECT .. 49 O Operador 49 O Operador PROJECT .. 50 Seq ncia de Opera es .. 51 Renomeando 52 Opera es da Teoria dos 52 A Opera o JOIN .. 55 Conjunto completo de Opera es da lgebra 57 A Opera o 57 Opera es Relacionais Adicionais.

5 58 Fun es de Agrega o .. 58 Opera es de Clausura Recursiva .. 60 EXEMPLOS DE CONSULTAS NA LGEBRA 60 QUEST ES DE REVIS 62 C LCULO 63 C lculo Relacional de Tuplas .. 63 C lculo Relacional de Dom nio .. 65 8 A LINGUAGEM 67 ESTRUTURA B 67 A opera o RENAME .. 68 Opera es com Strings .. 68 Ordena o e Apresenta o de 68 Opera es com Conjuntos .. 68 Fun es 69 Subconsultas Aninhadas .. 69 Vis es .. 70 Inser o .. 70 Atualiza o .. 71 Remo o .. 71 SQL DDL .. 71 9 DEPEND NCIAS FUNCIONAIS E NORMALIZA O DE BASE DE DADOS 75 DIRETRIZES PARA O projeto INFORMAL DE ESQUEMAS DE RELA 75 Sem ntica de atributos de rela o.

6 75 Informa o redundante em tuplas e anomalias de atualiza es .. 76 ANOMALIA DE INSER 77 Anomalia de remo 77 Anomalia de modifica o .. 77 Discuss o .. 78 Valores null em tuplas .. 78 Tuplas esp rias .. 78 DEPEND NCIAS 80 Defini o de Depend ncia 80 Formas Normais Determinados pelas Chaves Prim rias .. 82 Primeira Forma Normal (1FN) .. 82 Segunda Forma Normal (2FN) .. 82 Terceira Forma Normal (3FN) .. 83 10 DATA WAREHOUSE UMA VIS O 89 O QUE O DATA 89 O MODELO DIMENSIONAL E SUAS IMPLEMENTA 90 O modelo formal da base de DADOS multidimensional.

7 93 ASPECTOS DA MODELAGEM 95 Caracter sticas .. 95 Introdu o a BANCO de DADOS Takai; ; Ferreira. Conceitos da 95 A granularidade das informa 96 As dimens 97 Os fatos .. 98 Os tr s tipos de m 98 Outros elementos da tabela fato .. 99 OS ESQUEMAS B SICOS E SUAS VARIA 101 O esquema Star cl ssico .. 101 As varia es do esquema 105 O esquema 109 As varia es do esquema Snowflake .. 109 AGREGA ES DAS INFORMA 115 Definindo os agregados.

8 115 Implementando os 117 UTILIZANDO OS AGREGADOS COM UM NOVO COMPONENTE: O NAVEGADOR DE AGREGADOS 119 O processo de carga .. 119 Introdu o a BANCO de DADOS Takai; ; Ferreira. 5 Pref cio Esta apostila foi escrita para apoiar a aprendizagem dos alunos nas disciplinas de introdu o a Sistemas BANCO de DADOS do IME-USP . Seu conte do uma pesquisa de v rios autores, sendo em partes transcri es e tradu es dos mesmos.

9 Os cap tulos de 1 a 9 foram baseados nas refer ncias [1], [2], [3], [4], [5], [6] e [7]. O Cap tulo 10 foi baseado nas demais refer ncias que constam no final deste documento. O Ap ndice 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 sempre mostrar os temas abordados de forma simples e clara, propiciando subs dios para aprofundar-se nos temas tratados utilizando outras bibliografias. No intuito de ser did tica, esta apostila est estruturada da seguinte forma: O Cap tulo 1 apresenta uma introdu o aos modelos e arquiteturas de BANCO de DADOS .

10 O Cap tulo 2 traz os conceitos b sicos de sistemas de BANCO de DADOS , necess rios compreens o do restante deste material. No Cap tulo 3, as arquiteturas de BANCO de DADOS s o apresentadas. O Cap tulo 4 trata de modelagem de BANCO de DADOS usando o paradigma entidade relacionamento. O Cap tulo 5 aborda o modelo relacional. O Cap tulo 6 ilustra como efetuar o mapeamento de um diagrama entidade relacionamento para o modelo relacional, de forma intuitiva. O Cap tulo 7 traz uma discuss o e exemplos de linguagens de consultas formais, quais sejam: lgebra relacional, C lculo relacional de Tuplas e C lculo Relacional de Dom nio.