Sistema de banco de dados relacional

ABORDAGEM RELACIONAL

O modelo relacional está baseado na teoria matemática das relações.

Relação: Dada uma coleção de conjuntos D1, D2,…………….Dn (não necessariamente distintos), R é uma relação naqueles n conjuntos se ele for um conjunto de n-tuplas ordenadas, d1, d2,……., dn tais que d1 pertença a D1, d2 pertença a D2, .... são os domínios de R. O valor n é o grau de R.

A abordagem apresenta como características: 

Estrutura de Dados Tabular

Na prática uma relação toma a forma de uma tabela. Nesta as linhas/tuplas representam as ocorrências de registros e as colunas/atributos os campos que compõem os registros. Ao conjunto dos possíveis valores que cada atributo pode assumir damos o nome de domínio.

Emprego da Álgebra Relacional 

É necessário ressaltar que as tabelas do ambiente relacional não são simplesmente os arquivos convencionais. A diferença fundamental é que nos métodos de acesso convencionais a recuperação das informações se faz registro a registro. No ambiente relacional faz-se uso dos fundamentos da teoria das relações na construção, implantação e operação do SGBD. Dentre estes fundamentos, destaca-se um conjunto de operadores que compõem a álgebra relacional.

Álgebra Relacional

É um conjunto de operações e relações. Cada operação usa urna ou mais relações como seus operandos, e produz outra relação como resultado.

Desta forma, a recuperação das informações em um SGBD relacional se faz em conjuntos de registros que comporão uma nova relação. Para isso dispomos das seguintes operações: 

União: A união de duas relações A e B, é o conjunto de todas as tuplas pertencentes a A ou B (ou ambos). A e B devem ter a mesma estrutura (união-compatíveis).

Intersecção: É tudo aquilo que dentro dos arquivos vai ser igual A intersecção de duas relações A e B, é o conjunto de todas as tuplas pertencentes a A e B. A e B devem ser união-compatíveis.

Diferença: A diferença entre duas relações A e B é o conjunto de todas as tuplas t pertencentes a A mas não a B. A e B devem ser união compatíveis.

Produto Cartesiano: O produto cartesiano de duas relações A e B é o conjunto de todas as tuplas t tais que t é a concatenação de uma tupla a pertencente a A com uma tupla b pertencente a B.

Seleção (Questionamento ao arquivo): É a operação utilizada para selecionar uma tupla ou conjunto de tuplas de uma relação a partir de uma condição de seleção.

Projeção (Trazer a lista de um campo): É a operação utilizada para extrair o domínio de um atributo de todas as instâncias de uma entidade.

Junção: É a operação utilizada para concatenar relações. Quando desejamos concatenar apenas as tuplas de diferentes relações que tenham algum atributo com o mesmo valor, empregamos uma condição de seleção e denominamos a operação de EQUI-JOIN. Quando realizamos a concatenação também com as tuplas que não tem correspondência estaremos utilizando a operação OUTER-JOIN.

Divisão: O resultado da divisão de uma relação A por uma relação B é o conjunto de valores x tais que o par (x, y) aparecem em A para todos os valores y que aparecem em B. 

Cálculo Relacional: É o conjunto de expressões lógicas capazes de estabelecer condições de relacionamento entre tabelas. Com base nesta teoria, os SGBD relacionais dispõe em suas linguagens de criação e manipulação de dados de comandos que permitem a implementação das operações. 

Recursos quanto à Integridade de Dados

No ambiente relacional temos:

Índice: É um recurso físico que tem por objetivo otimizar a recuperação de informações. 

Chave: É um dado utilizado nas consultas as bases de dados. Neste sentido podemos ter chaves primárias, secundárias e estrangeiras.

Chave Primária: É o dado dentro de uma tabela que nos permite identificar cada linha da mesma. 

Chave Secundária: É um dado ou conjunto de dados que nos permitirá a identificação de um conjunto de linhas. 

Chave Estrangeira: Sejam duas tabelas A e B que tem um atributo comum o, sendo c chave primária de A, dizemos que ele é uma chave estrangeira de B. Chaves estrangeiras são empregadas para estabelecer relacionamentos entre tabelas.

A partir destes conceitos temos duas regras de integridade dos dados no modelo relacional: 

Integridade de Identidade: O valor da chave primária de uma tabela não poderá ser nulo.

Integridade Referencial: Se uma determinada tabela A possui uma chave estrangeira que é chave primária de uma tabela B, então ela deve:
     a. Ser igual a um valor de chave primária existente em B, ou
     b. Ser nula para indicar que a relação lógica está desativada.

Dicionário de Dados Ativo e Integrado

Dicionário de Dados

É um banco de dados que contém descrições dos objetos existentes no sistema de aplicações da organização. É uma ferramenta fundamental no desenvolvimento de sistemas bem como no gerenciamento dos sistemas já implantados. Deve ser ativo no sentido de estar sempre disponível a utilização e integrado na medida em que englobe todas as informações a respeito dos sistemas. Permite efetuar referências cruzadas sobre os dados, auxiliando na verificação dos locais em que cada dado, tabela, programa, rotina ou sistema, é utilizado.

Consistência Automática de Dados

O próprio sistema trata de validar os dados no que diz respeito a tamanho, formato, tipo e integridade.