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Modelagem de Dados
MODELAGEM DE DADOS
MODELO FÍSICO
Profa. Rosemary Melo
Modelagem de Dados
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Objetivo
Elaborar Modelos Físicos de Dados
Migrando do Modelo Lógico
ou
Criando as tabelas diretamente no SGBD
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MODELO FÍSICO
Modelagem de Dados
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Na elaboração do Modelo Físico precisamosDefinir as tabelas no SGBD escolhidoCriar as ChavesDefinir restriçõesDefinir índices...
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MODELO FÍSICO
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MODELO FÍSICO
DEFINIÇÃO DE RESTRIÇÕES DO MODELO RELACIONAL
Restrições podem ser definidas: No nível de coluna No nível de tabela (exceto NOT NULL)
Restrições podem ser criadas: No momento em que a tabela for criada (CREATE TABLE) Depois que a tabela tiver sido criada (ALTER TABLE)
Tipos de restrição: NOT NULL UNIQUE PRIMARY KEY FOREIGN KEY CHECK
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MODELO FÍSICO
DEFINIÇÃO DE ÍNDICES
O que é um Índice?Mecanismos utilizados para acelerar o acesso aos dados.
Um arquivo de índice consiste de registros (chamados de entradas deíndice) na forma:
Search Key (Chave de Busca) – Atributo ou conjunto de atributos usadospara procurar registros em um arquivo.Ponteiro – Localização do registro no arquivo de dados
Três tipos básicos de índices:•Índices Ordenados: as chaves de busca são armazenadas de formaordenada.•Índices Hash: as chaves de busca são distribuídas uniformemente em“buckets” usando uma “função hash”.•Índices “Mapeados a Bit”: utiliza um único bit para representar aocorrência de determinado valor
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MODELO FÍSICO
DEFINIÇÃO DE ÍNDICES
Três tipos básicos de índices: Índices Ordenados: as chaves de busca são armazenadas de formaordenada. Índices Hash: as chaves de busca são distribuídas uniformemente em“buckets” usando uma “função hash”. Índices “Mapeados a Bit”: utiliza um único bit para representar aocorrência de determinado valor.
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MODELO FÍSICO
DEFINIÇÃO DE ÍNDICES
Quando criar um Índice? São criados automaticamente quando definimos PRIMARY KEY ouUNIQUE KEY. Sempre criar para colunas Foreign Key. Coluna contiver um grande número de valores nulos. Colunas forem usadas com freqüência em uma cláusula WHERE . A tabela for grande e a expectativa for de que a maioria das consultasrecuperará poucas linhas.
Observação:Devem ser criados com moderação pois podem afetar o desempenhode comandos DML (Insert, Update e Delete).
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INTRODUÇÃO À SQL
LINGUAGENS DE DEFINIÇÃO E MANIPULAÇÃO DE DADOS
Os SGBDs possuem duas linguagens: DDL (Linguagem de Definição de Dados): usada paradefinir os esquemas, atributos, regras de integridade,índices, etc.
DML (Linguagem de Manipulação de Dados): usada parater acesso aos dados armazenados no BD.
Exemplo de linguagem de comercial que implementam DDL eDML no Modelo Relacional:QUELQBESQL...
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INTRODUÇÃO À SQL
SQL – STRUCTURED QUERY LANGUAGE
Considerada linguagem de consulta padrão para SGBDR’S.
Inicialmente chamada de SEQUEL.
Desenvolvida pela IBM na década de 1970.
Aceita por quase todos os produtos (SQL server, Oracle,Interbase, etc)
Utiliza os termos tabela, linha e coluna no lugar de relação,tupla e atributo, respectivamente.
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INTRODUÇÃO À SQL
SQL – STRUTURED QUERY LANGUAGE
Possui diversas partes:
Linguagem de Definição de Dados (DDL): fornece comandospara definições de esquemas de relação, criação/remoção detabelas, criação de índices e modificação de esquemas.
Linguagem de Manipulação de Dados (DML): inclui umalinguagem de consulta baseada na álgebra relacional e cálculorelacional de tupla. Compreende comandos para inserir,consultar, remover e modificar tuplas num BD.
Linguagem de Manipulação de Dados Embutido: designadapara acessar o BD dentro de linguagem de programação de usogeral como Cobol, C, Pascal, PL-1, entre outros.
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INTRODUÇÃO À SQL
SQL – DDL
Inclui operações de definição de dados: criação de tabelasAlteração de tabelasEliminação de tabelas
Os comandos para definições de dados são: CREATE TABLE: criar uma tabela. ALTER TABLE: altera a definição (esquema) de umatabela. DROP TABLE: elimina uma tabela.
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INTRODUÇÃO À SQL
DDL – CRIAÇÃO DE TABELA
CREATE TABLE: especifica uma nova relação, dando o seunome e especificando os seus atributos (cada um com seunome, tipo de dado e algumas restrições).
Sintaxe:CREATE TABLE tabela_base (colunas tabela-base)
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INTRODUÇÃO À SQL
DDL – CRIAÇÃO DE TABELA
As definições das colunas têm o seguinte formato:coluna tipo_de_dados [NOT NULL [UNIQUE]]
Onde:coluna: nome do atributo que está sendo definidotipo_de_dado: domínio do atributoNOT NULL: expressa que o atributo não pode recebervalores nulos.UNIQUE: indica que o atributo tem valor único natabela. Qualquer tentativa de se introduzir uma linha natabela contendo um valor igual ao do atributo serárespeitado.
Usamos o qualificador UNIQUE para indicar os atributos quefazem parte de chave primária. Uma outra forma de fazê-loseria usar o qualificador primary key.
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INTRODUÇÃO À SQL
EXEMPLO DE CRIAÇÃO DE TABELA: Seja o seguinte BD dePeças e Fornecedores
CREATE TABLE Fornecedor (CodForm char(5) NOT NULL,Nome char(20), Situação decimal(3), Cidade char(15),PRIMARY KEY (CodForn))
CREATE TABLE Peça (CodPeca char(6) NOT NULL, Nomechar(10), Cor char(10), Peso decimal(3), Cidade char(15),UNIQUE(CodPeca))
CREATE TABLE Malote (CodigoF char(5) NOT NULL, CodigoPchar(6) NOT NULL, Qtd decimal(5), PRIMARY KEY (CodigoF,CodigoP))
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INTRODUÇÃO À SQL
DDL – DEFINIÇÃO DE TIPO DE DADOS
Tipos de DadosA SQL ANSI suporta os seguintes tipos de dados: character numeric decimal integer smallint float real double precision
Não ANSI varchardatetime
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INTRODUÇÃO À SQL
DDL – CRIAÇÃO DE CHAVE ESTRANGEIRA
Se quisermos criar chaves estrangeiras para que aintegridade referencial seja validada, usa-se a cláusulaFOREIGN KEY.
Exemplo:CREATE TABLE Malote
(codigof char(5) NOT NULL, codigo p char(6) NOT NULL,quantidade decimal(5), PRIMARY KEY (codigof, codigop))FOREIGN KEY (codigof) REFEENCES FornecedorFOREIGN KEY (codigop) REFEENCES Peca
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INTRODUÇÃO À SQL
DDL – CRIAÇÃO DE CHAVE ESTRANGEIRA
Exemplo:CREATE TABLE Malote
(codigof char(5) NOT NULL REFERENCES Fornecedor,codigop char(6) NOT NULL REFERENCES Peca,quantidade decimal(5), PRIMARY KEY (codigof, codigop))
Pode-se abreviar desta maneira se a chave estrangeira forcomposta de um único atributo.
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INTRODUÇÃO À SQL
DDL – ALTERAÇÃO DE TABELA
ALTER TABLE: permite que se adicione novos atributos a umadeterminada tabela. Os novos atributos terão valores nulos emtodas as linhas. Ao incluir uma coluna deve-se especificar o tipo dedado.
Sintaxe:ALTER TABLE tabela_baseADD atributo domínio
ouALTER TABLE tabela_baseDROP atributo domínio
::
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INTRODUÇÃO À SQL
DDL – ALTERAÇÃO DE TABELA
Exemplo:ALTER TABLE PecaADD Espessura int
ALTER TABLE PecaDROP Cidade
ALTER TABLE PecaMODIFY Espessura float
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INTRODUÇÃO À SQL
DDL – ALTERAÇÃO DE TABELA
Pode-se usar ALTER TABLE para definir chaves primárias eestrangeiras.
Exemplo:ALTER TABLE MaloteADD PRIMARY Key (CodigoF)
ALTER TABLE MaloteADD FOREIGN KEY (CodigoF) REFERENCES Fornecedor
ALTER TABLE MaloteDROP PRIMARY KEY
ALTER TABLE MaloteDROP FOREIGN KEY (CodigoF)
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INTRODUÇÃO À SQL
DDL – ALTERAÇÃO DE TABELA
Quando uma chave primária ou estrangeira é eliminada comALTER TABLE, as colunas da chave e seus valores não sãoeliminados, mas sim a restrição.
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INTRODUÇÃO À SQL
DDL – REMOÇÃO DE TABELA
DROP TABLE: exclui uma tabela-base do BD. Remove tanto osdados quanto a definição da tabela. Não permite apagar a tabela se esta estiver sendoreferenciada por outra tabela (foreing key)
Sintaxe:DROP TABLE tabela_base
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INTRODUÇÃO À SQL
DDL – REMOÇÃO DE TABELA
Exemplo:DROP TABLE Malote
DROP TABLE Peca
DROP TABLE Fornecedor
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Exercicios
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• Considere uma loja virtual. A loja trabalha com diversos produtos.Cada produto contem um codigo, nome, descricao, preco,fornecedor e quantidade disponivel em estoque. Os produtostambem são categorizado com codigo e categoria. Ex. produtos deinformática, eletrodomesticos, livros, etc. Muitos fornecedorespodem fornecer o mesmo produto. Assim, a especificação de umproduto depende do fornecedor que o produz.
• Os clientes compram via internet. Por isso precisam se cadastrar(cpf, nome, email, telefone e endereco). Eles colocam produtos emum carrinho e depois concluem ou desistem da compra. Quandouma compra é efetivada é gerada uma nota fiscal, calculado o valortotal da compra e guardada a data da compra. A compra é pagasempre em cartao de credito. Deve ser guardado o número docartão e o código da autorização obtida da operadora de cartão.
• Para o cenário acima, construa: Modelo conceitual, Modelo lógicoe Modelo Físico.
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INTRODUÇÃO À SQL
SQL – DML
Após a definição do banco de dados inicia-se a manipulaçãodos dados através das seguintes operações: Consulta dados de tabelas Insere dados em tabela Altera dados em tabela Exclui dados em tabela
As operações de manipulação são: SELECT: consulta dados em tabela. INSERT: insere dados em tabela. UPDATE: altera dados em tabela. DELETE: exclui dados em tabela.
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INTRODUÇÃO À SQL
SQL – DML
Permite a realização de operações de restrição, projeção,junção, através das instruções SQL.
Exemplo:
Restrição
Select Fcod, Pcod, Qtd
From prod_fornec
Where Qtd<150
Projeção
Select Fcod, Cidade
From Fornecedor
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INTRODUÇÃO À SQL
SQL – DML
Exemplo:
Junção
Select Fornecedor.Fcod, Fnome, Status, Cidade, Pcod, Qtd
From Fornecedor, Prod_fornec
Where Fornecedor.Fcof = Prod_forncec.Fcof
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INTRODUÇÃO À SQL
SQL – DML
Outros exemplos de manipulação de dadosSelect * from fornecedor
Insert into fornecedor(Fcod, Fnome, Status, cidade) Values(1, 'bompreço’,2,’Salvador’)
Insert into temp (Pcod, peso)Select Pcod, pesoFrom produtoWhere cor=cor(‘vermelho’)
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INTRODUÇÃO À SQL
SQL – DML
Outros exemplos de manipulação de dados
Delete from prod_fornec where Pcod=‘P2’
Update fornecedorSet status = 2 * status, cidade = ‘Roma’Where cidade=‘Paris’
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Sintaxe SQL - Insert
• Utilizado para inserir dados em uma tabela– Não é obrigatório colocar todos os campos– A ordem dos campos não precisa ser a mesma ordem da tabela– Quando se deseja incluir valores para todos os campos, pode-se
emitir a lista de campos. Neste caso é assumido a ordem dos campos da tabela
INSERT INTO nome_da_tabela(campo1, ..., campon)VALUES(valor1,...,valorn)
Ex.: jinto fornecedor(Fcod, Fnome, Status, cidade)Values(1, ‘bompreço’,2,’Salvador’)
No SQLServer
INSERT into cliente (cliente, nome, telefone)values (1001,'João','445-0988')
INSERT into cliente (nome, cliente, telefone)values ('Carlos',1005,null)
INSERT into clientevalues (1006,'Viu só?','999-0000')
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Sintaxe SQL - Update
• Utilizado para alterar os dados já cadastrados nas tabelas
– A condição é opcional, mas quando não especificada indica uma alteração em todos os registros da tabela!
UPDATE nome_da_tabela
SET nome_do_campo1 = novo_valor1, ..., nome_do_campon=novo_valorn
[WHERE condição]
Ex.:
update fornecedor
set status = 2 * status, cidade = ‘Roma’
where cidade=‘Paris’
No SQLServer
UPDATE clienteSET telefone = ‘000-1111’
UPDATE clienteSET telefone = '111-0000'WHERE cliente = 1004
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Sintaxe SQL - Delete
• Utilizado para excluir registros já cadastrados nas tabelas.
– A condição é opcional, mas quando não especificada indica uma exclusão de todos os registros da tabela!
DELETE FROM nome_da_tabela
[WHERE condição]
Ex.:
Delete from prod_fornec
where Pcod=‘P2’
No SQLServer
DELETE clienteWHERE matr = 1006
DELETE cliente
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Sintaxe SQL - Select
• Utilizado para recuperar dados cadastrados no BD
– Pode utilizar critérios para a recuperação
SELECT lista_de_campos
FROM lista_de _tabelas
WHERE condições
Ex.:
Select * from fornecedor
No SQLServer
SELECT nome, telefone FROM cliente
SELECT * FROM cliente
SELECT * FROM cliente WHERE matr = 1500
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SQL - Exercícios
• Criar o seguinte modelo no SGBD adotado
Campo Tipo Chave Req
Matricula Inteiro PK Sim
Nome String(40) Sim
Telefone String(11) Sim
DataEntrada Date Não
Aluno
Campo Tipo Chave Req
Registro Autoincremento PK Sim
Nome String(40) Sim
Telefone String(11) Sim
Salario Valor Sim
Professor
Campo Tipo Chave Req
CodDisc Autoincremento PK Sim
Nome String(40) Sim
CargaHor Int Sim
Disciplina
Turma
Campo Tipo Chave Req
CodTurma Autoincremento PK Sim
Registro Int FK Sim
Semestre Int Sim
Ano int Sim
CodDisc Int FK Sim
Campo Tipo Chave Req
CodTurma Int PK, FK Sim
Matricula Int PK,FK Sim
Media Valor Não
Faltas Int Nao
Aluno_turma
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SQL - Exercícios
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• Construir os comandos de inclusão para cada uma das tabelas criadas no exercício anterior:– Tabela Aluno
• Mat:1 Nome: Maria Telefone: 2222-3344– Tabela Professor
• Registro 1 nome: Ana Telefone: 555-6677Salario:1000
– Tabela Disciplina• Codigo 1 Nome:Banco1 CargaHor: 60
– Tabela Turma• CodTurma 1 Registro 1 Semestre 2 Ano 2012 CodDisc
1 – Tabela AlunoTurma
• CodTurma 1 Matricula 1 Media 8 Faltas 5
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SQL - Exercícios
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• Construir os comandos de alteração para cada uma das tabelas criadas no exercício anterior. Considerar alteração de um único registro por vez.
– Tabela Aluno
• Alterar o telefone de um aluno
– Tabela Professor
• Alterar o salario de todo os professores para 10000
– Tabela Disciplina
• Altarar o nome e a carga horaria de uma disciplina
– Tabela Turma
• Alterar o ano da turma
– Tabela AlunoTurma
• Alterar a media e as faltas de um aluno
Modelagem de Dados
SQL - Exercício
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• Construir os comandos de exclusão para cada uma das tabelas criadas no exercício anterior. Considerar alteração de um único registro por vez.– Tabela Aluno
• Excluir um aluno– Tabela Professor
• Excluir um professor– Tabela Disciplina
• Excluir uma disciplina– Tabela Turma
• Excluir uma turma– Tabela AlunoTurma
• Excluir um aluno da turma
– Delete AlunoTurma where codTurma=1 and Mat=1
Modelagem de Dados
Para refletir
• Considere as tabelas abaixo
codTurma Matricula Media Faltas
1 1 10 0
1 2 7 6
1 3 5 2
2 1 9 0
2 3 8 2
2 4 7 0
O que aconteceria se os seguintes comandos fossem executados:
Insert into TurmaAluno (1,5,3,8)
Update turmaAluno set faltas=9
Delete turmaAluno where codTurma=2 and Matricula=3
Update turmaAluno set Media=10 where codTurma=2 andMatricula=5
Modelagem de Dados
SQL – Exercício
• Considere o banco Acadêmico do exercício anterior
– Criar as seguintes sentenças:
• Consultar todos os alunos
• Consultar nome e telefone de todos os alunos
• Consultar nome e salário de todos os professores
• Consultar carga horária de uma disciplina qualquer (informando o codigo da disciplina)
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SQL – Exercício
Lembrete:
- Se for usar o SGBD MySQL e quiser executar um arquivo comtodos os scripts SQL, você deve primeiro salvar o script nobloco de notas com extensão SQL, no mesmo diretório domysql: \mysql\bin\nomedoarquivo.sql. Em sequida você deveexecutar o mysql, depois executar no prompt do mysql osseguintes comandos: mysql> source nome do arquivo.sql.
- Para executar o mysql, primeiro você deve executar o arquivomysqld para em seguida executar o arquivo mysql, ambosestão dentro do diretório bin do mysql.
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SQL – Exercício
Comandos no MySql:
- use NomedoBanco: seta o banco de dados que irá usar.
- show Database: lista todos os banco de dados do SGBD.
- show tables: lista as tabelas do banco em uso.
- show columns from nometabela: mostra todas as colunas criadas para a tabela. (4.6.8.1. Recureparando Informações sobre Banco de Dados, Tabelas, Colunas e Índices – Manual MySql).
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SQL – Exercício
Comandos SQL no MySql:
- Caso queira renomear uma coluna de uma tabela para outro nome especificando seu tipo.
Ex.: ALTER TABLE t1 CHANGE a b INTEGER;
- Caso queira mudar um tipo de coluna, mas não o nome. Usando o comando ALTER:
Ex1.:ALTER TABLE t1 CHANGE b b BIGINT NOT NULL;
Ex2.: ALTER TABLE t1 MODIFY b BIGINT NOT NULL;