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Introdução ao Modelo de Dados Relacional


2. Modelo de Dados Relacional

2.3 Diagrama do Modelo de Dados Relacional e Restrições de Integridade

2.3.1 Diagrama do Modelo de Dados Relacional

O diagrama dum modelo de dados relacional contém, normalmente, numerosas relações que se encontram associadas entre si através de tuplas comuns. O diagrama dum modelo de dados relacional (DMDR) é um conjunto de esquemas de relações sujeitos a um conjunto de restrições de integridade.

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2.3.2 Restrições de Integridade nos Diagramas das Bases de Dados Relacionais

Há três tipos de restrições de integridade que se especificam sobre os diagramas de modelos de dados relacionais: 1) a chave de uma relação, 2) a integridade da tabela e 3) a integridade referencial. As regras ou restrições de integridade asseguram que o modelo de dados reflicta adequadamente a realidade, sem qualquer ambiguidade ou redundância.

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2.3.2.1 A Chave de uma Relação

A chave é um atributo cujo valor identifica uma e uma só linha duma relação. Por vezes essa identificação unívoca só é possível através duma chave composta que consiste na menor combinação de atributos com essa propriedade.

Uma relação tem sempre, pelo menos, uma chave: a chave primária que é escolhida do conjunto das chaves candidatas. Para a inserção na relação de uma linha de dados ter êxito, é obrigatório fornecer os valores para os atributos componentes da chave primária. Os valores dos atributos que não pertencem àquela chave podem não ser conhecidos na altura da inserção e podem ser representados por valores nulos. A construção duma chave primária não traz qualquer tipo de limitação no acesso aos dados, pois as linhas continuam a poder ser encontradas através da indicação de valores para qualquer um dos seus atributos. Como no modelo relacional a associação da informação se faz através da comparação de valores contidos nos atributos das relações, a chave primária é a única forma de se fazer associação de informação sem que haja lugar a qualquer tipo de ambiguidade.

Uma relação é definida como um conjunto de tuplas. Por definição, todos os elementos de um conjunto são distintos, pelo que as tuplas têm que ser necessariamente diferentes entre si. Isto quer dizer que numa relação não pode haver duas tuplas com a mesma combinação de valores para todos os seus atributos. No entanto, e em termos práticos existe sempre um subconjunto de atributos que não se repetem. A essa combinação de atributos dá-se o nome de super-chave da relação R.

Uma chave é uma super-chave a que não se pode retirar nenhum atributo sob pena de já não ser assegurada a integridade dos dados.

Quadro 2-2:Relação ALUNO

ALUNO

Nome

Nº B.I.

Morada

Qualquer combinação de atributos que inclua o número de aluno (por exemplo: nº nome morada) é uma super-chave. No entanto, não é uma chave pois ?nº, nome, morada? não é uma chave pois removendo o nome ou a morada, ou ambos, continua-se a ter uma super-chave.

Um esquema relacional pode ter mais de uma chave, a que se dá o nome de chave candidata. A relação ALUNO tem duas chaves candidatas: Nº e Nº B.I. a partir das quais se escolhe uma como chave primária da relação. Quando um esquema relacional tem várias chaves candidatas a escolha deve recair sobre aquela que é composta pelo menor número de atributos ou que melhor se insira no ambiente da relação.

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2.3.2.2 A Integridade da Relação

O(s) atributo(s) que compõem uma chave primária não podem conter o valor nulo3, pois numa relação dum diagrama de modelo de dados relacional utilizam-se os valores constantes nesses atributos para identificar as respectivas linhas. Se, por exemplo, duas ou mais linhas tiverem o valor nulo nos atributos não seria possível distingui-las entre si. Por definição, um valor nulo não tem capacidade de identificação, pelo que uma chave primária nunca pode ser nula. Se a chave for composta nenhum dos seus elementos pode ter o valor nulo, o cumprimento desta regra assegura que é sempre possível identificar cada um das tuplas duma relação.

3 Tome-se em consideração que nulo é diferente de zero, significando que o valor não é conhecido.

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2.3.2.3 A Integridade Referencial

A chave primária e a integridade da relação são especificadas individualmente em cada relação. A integridade referencial é uma restrição estabelecida entre duas relações com o objectivo de manter a consistência dos dados entre as tuplas dessas relações. De um modo simples, pode-se dizer que a integridade referencial determina que uma linha numa relação A que está referida a uma outra relação B tem que obrigatoriamente estar ligada a uma linha existente na relação B. Veja-se, por exemplo, a Figura 2-3 em que a relação "INIMIGO DA CULTURA" contém o atributo "Código da Cultura" para cada praga e cujo valor em cada uma das tuplas de "INIMIGO DA CULTURA" tem que coincidir com o valor do atributo "Código da Cultura" na relação "CULTURA".



Figura 2-3: O DMDR "PRAGAS" com inclusão de algumas regras de integridade.

A associação entre duas relações faz-se através da chamada chave estrangeira, que é um atributo, ou grupo de atributos, que desempenham o papel de chave primária noutra relação, servindo portanto de elo de ligação entre elas. Dependendo das situações é possível que uma chave estrangeira aceite valores nulos, o que significa que essa linha não está referida à chave da outra relação.

A Figura 2-3 contém um DMDR com a indicação das chaves primárias (atributos sublinhados) e das restrições de integridade referencial (arcos com as setas apontando para a relação de nível superior, i.e, a chave estrangeira aponta no sentido do(s) atributo(s) de referência).

No esquema de uma relação a chave primária apresenta-se sublinhada e o nome de um atributo que seja uma chave estrangeira é antecedido pelo sinal "#" (Figura 2-4).

CULTIVAR (nome da cultivar, código da cultivar, representante legal, #código da cultura)

Figura 2-4: Esquema da relação "CULTIVAR" com a indicação da chave primária e de uma chave estrangeira.

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Carlos P. Caldeira 
Universidade de Évora
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