Modelo de banco de dados relacional: elementos, como fazê-lo, exemplo

Um modelo de banco de dados relacional é uma estrutura que organiza e armazena dados em tabelas que possuem relações entre si. Os elementos básicos de um banco de dados relacional incluem tabelas, colunas, linhas e chaves primárias e estrangeiras.

Para criar um banco de dados relacional, é necessário identificar as entidades e atributos que farão parte do sistema, definir as relações entre essas entidades e estruturar as tabelas de acordo com essas relações. É importante garantir a integridade dos dados através do uso de chaves primárias e estrangeiras, que ajudam a manter a consistência dos dados.

Um exemplo simples de um banco de dados relacional poderia ser um sistema de gerenciamento de biblioteca, onde existem tabelas para armazenar informações sobre livros, autores, usuários e empréstimos. Cada tabela teria seus respectivos atributos e relações entre si, garantindo a organização e integridade dos dados.

Passo a passo para criar um modelo relacional de banco de dados.

Um modelo de banco de dados relacional é uma representação estruturada dos dados de uma organização, que organiza as informações em tabelas com linhas e colunas. Para criar um modelo relacional, siga os passos a seguir:

Passo 1: Identifique as entidades e atributos do seu sistema. Entidades são objetos ou conceitos do mundo real, como clientes, produtos, pedidos, etc. Atributos são características das entidades, como nome, idade, preço, etc.

Passo 2: Defina as relações entre as entidades. As relações podem ser de um para um, um para muitos ou muitos para muitos. Por exemplo, um cliente pode ter muitos pedidos, mas um pedido pertence a um único cliente.

Passo 3: Normalize as tabelas para evitar redundância e inconsistência de dados. A normalização é o processo de organizar os dados em tabelas para minimizar a duplicação e dependências.

Passo 4: Crie as tabelas no banco de dados, atribuindo chaves primárias e chaves estrangeiras conforme as relações definidas. A chave primária é um atributo único que identifica exclusivamente uma linha em uma tabela, enquanto a chave estrangeira é um atributo que faz referência à chave primária de outra tabela.

Passo 5: Estabeleça as restrições de integridade para garantir a consistência dos dados. As restrições de integridade incluem restrições de chave primária, restrições de chave estrangeira, restrições de unicidade, entre outras.

Com esses passos, você será capaz de criar um modelo relacional de banco de dados sólido e bem estruturado para atender às necessidades do seu sistema de informação.

Exemplos de banco de dados relacional: conceito e aplicações na prática.

Um banco de dados relacional é um tipo de banco de dados que organiza os dados em tabelas com linhas e colunas, permitindo a relação entre diferentes conjuntos de dados. Este modelo de banco de dados é amplamente utilizado em diversos setores, como negócios, finanças, saúde e educação.

As tabelas em um banco de dados relacional representam entidades, e as colunas representam atributos dessas entidades. As relações entre as tabelas são estabelecidas por meio de chaves estrangeiras, que conectam os dados de uma tabela a outra.

Um exemplo prático de aplicação de um banco de dados relacional é em um sistema de gerenciamento de vendas de uma loja. Neste sistema, podemos ter tabelas para clientes, produtos, vendas e estoque. A tabela de vendas, por exemplo, pode ter uma chave estrangeira que se relaciona com a tabela de clientes para identificar quem realizou a compra.

Outro exemplo é em um sistema de gestão de uma escola, onde as tabelas podem representar alunos, professores, disciplinas e notas. Através das chaves estrangeiras, é possível relacionar os alunos às disciplinas que cursam e às notas que obtiveram.

Modelo de banco de dados relacional: elementos, como fazê-lo, exemplo.

Para criar um banco de dados relacional, é necessário definir os elementos básicos, como tabelas, colunas, chaves primárias e chaves estrangeiras. As tabelas devem ser projetadas de forma a representar as entidades do sistema e os relacionamentos entre elas.

Por exemplo, em um sistema de gerenciamento de biblioteca, podemos ter tabelas para livros, autores, empréstimos e usuários. A tabela de empréstimos pode ter chaves estrangeiras que se relacionam com as tabelas de livros e usuários, estabelecendo quem pegou emprestado um livro e quando.

Para criar um banco de dados relacional, é necessário utilizar uma linguagem de consulta estruturada, como o SQL. Com essa linguagem, é possível criar tabelas, inserir dados, realizar consultas e modificar informações no banco de dados.

Com suas tabelas, colunas e chaves, é possível estabelecer relações entre os dados e garantir a integridade das informações.

Guia prático para criar um sistema eficiente de banco de dados do zero.

Para criar um sistema eficiente de banco de dados do zero, é essencial começar pelo modelo de banco de dados relacional. Esse modelo é amplamente utilizado na indústria devido à sua capacidade de organizar os dados de forma estruturada e relacioná-los entre si.

Os elementos básicos de um modelo de banco de dados relacional incluem tabelas, chaves primárias, chaves estrangeiras e relacionamentos. As tabelas são usadas para armazenar os dados, enquanto as chaves primárias garantem que cada registro seja único. As chaves estrangeiras, por sua vez, são utilizadas para estabelecer relações entre as tabelas.

Para criar um banco de dados relacional eficiente, é importante seguir algumas etapas. Primeiramente, é necessário identificar as entidades e atributos que farão parte do banco de dados. Em seguida, é preciso definir as tabelas e os relacionamentos entre elas, utilizando chaves primárias e estrangeiras.

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Um exemplo prático de como criar um banco de dados relacional é a criação de um sistema de gerenciamento de biblioteca. Nesse caso, as entidades principais seriam livros, autores e usuários. Cada uma dessas entidades teria seus próprios atributos, como título do livro, nome do autor e número de identificação do usuário.

Ao estabelecer os relacionamentos entre essas entidades, é possível criar consultas complexas que permitem buscar informações de forma eficiente. Por exemplo, seria possível consultar todos os livros emprestados por um determinado usuário ou listar todos os autores de um determinado gênero literário.

Seguindo as etapas corretas e definindo corretamente as relações entre as entidades, é possível criar um banco de dados robusto e eficiente para atender às necessidades de qualquer projeto.

Principais elementos de um sistema de banco de dados: conheça sua estrutura e funcionalidades.

Um sistema de banco de dados é composto por diversos elementos que garantem a sua estrutura e funcionalidades. Os principais elementos de um sistema de banco de dados incluem: tabelas, relacionamentos, chaves primárias, chaves estrangeiras, consultas, índices e procedimentos armazenados.

As tabelas são a base de um banco de dados relacional, onde os dados são armazenados de forma organizada em linhas e colunas. Os relacionamentos entre as tabelas são estabelecidos através de chaves primárias e chaves estrangeiras, garantindo a integridade dos dados.

As chaves primárias são campos únicos em uma tabela que identificam de forma exclusiva cada registro, enquanto as chaves estrangeiras são utilizadas para estabelecer relacionamentos entre tabelas.

As consultas são utilizadas para recuperar, atualizar, inserir ou excluir dados de um banco de dados. Os índices são utilizados para acelerar o acesso aos dados, permitindo uma busca mais eficiente em grandes volumes de informações.

Os procedimentos armazenados são programas armazenados no banco de dados que podem ser executados para realizar operações complexas de forma mais eficiente e segura.

Modelo de banco de dados relacional: elementos, como fazê-lo, exemplo.

Para criar um modelo de banco de dados relacional, é necessário identificar as entidades, atributos e relacionamentos que farão parte do sistema. As entidades representam os objetos do mundo real que serão armazenados no banco de dados, os atributos são as características dessas entidades e os relacionamentos definem como as entidades estão conectadas.

Um exemplo de modelo de banco de dados relacional pode ser o de uma loja online, onde as entidades seriam clientes, produtos e pedidos. Os atributos das entidades poderiam incluir nome, endereço e telefone para clientes, nome, preço e quantidade em estoque para produtos, e número do pedido, data e status para pedidos. Os relacionamentos estabeleceriam como os clientes fazem pedidos de produtos.

Com um modelo de banco de dados relacional bem definido, é possível criar tabelas, estabelecer relacionamentos, definir chaves primárias e estrangeiras, criar consultas e procedimentos armazenados para gerenciar eficientemente os dados da loja online.

Modelo de banco de dados relacional: elementos, como fazê-lo, exemplo

O modelo de banco de dados relacional é um método de estruturar dados usando relacionamentos, usando estruturas em forma de grade, consistindo em colunas e linhas. É o princípio conceitual de bancos de dados relacionais. Foi proposto por Edgar F. Codd em 1969.

Desde então, tornou-se o modelo de banco de dados dominante para aplicativos comerciais, quando comparado a outros modelos de banco de dados, como hierárquico, rede e objeto.

Modelo de banco de dados relacional: elementos, como fazê-lo, exemplo 1

Fonte: pixabay.com

Codd não tinha idéia de quão extremamente vital e influente seria seu trabalho como plataforma para bancos de dados relacionais. A maioria das pessoas está muito familiarizada com a expressão física de um relacionamento em um banco de dados: a tabela.

O modelo relacional é definido como o banco de dados que permite agrupar seus elementos de dados em uma ou mais tabelas independentes, que podem ser relacionadas entre si usando campos comuns para cada tabela relacionada.

Gerenciamento de banco de dados

Uma tabela de banco de dados é semelhante a uma planilha. No entanto, os relacionamentos que podem ser criados entre as tabelas permitem que um banco de dados relacional armazene eficientemente uma grande quantidade de dados, que podem ser recuperados com eficiência.

O objetivo do modelo relacional é fornecer um método declarativo para especificar dados e consultas: os usuários declaram diretamente quais informações o banco de dados contém e quais informações desejam dele.

Por outro lado, eles permitem que o software do sistema de gerenciamento de banco de dados descreva as estruturas de dados para armazenamento e o procedimento de recuperação para responder às consultas.

A maioria dos bancos de dados relacionais usa a linguagem SQL para consultar e definir dados. Atualmente, existem muitos sistemas de gerenciamento de banco de dados relacional ou RDBMS (Relational Data Base Management System), como Oracle, IBM DB2 e Microsoft SQL Server.

Características e elementos

– Todos os dados são representados conceitualmente como um arranjo ordenado de dados em linhas e colunas, chamado relacionamento ou tabela.

– Cada tabela deve ter um cabeçalho e um corpo. O cabeçalho é simplesmente a lista de colunas. O corpo é o conjunto de dados que preenche a tabela, organizado em linhas.

– Todos os valores são escalares. Ou seja, em qualquer posição de linha / coluna na tabela, há apenas um valor exclusivo.

-Elements

A figura a seguir mostra uma tabela com os nomes de seus elementos básicos, que compõem uma estrutura completa.

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Modelo de banco de dados relacional: elementos, como fazê-lo, exemplo 2

Tupla

Cada linha de dados é uma tupla, também conhecida como registro. Cada linha é uma n-tupla, mas o “n-” geralmente é descartado.

Coluna

Cada coluna de uma tupla é chamada de atributo ou campo. A coluna representa o conjunto de valores que um atributo específico pode ter.

Chave

Cada linha possui uma ou mais colunas chamadas chave de tabela. Esse valor combinado é exclusivo para todas as linhas em uma tabela. Essa chave identificará cada tupla exclusivamente. Ou seja, a chave não pode ser duplicada. É chamado chave primária.

Por outro lado, uma chave externa ou secundária é o campo de uma tabela que se refere à chave primária de outra tabela. É usado para referenciar a tabela principal.

Regras -Integrity

Ao projetar o modelo relacional, são definidas algumas condições que devem ser atendidas no banco de dados, chamadas regras de integridade.

Integridade da chave

A chave primária deve ser exclusiva para todas as tuplas e não pode ter o valor nulo (NULL). Caso contrário, você não poderá identificar a linha exclusivamente.

Para uma chave que consiste em várias colunas, nenhuma dessas colunas pode conter NULL.

Integridade referencial

Cada valor de uma chave estrangeira deve corresponder a um valor da chave primária da tabela principal ou referenciada.

Somente uma linha com uma chave estrangeira pode ser inserida na tabela secundária se esse valor existir em uma tabela primária.

Se o valor da chave for alterado na tabela principal, porque a linha é atualizada ou excluída, todas as linhas nas tabelas secundárias com essa chave estrangeira devem ser atualizadas ou excluídas de acordo.

Como fazer um modelo relacional?

-Reúna dados

Os dados necessários para armazená-los no banco de dados devem ser coletados. Esses dados são divididos em tabelas diferentes.

Um tipo de dados apropriado deve ser escolhido para cada coluna. Por exemplo: números inteiros, números de ponto flutuante, texto, data etc.

-Definir chaves primárias

Para cada tabela, uma coluna (ou poucas colunas) deve ser escolhida como a chave primária, que identificará exclusivamente cada linha da tabela. A chave primária também é usada para se referir a outras tabelas.

-Criar relacionamentos entre tabelas

Um banco de dados que consiste em tabelas independentes e não relacionadas tem pouco objetivo.

O aspecto mais crucial no design de um banco de dados relacional é identificar os relacionamentos entre as tabelas. Os tipos de relacionamento são:

Um para muitos

No banco de dados “Lista de turmas”, um professor pode ensinar em zero ou mais turmas, enquanto uma turma é ministrada por um único professor. Esse tipo de relacionamento é conhecido como um para muitos.

Esse relacionamento não pode ser representado em uma única tabela. No banco de dados “Lista de turmas”, você pode ter uma tabela chamada Professores, que armazena informações sobre os professores.

Para armazenar as aulas ministradas por cada professor, poderiam ser criadas colunas adicionais, mas um problema seria enfrentado: quantas colunas criar.

Por outro lado, se você tiver uma tabela chamada Classes, que armazena informações sobre uma classe, colunas adicionais podem ser criadas para armazenar informações sobre o professor.

No entanto, como um professor pode ensinar em muitas classes, seus dados serão duplicados em várias linhas da tabela Classes.

Projete duas tabelas

Portanto, duas tabelas precisam ser projetadas: uma tabela Classes para armazenar informações sobre as classes, com Class_Id como chave primária e uma tabela Masters para armazenar informações sobre os professores, com Maestro_Id como chave primária.

Você pode criar o relacionamento um para muitos armazenando a chave primária da tabela Mestre (Maestro_Id) na tabela Classes, conforme ilustrado abaixo.

Modelo de banco de dados relacional: elementos, como fazê-lo, exemplo 3

A coluna Maestro_Id na tabela Classes é conhecida como chave estrangeira ou chave secundária.

Para cada valor Master_Id na tabela Mestre, pode haver zero ou mais linhas na tabela Classes. Para cada valor de Class_Id na tabela Classes, há apenas uma linha na tabela Masters.

Muitos para muitos

Em um banco de dados “Vendas de produtos”, o pedido de um cliente pode conter vários produtos e um produto pode aparecer em vários pedidos. Esse tipo de relacionamento é conhecido como muitos para muitos.

Você pode iniciar o banco de dados “Venda de produtos” com duas tabelas: Produtos e Pedidos. A tabela Produtos contém informações sobre os produtos, com o ID do produto como chave primária.

Por outro lado, a tabela Pedidos contém os pedidos do cliente, com o ID do pedido como a chave primária.

Você não pode armazenar os produtos pedidos na tabela Pedidos, pois não se sabe quantas colunas reservar para os produtos. Os pedidos também não podem ser armazenados na tabela Produtos pelo mesmo motivo.

Para admitir um relacionamento muitos-para-muitos, você precisa criar uma terceira tabela, conhecida como tabela de união (Detalhes do Pedido), em que cada linha representa um elemento de um pedido específico.

Para a tabela OrderDetails, a chave primária consiste em duas colunas: orderID e productID, identificando exclusivamente cada linha.

As colunas requestID e productID na tabela OrderDetails são usadas para referenciar as tabelas Orders e Products. Portanto, eles também são chaves estrangeiras na tabela OrderDetails.

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Um a um

No banco de dados “Vendas de produtos”, um produto pode ter informações opcionais, como descrição adicional e sua imagem. Mantê-lo dentro da tabela Produtos geraria muitos espaços vazios.

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Portanto, outra tabela (Extras do produto) pode ser criada para armazenar os dados opcionais. Somente um registro será criado para produtos com dados opcionais.

As duas tabelas, Produtos e Extras, têm um relacionamento individual. Para cada linha na tabela Produtos, há no máximo uma linha na tabela ProductExtras. O mesmo ID do produto deve ser usado como chave primária para ambas as tabelas.

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Vantagens

Independência estrutural

No modelo de banco de dados relacional, as alterações na estrutura do banco de dados não afetam o acesso aos dados.

Quando é possível fazer alterações na estrutura do banco de dados sem afetar a capacidade do DBMS de acessar os dados, pode-se dizer que a independência estrutural foi alcançada.

Simplicidade conceitual

O modelo de banco de dados relacional é ainda mais simples no nível conceitual do que o modelo de rede hierárquica ou de banco de dados.

Como o modelo de banco de dados relacional libera o designer dos detalhes do armazenamento físico dos dados, os designers podem se concentrar na visão lógica do banco de dados.

Facilidade de design, implementação, manutenção e uso

O modelo de banco de dados relacional alcança a independência dos dados e a independência da estrutura, o que torna o design, manutenção, administração e uso do banco de dados muito mais fácil do que os outros modelos.

Recurso de consulta ad-hoc

A presença de um recurso de consulta muito poderoso, flexível e fácil de usar é uma das principais razões para a imensa popularidade do modelo de banco de dados relacional.

A linguagem de consulta do modelo de banco de dados relacional, chamada linguagem de consulta estruturada ou SQL, torna as consultas ad-hoc uma realidade. SQL é uma linguagem de quarta geração (4GL).

Um 4GL permite ao usuário especificar o que deve ser feito, sem especificar como deve ser feito. Assim, com o SQL, os usuários podem especificar quais informações desejam e deixar os detalhes sobre como obter as informações no banco de dados.

Desvantagens

Despesas de hardware

O modelo de banco de dados relacional oculta as complexidades de sua implementação e os detalhes do armazenamento físico dos dados do usuário.

Para fazer isso, os sistemas de bancos de dados relacionais precisam de computadores com dispositivos de armazenamento de dados e hardware mais poderosos.

Portanto, o RDBMS precisa de máquinas poderosas para funcionar sem problemas. No entanto, como o poder de processamento dos computadores modernos está aumentando a uma taxa exponencial, a necessidade de mais poder de processamento no cenário atual não é mais um problema muito grande.

A facilidade de design pode levar a um design inadequado

O banco de dados relacional é fácil de projetar e usar. Os usuários não precisam conhecer os detalhes complexos do armazenamento físico de dados. Eles não precisam saber como os dados são realmente armazenados para acessá-los.

Essa facilidade de design e uso pode levar ao desenvolvimento e implementação de sistemas de gerenciamento de banco de dados mal projetados. Como o banco de dados é eficiente, essas ineficiências de design não serão reveladas quando o banco de dados for projetado e quando houver apenas uma pequena quantidade de dados.

À medida que o banco de dados cresce, os bancos de dados mal projetados diminuem a velocidade do sistema e causam degradação do desempenho e corrupção de dados.

Fenômeno “Ilhas da Informação”

Como afirmado anteriormente, os sistemas de bancos de dados relacionais são fáceis de implementar e usar. Isso criará uma situação na qual muitas pessoas ou departamentos criarão seus próprios bancos de dados e aplicativos.

Essas ilhas de informações impedirão a integração de informações, essencial para o funcionamento suave e eficiente da organização.

Esses bancos de dados individuais também criarão problemas como inconsistência de dados, duplicação de dados, redundância de dados etc.

Exemplo

Suponha um banco de dados composto pelas tabelas Fornecedores, Peças e Remessas. A estrutura das tabelas e alguns registros de amostra são definidos abaixo:

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Cada linha da tabela Fornecedores é identificada por um número de fornecedor exclusivo (SNo), identificando exclusivamente cada linha da tabela. Da mesma forma, cada peça tem um número de peça exclusivo (PNo).

Além disso, não pode haver mais de uma remessa para uma determinada combinação Fornecedor / Peça na tabela Remessas, pois essa combinação é a chave principal de Remessas, que serve como uma tabela de união, pois é um relacionamento de muitos para muitos.

O relacionamento das tabelas de Peças e Remessas é dado por ter em comum o campo PNo (número da peça) e o relacionamento entre Fornecedores e Remessas decorre de ter em comum o campo SNo (número do fornecedor).

Analisando a tabela Remessas, pode-se obter como informação que um total de 500 castanhas estão sendo enviadas dos fornecedores Suneet e Ankit, 250 cada.

Da mesma forma, 1.100 parafusos foram enviados no total de três fornecedores diferentes. 500 parafusos azuis foram enviados do fornecedor Suneet. Não há remessas de parafusos vermelhos.

Referências

  1. Wikipedia, a enciclopédia livre (2019). Modelo relacional. Retirado de: en.wikipedia.org.
  2. Techopedia (2019). Modelo Relacional Retirado de: techopedia.com.
  3. Dinesh Thakur (2019). Modelo Relacional Notas do computador Retirado de: ecomputernotes.com.
  4. Geeks para Geeks (2019). Modelo Relacional Retirado de: geeksforgeeks.org.
  5. Universidade Tecnológica de Nanyang (2019). Um tutorial de início rápido sobre o design de banco de dados relacional. Retirado de: ntu.edu.sg.
  6. Adrienne Watt (2019). Capítulo 7 O Modelo de Dados Relacional. BC Open Textbooks. Retirado de: opentextbc.ca.
  7. Toppr (2019). Bancos de dados relacionais e esquemas. Retirado de: toppr.com.

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