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Modelagem de Banco de Dados Paulo Henrique Cayres A RNP – Rede Nacional de Ensino e Pesquisa – é qualificada como uma Organização Social (OS), sendo ligada ao Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI) e responsável pelo Programa Interministerial RNP, que conta com a participação dos ministérios da Educação (MEC), da Saúde (MS) e da Cultura (MinC). Pioneira no acesso à Internet no Brasil, a RNP planeja e mantém a rede Ipê, a rede óptica nacional acadêmica de alto desempenho. Com Pontos de Presença nas 27 unidades da federação, a rede tem mais de 800 instituições conectadas. São aproximadamente 3,5 milhões de usuários usufruindo de uma infraestrutura de redes avançadas para comunicação, computação e experimentação, que contribui para a integração entre o sistema de Ciência e Tecnologia, Educação Superior, Saúde e Cultura. Ministério da Cultura Ministério da Saúde Ministério da Educação Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação Modelagem de Banco de Dados Paulo Henrique Cayres Modelagem de Banco de Dados Paulo Henrique Cayres Rio de Janeiro Escola Superior de Redes 2015 Copyright © 2015 – Rede Nacional de Ensino e Pesquisa – RNP Rua Lauro Müller, 116 sala 1103 22290-906 Rio de Janeiro, RJ Diretor Geral Nelson Simões Diretor de Serviços e Soluções José Luiz Ribeiro Filho Escola Superior de Redes Coordenação Luiz Coelho Edição Lincoln da Mata Coordenador Acadêmico da Área de Desenvolvimento de Sistemas John Lemos Forman Equipe ESR (em ordem alfabética) Adriana Pierro, Celia Maciel, Cristiane Oliveira, Derlinéa Miranda, Edson Kowask, Elimária Barbosa, Evellyn Feitosa, Felipe Nascimento, Lourdes Soncin, Luciana Batista, Luiz Carlos Lobato, Renato Duarte e Yve Abel Marcial. Capa, projeto visual e diagramação Tecnodesign Versão 1.0.0 Este material didático foi elaborado com fins educacionais. Solicitamos que qualquer erro encon- trado ou dúvida com relação ao material ou seu uso seja enviado para a equipe de elaboração de conteúdo da Escola Superior de Redes, no e-mail [email protected]. A Rede Nacional de Ensino e Pesquisa e os autores não assumem qualquer responsabilidade por eventuais danos ou perdas, a pessoas ou bens, originados do uso deste material. As marcas registradas mencionadas neste material pertencem aos respectivos titulares. Distribuição Escola Superior de Redes Rua Lauro Müller, 116 – sala 1103 22290-906 Rio de Janeiro, RJ http://esr.rnp.br [email protected] Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP) C385m Cayres, Paulo Henrique Modelagem de banco de dados / Paulo Henrique Cayres. – Rio de Janeiro: RNP/ESR, 2015. 182 p. : il. ; 28 cm. ISBN 978-85-63630-50-6 1. Modelagem de dados. 2. Banco de dados. 3. Sistema de gerenciamento de banco de dados (SGBD). 4. PostgreSQL. I. Titulo. CDD 005.743 Sumário Escola Superior de Redes A metodologia da ESR ix Sobre o curso x A quem se destina x Convenções utilizadas neste livro xi Permissões de uso xi Sobre o autor xii 1. Modelagem e uso de Bancos de Dados – Visão geral Exercício de nivelamento – Modelagem de dados 1 Introdução a Banco de Dados 1 Sistema Gerenciador de banco de dados 3 Arquitetura de um SGBD 3 Organização de SGBDs 4 Modelo hierárquico 4 Modelo em rede 5 Modelo relacional 5 Modelo Orientado a Objetos 6 Modelo Objeto-Relacional 6 Modelo NoSQL 6 Sistema de Informação 7 Desenvolvimento de SI 8 Desenvolvimento de software x SGBD 8 iii Modelos de Sistema 9 Funcional 9 De dados 10 Comportamental 10 Projeto de banco de dados 10 Etapas da modelagem do banco de dados 11 Primeira Etapa – Análise de Requisitos 12 Exemplo de Minimundo: EMPRESA 13 Segunda Etapa – Análise e projeto 13 Atividade de Fixação 13 2. Modelo conceitual: DER Diagrama Entidade Relacionamento: DER 15 Componentes do DER 16 Relacionamentos 19 Ferramentas CASE 24 Notações 25 A ferramenta brModelo 26 Refinamento do modelo conceitual 27 Generalização/especialização 27 Tipos de generalização/especialização 29 Entidade associativa 31 Dados Temporais 32 Normalização 33 Exercícios de Fixação – Refinamento do Modelo Conceitual - DER 40 3. O Modelo Lógico Decisões sobre o modelo 41 Somente entidade tem atributos? 41 Atributo multivalorado? 42 Quando transformar um atributo em entidade? 42 Relacionamentos 43 Coleção de Relações 44 Restrições de Integridade 45 Modelo Conceitual (DER) x Modelo Lógico 46 Entidades e atributos 47 iv Relacionamentos binários 47 Relacionamento n-ário, onde n > 2 49 Relacionamento unário (ou recursivo) 49 Generalização ou especialização 50 Atributo multivalorado 51 Quadro resumo 51 Exercícios de Fixação – Comandos DDL para criação do Banco de Dados 53 4. Modelo Físico O modelo físico 55 Structured Query Language (SQL) 57 PostgreSQL 58 Características do PostgreSQL 59 Criação do banco de dados 59 Alteração do banco de dados 64 Exclusão do banco de dados 65 Esquema de banco de dados 65 Criando tabelas no banco de dados 67 Alteração de tabelas no banco de dados 72 Exclusão de tabelas no banco de dados 73 Domínios 74 Sequência 74 Script SQL/DDL do banco de dados 77 Exercícios de Fixação – Comandos DDL para criação do banco de dados 78 5. Comandos DML – CRUD e operações sobre conjuntos Operações CRUD 79 INSERT 80 Uso do campo serial 81 Validação de chave primária 81 Validação da chave estrangeira 82 Validação da restrição NOT NULL 82 Validação da restrição de domínio (tipo de dado) 83 UPDATE 84 v DELETE 84 TRUNCATE 85 SELECT 85 Operadores 86 Operadores negativos 87 Comandos especiais 87 ORDER BY 88 LIMIT 89 Junção de tabelas 89 Junção Interna 90 Junção Cruzada 91 Junção natural 92 Autojunções 92 Junções equivalentes x não equivalentes 93 Junção externa 95 Operações sobre conjuntos 95 6. Funções agregadas e nativas Exercício de nivelamento 99 Funções agregadas 99 Agrupamento 101 Funções Nativas 104 Informações do sistema e de sessão 104 Manipulação de data/hora 104 Manipulação de String 107 Manipulação de números 108 Outras funções 110 Atividade de Fixação 111 7. Subconsultas, índices e visões Exercício de nivelamento 113 Subconsultas 113 Subconsulta Escalar 114 Subconsulta ÚNICA LINHA 116 Cláusulas IN 116 Cláusulas NOT IN 116 vi
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