Módulo V - Capítulo 2 - Modelo Relacional

Introdução

Em bancos de dados com modelo relacional, como os citados anteriormente PostgreSQL e MySQL, os dados são armazenados em tabelas relacionais.

Para simplificar o entendimento podemos pensar nos dados em um modelo relacional como uma planilha de excel.

• Linhas (Que possuem dados);
• Colunas (Que possuem N linhas);
• Planilhas (Que possuem N colunas);
• Arquivo (Que agrupa várias planilhas);

Imagine que você tem um arquivo papelaria.xlsx que possui uma planilha de estoque de uma papelaria.

Em um banco de dados relacional os dados são armazenados de maneira similar.

• rows ou linhas (Que possue algum dado);
• columns ou colunas (Que possum múltiplas rows);
• tables ou tabelas (Que possue múltiplas columns);
• database ou banco de dados (Que possue múltiplas tables);

A imagem acima é a mesma representação do arquivo papelaria.xls seguindo o modelo entidade-relacionamento de um banco de dados.

Tabelas e relacionamentos

Em um banco de dados relacional os dados são armazenados em uma estrutura de tabelas e relacionamentos como demonstrado na sessão anterior.

Vamos pensar em um modelo um pouco diferente dessa vez. Imagine que tenhamos um sistema que permite a pessoas avaliarem filmes que elas assistiram.

Comecemos primeiro modelando que dados queremos armazenar de um filme, sendo eles:

1. Título (varchar);
2. Diretor (varchar);
3. Ano de lançamento (integer);

Agora que sabemos o que precisamos para os filmes, avancemos para os avaliadores:

1. Nome do avaliador (varchar);

Já sabemos o que precisamos armazenar de avaliadores e dos filmes, mas esses dados ainda não estão relacionados e por conta disso não conseguiriamos aferir qual foi a avaliação dada a nenhum filme, então precisaremos também de um modelo capaz de representar a avaliação em si.

Os dados que precisaremos para definir essa avaliação são:

1. O filme que está sendo avaliado (foreign key);
2. Quem está avaliando esse filme (foreign key);
3. Quantas estrelas o avaliador deu para o filme (integer);
4. Quando essa avaliação foi feita (date);

A partir desse momento passamos a ter uma relação direta entre as tabelas de filmes, avaliações e avaliadores.

A relação dessas tabelas se da pela existència de chaves estrangeiras na tabela de avaliações.

As Chaves estrangeiras, assim como as chaves primarias são constraints utilizadas para referenciar uma tabela ou relação. Vamos explicar um pouco mais sobre constraints posteriormente.

Nosso modelo ficou da seguinte forma:

Alguns de vocês devem estar se perguntando o motivo de criarmos uma nova tabela de avaliações no exemplo anterior ao invéz de criar as chaves estrangeiras em avaliador ou filmes diretamente. Para entender o racíocinio por trás dessa decisão precisamos entender o conceito de cardinalidade.

Cardinalidade

Cardinalidade é um conceito utilizado para definir o grau de um relacionamento entre duas tabelas.

De forma mais simples os “números” exibidos no diagrama anterior representam a cardinalidade, ou grau, do relacionamento entre as tabelas.

A cardinalidade pode assumir os seguintes valores:

• 1:1 ou um-para-um (significa que um dado registro pode estar relacionado a apenas um registro da outra tabela);
• 1:n ou um-para-vários (significa que um dado registro pode estar relacionado a vários registros da outra tabela);
• n:n ou vários-para-vários (significa que um dado registro pode estar relacionado a vários registros da outra tabela, e vice-versa);

Relacionamento 1:1

Para exemplificar pensemos em um modelo para armazenar dados de pacientes internados em um hospital. Queremos apenas saber que pacientes estão em qual quarto e estes quartos são todos individuais.

Analisando o modelo acima podemos interpretar que um dado quarto comporta apenas um paciente e o mesmo paciente só pode ser internado em um determinado quarto por vez.

Relacionamento 1:n

Neste exemplo vamos montar um modelo para armazenar dados de motoristas e seus dados dados de habilitação. Neste primeiro exemplo podemos entender que um motorista pode ser habilitado a pilotar motocicletas (A), carros (B) e caminhões (C) apenas.

No modelo acima podemos afirmar que um motorista pode ter várias habilitações ao mesmo tempo, no entanto uma habilitação pertence apenas a um motorista.

Relacionamento n:n

Em relacionamento de vários-para-vários existe uma diferença dos demais pois o mesmo sempre existirá em conjunto com uma terceira tabela. Isso ocorre pois em relacionamento n:n ambas as tabelas precisáriam possuir as chaves que indicam o relacionamento das mesmas o que impossibilita a crianção de registros em ambas já que não existe uma forma de ambos os dados existirem e serem inseridos ao mesmo tempo.

Voltemos ao modelo construido inicialmente para os avaliadores e filmes.

Analisando novamente o modelo acima podemos entender que um avaliador pode ter várias avaliações, mas cada avaliação só é feita para uma determinado filme. Enquanto isso um filme pode receber várias avaliações, mas cada avaliação pertence apenas a um avaliador.

Contraints

Para que um relacionamento ou atributo se mantenham concisos as vezes é necessário que se crie restrições para que um dado seja inserido ou modificado. Essas restrições nada mais são que constraints.

Contraints tem multiplos usos, mas o mais comum é evitar que dados sejam duplicados em um banco de dados.

Alguns exemplos de constraints são:

• Chaves primárias (A constraint evita que dois registros tenham o mesmo identificador e não sejam nulos);
• Chaves estrangeiras (A constraint evita que relações sejam duplicadas);

As condições de uma constraint podem ser customizadas. Imagine que temos um serviço que apenas aceite cadastros de usuários com idade maior de 18 anos, um constraint é capaz de garantir que nenhum registro é feito com idade menor que esse valor diretamente no banco de dados.

Linguagem de Consulta Estruturada (SQL)

Agora que entendemos melhor como um banco de dados relacional precisamos entender como podemos criar e manipular as tabelas e dados dos mesmos.

De maneira geral a forma como manipulamos dados e estruturas em um banco de dados é através do uso da linguagem de consulta estruturada ou SQL.

Como SQL é uma linguagem declarativa simples, no entanto ela pode ser divida em 5 subconjuntos:

1. DML ou Linguagem de manipulação de dados (permite manipular os dados em si);
2. DDL ou Linguagem de definição de dados (permite manipular a estrutura das tabelas)
3. DCL ou Linguagem de controle de dados (permite controlar o acesso aos dados);
4. DTL ou Linguagem de transação de dados (permite controlar mudanças de dados de maneira atômica);
5. DQL ou Linguagem de consulta de dados (permite consultar dados armazenados);