2. Revisão e Dicas de Modelagem Conceitual

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1 Sumário 1. Introdução à Aplicações Não-Convencionais 2. Revisão e Dicas de Modelagem Conceitual 3. BD Orientado a Objetos (BDOO) 4. BD Temporal (BDT) 5. BD Geográfico (BDG) 6. XML & BD

2 Revisão de Modelagem Conceitual Parte integrante do projeto de um BD etapas 1. levantamento de requisitos 2. projeto conceitual 3. projeto lógico 4. projeto físico preocupação com a representação adequada e íntegra de dados da organização definição de esquemas de dados em diferentes níveis de abstração Abstração de alto nível dos fatos relevantes do mundo real que devem se tornar persistentes (dados operacionais)

3 Modelagem Conceitual Vantagens de uma documentação conceitual de dados independente de detalhes de implementação em um SGBD facilita a definição da semântica dos dados de um domínio bem compreendido por usuários leigos pode ser mapeado para qualquer modelo de BD facilita a manutenção dos dados modificação de requisitos de dados engenharia reversa (desempenho,...) facilita a migração de SGBD usado como modelo intermediário

4 Modelo ER Modelo definido por Peter Chen em 1976 sofreu diversas extensões e notações ao longo do tempo Padrão para modelagem conceitual de BD modelo simples poucos conceitos representação gráfica fácil compreensão Um esquema conceitual de BD é também chamado de diagrama ER

5 Conceitos do Modelo ER Entidade normal, fraca ou associativa Relacionamento auto-relacionamento, binário ou n-ário cardinalidades um-para-um, um-para-muitos ou muitos-para-muitos participação opcional ou obrigatória das entidades envolvidas Atributo tipos identificador, monovalorado, multivalorado, composto, obrigatório e opcional Generalização e Especialização total ou parcial exclusiva ou não-exclusiva

6 Modelo ER - Notação a2 a5 a6 a7 E3 a8 a9 E1 r 2 E4 a4 (0,1) a1 (0,3) r 1 a3 E2 papel 2 p E7 E8 r 4 r 5 papel 1 E5 E6 E9 E10 E11 a11 r 3 r 6 E12 (0,1) a10 a12 a13

7 Modelo ER - Notação a2 a5 a6 a7 E3 a8 a9 E1 r 2 E4 a4 (0,1) a1 (0,3) r 1 a3 E2 papel 2 p entidade E7 E8 r 4 r 5 papel 1 E5 E6 E9 E10 E11 a11 r 3 r 6 E12 (0,1) a10 a12 a13

8 Modelo ER - Notação a7 a5 a6 E3 a2 a8 entidade fraca a9 E5 E1 r 2 E4 a1 p (0,3) E6 r 1 a3 r 4 E9 a4 (0,1) E7 E2 papel 1 papel 2 E8 r 5 E10 E11 a11 r 3 r 6 E12 (0,1) a10 a12 a13

9 a7 a5 a6 E3 Modelo ER - Notação a2 a8 a9 E5 E1 r 2 E4 a1 p (0,3) E6 r 1 a3 r 4 E9 a4 (0,1) E7 E2 papel 1 papel 2 E8 r 5 E10 E11 a11 entidade associativa r 3 r 6 E12 (0,1) a10 a12 a13

10 a2 a5 a6 a7 E3 a8 a9 Modelo ER - Notação E1 r 2 E4 a4 (0,1) a1 (0,3) r 1 a3 E2 papel 2 p E7 E8 r 4 r 5 relacionamento papel 1 E11 a11 E5 E6 E9 E10 E12 r 3 r 6 (0,1) a10 a12 a13

11 a2 a5 a6 a7 E3 a8 a9 Modelo ER - Notação E1 r 2 E4 a4 (0,1) a1 (0,3) r 1 a3 E2 papel 2 p E7 E8 r 4 r 5 auto-relacionamento papel 1 E11 a11 E5 E6 E9 E10 E12 r 3 r 6 (0,1) a10 a12 a13

12 relacionamento ternário a5 a6 a7 E3 Modelo ER - Notação a2 a8 a9 E1 r 2 E4 a4 (0,1) a1 (0,3) r 1 a3 E2 papel 2 p E7 E8 r 4 r 5 papel 1 E5 E6 E9 E10 E11 a11 r 3 r 6 E12 (0,1) a10 a12 a13

13 Modelo ER - Notação a2 a5 a6 a7 E3 a8 a9 E1 r 2 E4 a4 (0,1) a1 (0,3) r 1 a3 E2 papel 2 p atributo identificador E7 E8 r 4 r 5 papel 1 E5 E6 E9 E10 E11 a11 r 3 r 6 E12 (0,1) a10 a12 a13

14 atributo monovalorado a7 a5 a6 E3 Modelo ER - Notação a2 a8 a9 E5 E1 r 2 E4 a1 p (0,3) E6 r 1 a3 r 4 E9 a4 (0,1) E7 E2 papel 1 papel 2 E8 r 5 E10 E11 a11 r 3 r 6 E12 (0,1) a10 a12 a13

15 a7 a5 a6 E3 Modelo ER - Notação a2 a8 a9 E5 E1 r 2 E4 a1 p (0,3) E6 r 1 a3 r 4 E9 a4 (0,1) E7 E2 papel 1 papel 2 E8 r 5 E10 E11 a11 atributo multivalorado r 3 r 6 E12 (0,1) a10 a12 a13

16 a7 a5 a6 E3 Modelo ER - Notação a2 a8 a9 E5 E1 r 2 E4 a1 p (0,3) E6 r 1 a3 r 4 E9 a4 (0,1) E7 E2 papel 1 papel 2 E8 r 5 E10 E11 a11 atributo composto r 3 r 6 E12 (0,1) a10 a12 a13

17 atributo obrigatório a7 a5 a6 E3 Modelo ER - Notação a2 a8 a9 E5 E1 r 2 E4 a1 p (0,3) E6 r 1 a3 r 4 E9 a4 (0,1) E7 E2 papel 1 papel 2 E8 r 5 E10 E11 a11 atributo opcional r 3 r 6 E12 (0,1) a10 a12 a13

18 especialização parcial a7 a5 a6 E3 Modelo ER - Notação a2 a8 a9 E5 E1 r 2 E4 a1 p (0,3) E6 r 1 a3 r 4 E9 a4 (0,1) E7 E2 papel 1 papel 2 E8 r 5 E10 E11 a11 especialização total r 3 r 6 E12 (0,1) a10 a12 a13

19 especialização exclusiva a7 a5 a6 E3 Modelo ER - Notação a2 a8 a9 E5 E1 r 2 E4 a1 p (0,3) E6 r 1 a3 r 4 E9 a4 (0,1) E7 E2 papel 1 papel 2 E8 r 5 E10 E11 a11 especialização não-exclusiva r 3 r 6 E12 (0,1) a10 a12 a13

20 Categoria (ou Entidade União) Entidade que representa uma união de entidades com propriedades e identificações independentes indicam categorias de entidades que podem assumir o papel representado pela entidade união caso especial de especialização (total ou parcial) várias superclasses, mas herança de apenas uma delas DN CPF CGC ramo CNPJ Pessoas Bancos Empresas p p U p marca chassi renda Proprietários (0,1) posse Automóveis

21 Mapeamento de Categorias para BDR Tabelas das entidades participantes da categoria se relacionam com a tabela da entidade união DN CPF CGC ramo CNPJ Pessoas p Bancos p U p Empresas renda Proprietários Proprietários (ID, renda) Pessoas (CPF, DN,, IDProp) Bancos (CGC,, IDProp) Empresas (CNPJ,, ramo, IDProp)

22 Dicas de Modelagem Conceitual Modelagem de um domínio de aplicação diversos esquemas conceituais podem ser gerados Questionamentos como modelar certo fato do mundo real? entidade, atributo, relacionamento,...? minhas cardinalidades estão corretas? modelar entidades isoladas é correto? como modelar históricos (aspectos temporais)?... Dicas ajudam a responder isso..

23 Questões de Representação Entidade X Atributo a opção por entidade é válida se existem propriedades (atributos e relacionamentos) e transações relevantes para o fato Empregados salário deduçãoirpf valorbruto Empregados remuneração Salários categoria gratificação valorlíquido

24 Questões de Representação Entidade X Atributo (Exemplo 2) a opção por entidade garante um cadastro único, facilitando consultas posteriores Médicos especialidade ID Médicos formação Especialidades descrição

25 Questões de Representação Entidade X Atributo Composto a opção por atributo composto é válida se existe noção de agregação Pessoas imóvel localização valor aplicação comercial (setor de crediário de uma loja) localização Pessoas proprietário Imóveis valor aplicação de negócio imobiliário

26 Questões de Representação Entidade X Atributo Multivalorado a opção por atributo multivalorado é válida se existe noção de agregação Pessoas telefone aplicação comercial (setor de crediário de uma loja) DDD Pessoas (0,1) proprietário Linhas Telefônicas número aplicação: companhia telefônica

27 Questões de Representação Entidade Fraca X Atributo a opção por atributo é válida se o fato não possui outros relacionamentos Pedidos itens descrição quantidade valor número quantidade Pedidos composição Itens Produtos referência

28 Questões de Representação Entidade X Relacionamento admite-se representações equivalentes a opção por relacionamento é recomendada se não existem propriedades associadas ao fato a opção por entidade é recomendada se existe um identificador explícito para o fato (ex.: ID da consulta) CRM hora Médicos consulta Pacientes código CRM data Médicos Consultas Pacientes código data hora

29 Questões de Representação Entidade X Relacionamento a opção por entidade introduz uma indireção na associação entre fatos não recomendável, especialmente para casos umpara-um e um-para-muitos não geram o mesmo banco de dados relacional! CPF marca Pessoas (0,1) posse Automóveis chassi CPF marca Pessoas (0,1) Posses Automóveis chassi

30 Questões de Representação Entidade X Entidade Associativa admite-se representações equivalentes levar em conta as recomendações do caso anterior (entidade X relacionamento) CRM hora Médicos consulta Pacientes código data Consultas intervalohoras prescrição Medicamentos código

31 Questões de Representação Entidade X Entidade Associativa CRM Médicos Consultas Pacientes código data hora intervalohoras prescrição Medicamentos código

32 Questões de Representação Entidade Associativa X Relacionamento N-Ário recomenda-se a opção por relacionamento n-ário apenas se a participação for obrigatória para todas as entidades evita problemas de identificação do relacionamento CPF Empregados alocação Projetos código Tarefas código

33 Questões de Representação Entidade Associativa X Relacionamento N-Ário recomenda-se a opção por relacionamento n-ário apenas se a participação for obrigatória para todas as entidades CPF Empregados alocação Projetos código Alocações execução Tarefas código

34 Questões de Representação Relacionamento X Especialização a opção por especialização é válida se houver uma associação um-para-um entre as entidades participantes CPF CPF Pessoas titulação Professores aplicação universitária código Pessoas formação Professores habilitação aplicação de uma escola de música tempo experiência

35 Questões de Representação Atributo X Especialização a opção por especialização é valida se houver atributos e/ou relacionamentos relevantes para os fatos especializados função CPF CPF Pessoas Pessoas CREA nrohabilitação Engenheiros Motoristas

36 Questões de Representação Atributo X Especialização atributos opcionais podem sugerir a modelagem de uma entidade especializada veículoshabilitados nrohabilitação (0,1) Pessoas CPF Pessoas CPF nrohabilitação veículoshabilitados Motoristas

37 Dicas de Modelagem Conceitual Limitações no poder de expressão! exige a documentação de restrições de integridade em anexo Empregados supervisionado (0,1) supervisor supervisão RIs: - um empregado não pode ser supervisor de si próprio - ciclos em hierarquias de supervisão não são permitidos Alunos emcurso G emcurso PG Graduação Pós-Graduação RI: um aluno não pode estar cursando ambos os cursos Cursos aplicação de um depto universitário

38 Dicas de Modelagem Conceitual Consideração de aspectos temporais alteram a modelagem conceitual! Empregados instantâneo salário Empregados temporal remuneração valor data Salários Empregados lotação Departamentos instantâneo data Empregados lotação Departamentos temporal

39 Dicas de Modelagem Conceitual Entidade isolada ou entidade representativa do domínio pode-se admitir a sua representação Escolas definição Home-Pages DicasDidáticas OK! (mostrada aleatoriamente sempre que uma home-page é aberta) Empregados lotação Departamentos Empresa OK?

40 Dicas de Modelagem Conceitual Validação do esquema conceitual substantivos para s de relacionamentos minimizam a redundância de s s mais adequados para prováveis EDs lógicas cardinalidade de relacionamentos na dúvida, definir cardinalidades opcionais menos restritivas reduzem os controles de integridade no BD» dependências de inserção e controles na atualização possui Setores revisão lotação Setores Máquinas Máquinas

41 Questões de Representação Validação do esquema conceitual verificar eventuais redundâncias... pesar desempenho de consultas X controles de integridade e volume de dados lotação Setores composição Departamentos Empregados departamento lotação (0,1) Setores composição Fábricas Máquinas bens

42 Exercício de Modelagem ER DOMÍNIO: MUSEU Cada obra no museu possui um código, um título e um ano. Obras são pinturas ou esculturas. No primeiro caso, é importante registrar o estilo (por exemplo, impressionista). No caso de esculturas, é importante registrar o peso. Uma obra pode estar exposta em um único salão. Um salão, que geralmente abriga várias obras, é identificado por um número e está em um andar do museu. Certos dados a respeito dos autores de cada obra também são relevantes: código, e nacionalidade. Uma obra é produzida por apenas um autor, porém, pode existir mais de uma obra de um mesmo autor no museu. No museu trabalham restauradores de obras, que possuem um ID, CPF, e salário. Um restaurador pode estar trabalhando em uma ou mais obras (manutenções). Uma obra, caso esteja em manutenção, está nas mãos de apenas um restaurador. Para cada manutenção deve-se registrar a data de início e a data prevista de término do trabalho, uma descrição do serviço a ser feito e um custo previsto para realizar a manutenção. Uma manutenção pode estar utilizando uma ou mais matérias-primas. Uma matéria-prima possui um código, um e uma quantidade em estoque. Uma matéria-prima pode estar sendo utilizada em várias manutenções, em uma certa quantidade.