Modelagem Conceitual Entidade-Relacionamento. Projeto de Sistemas de Informação. Processo de Software. Fernanda Baião UNIRIO

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1 Modelagem Coceitual Etidade-Relacioameto Ferada Baião UNIRIO Material parcialmete extraído a partir das otas de aula de Maria Luiza M. Campos, Araldo Vieira e Maria Cláudia Cavalcati Projeto de Sistemas de Iformação Levatameto de requisitos Aálise Aálise Fucioal Fucioal Projeto Coceitual Especificações Especificações de de Acesso Acesso Projeto Lógico Projeto Projeto da da Aplicação Aplicação Implemetação Projeto Físico Validação e Teste 2 Processo de Software Especificação: fucioalidade e restrições Desevolvimeto: Projeto implemetação segudo especificação Validação: testes para verificar se está de acordo com especificação Projeto Coceitual Projeto Lógico Projeto Físico Evolução: para ateder as mudaças 3

2 Fases Clássicas do Desevolvimeto de SW Levatameto de Requisitos Aálise de Requisitos Projeto Implemetação Testes Implatação Mauteção 4 RUP - Ratioal Uified Process. Busiess Egieerig. 2. Requiremets. 3. Aalysis ad Desig. 4. Implemetatio. 5. Test. 6. Cofiguratio ad chage maagemet. 7. Project Maagemet. 8. Eviromet. 9. Deploymet. Projeto Coceitual Projeto Lógico Projeto Físico 5 Modelos Ferrametas para modelagem coceitual ER - Peter Che UML - OMG (Grady, Booch, Rumbaugh) IE (Iformatio Egieerig) - J. Marti IDEFX (US Federal Gov.) 6

3 O Modelo ER O modelo de dados mais popular etre todos os utilizados a etapa de projeto coceitual de baco de dados. Produz um diagrama fácil de ser etedido pelo usuário fial. Fudametado os coceitos básicos de etidade, relacioameto e atributo. Outros coceitos foram icorporados para eriquecer a expressividade do modelo. 7 Elemetos Básicos Etidades: represetam classes de objetos do mudo real. represetadas graficamete por um retâgulo rotulado com o ome da etidade. Relacioametos: represetam agregações etre duas ou mais etidades. represetados graficamete por um losago rotulado com o ome da agregação. Atributos: represetam propriedades elemetares das etidades e/ou dos relacioametos. represetados graficamete por um segmeto de reta rotulado com o ome do atributo em uma de suas extremidades. rótulo rótulo rótulo ou rótulo 8 Elemetos Básicos VIVE_NA desde idetidade código ome CIDADE ome edereço habitates NASCIDA_NA 9

4 Diferetes Notações 0, Propriedades dos Relacioametos Grau total de etidades que participam do relacioameto. Cardialidade úmeros míimo e máximo de istâcias de cada etidade que podem estar associadas através do relacioameto. a cardialidade míima também é cohecida como PARTICIPAÇÃO: 0 = participação opcioal = participação obrigatória. Grau Relacioameto de Grau 2 ou biário. EMPREGADO LOTAÇÃO DEPARTAMENTO Relacioameto de Grau 3 ou terário. DISCIPLINA ALUNO ALOCAÇÃO PROFESSOR 2

5 Cardialidade... CLIENTE (0,) (,) FAZ PEDIDO EMPREGADO TRABALHA_EM (,) (,) DEPARTAMENTO HOMEM (0,) (0,) CASA MULHER PEDIDO (,) m PEDE (0,) PEÇA 3 Relacioametos -ários supoha que cada forecedor possa forecer peças a clietes. Primeira Tetativa: (,) (,) (,) (,) F m F-P P P-C m C 4 Relacioametos -ários supoha também que segudo levatametos sobre o cotexto em foco, sabe-se que: F forece P a C. F2 forece P a C2. F2 forece P2 a C. represetado esses dados um diagrama de ocorrêcias: Quem forece a C? F F-P P P-C C F C P F2 C2 P2 Quem forece a C2? Armadilha: ão há como determiar que forecedor forece a que cliete! 5

6 Relacioametos -ários agora podemos afirmar que: F forece P. F2 forece P. F2 forece P2. P é forecida a C. P é forecida a C2. P2 é forecida a C. F forece a C. F2 forece a C. F2 forece a C2. F-C m F-P F m P F-C P-C m C F F2 F-P P-C P P2 C C2 mas... 6 Relacioametos -ários Essa solução aida possui uma armadilha de coexão! Podemos dizer: que forecedores forecem que peças; que peças são forecidas a que clietes; e que forecedores forecem a que clietes. Mas ão podemos dizer: que forecedores forecem que peças a que clietes! F-C Quem forece P a C? F-P P-C F C P F2 P2 C2 7 Relacioametos -ários Solução: F F-P-C C P P P2 F C C2 F2 8

7 Relacioametos -ários Solução: F (0,m) F-P-C (0,) C (0,s) P P P2 F C C2 F2 9 Peças e suas compoetes A B C D E F R S T X Y PEÇA A cilidro B base C braço D gacho E liha F suporte R moldura S tirate T poleiro X ratoeira Y balaço COMPOSIÇÃO composto compoete R R S S T T X X X Y Y B C D E E F R S A R T Como modelar a composição das peças? 20 Relacioameto Recursivo... PEÇA composto COMPOSIÇÃO compoete papéis Aida faltam as cardialidades... (Ceas dos próximos capítulos) 2

8 Atributos... propriedades utilizadas para descrever etidades e relacioametos. Exemplo: a etidade empregado pode ser descrita pelos atributos, Registro, Sexo, Edereço. EMPREGADO Registro Sexo Edereço 22 Cardialidade de Atributos Cardialidade míima/máxima úmero míimo / máximo de valores que o atributo pode assumir em cada istâcia da etidade ou relacioameto. 23 Cardialidade de Atributos Seja A um atributo da etidade E: se mi-card (A, E) = 0 o atributo é opcioal pode ser ulo para algumas istâcias de E. se mi-card (A, E) = o atributo é madatório deve assumir o míimo valor para cada istâcia de E. se max-card (A, E) = o atributo é moo-valorado só pode assumir úico valor para cada istâcia de E. se max-card (A, E) > o atributo é multi-valorado ele pode assumir mais de um valor para cada istâcia de E. 24

9 Cardialidade de Atributos VIVE_NA desde (0, ) (, ) código idetidade ome CIDADE ome (, ) edereço (0, ) (0, ) (, ) habitates NASCIDA_NA data_asc uma pessoa pode ão ter telefoe ou ter vários... hoje em dia uma pessoa tem que ter pelo meos um edereço eletrôico, podedo ter vários. se a cardialidade do atributo for (,), ela ão precisa ser especificada. 25 Domíio de um Atributo Todo atributo está associado a um domíio, isto é, a um cojuto de valores válidos que o atributo pode assumir. As declarações de domíio são similares às declarações de tipo as liguages de programação. Exemplos: CPF: Numérico : Texto Cor: { azul, amarelo, vermelho } 26 Tipos de Atributos simples - atributo defiido sobre um úico domíio, isto é, que possui um valor atômico para cada istâcia da etidade. composto - atributo defiido sobre mais de um domíio, isto é, grupo de atributos com um sigificado semâtico. (0,) (0,) Telefoe Sexo Edereço Rua Número Cidade Estado Pais Código_postal (0, ) 27

10 Idetificador de Etidade Def.: Atributo, simples ou composto, que idetifica uicamete cada istâcia da etidade. O idetificador de uma etidade pode ser formado: por um subcojuto dos atributos que a descrevem; ou pela combiação de seus atributos com os idetificadores das etidades com as quais ela possua um relacioameto fucioal e madatório. Propriedades Não podem existir duas istâcias da etidade com o mesmo valor do idetificador. Se qualquer compoete do idetificador for retirado, a propriedade de uicidade deixa de ser satisfeita. Todos os compoetes de um idetificador devem ser madatórios, isto é, ão podem assumir o valor ulo. 28 Tipos de Idetificadores... idetificador itero e simples NúmeroIdetidade idetificador itero e composto IdetificadorDePessoa DataDeNascimeto DoPai CidadeDeResidêcia 29 Tipos de Idetificadores... idetificador misto e composto EMPREGADO (,) (0,) DepedeteID TEM DEPENDENTE Matrícula DoPai CidadeDeResidêcia DataNascimeto 30

11 Tipos de Idetificadores... idetificador extero e composto PEDIDO PRODUTO (,) (,) iclui iditem referecia ITEM DE PEDIDO (,) (0,) detro de um pedido de compra, cada produto só pode costar de apeas um item de pedido. 3 Etidade Fraca etidade cujo idetificador é extero ou misto. EMPREGADO (,) TEM Matrícula DoPai CidadeDeResidêcia DepedeteID (,) DEPENDENTE DataNascimeto Etidade Fraca Um Depedete precisa de Empregado para existir 32 Hierarquia de Geeralização uma etidade E é uma geeralização de um grupo de etidades E, E2,..., E, se cada istâcia das etidades E, E2,..., E for também uma istâcia de E. especialização o iverso da geeralização processo através do qual ovas classes são defiidas a partir do refiameto de uma classe mais geral. propriedade de cobertura total (t) ou parcial (p) exclusiva (e) ou iclusiva (i) se a cobertura for total e exclusiva, (t, e), ela ão precisa ser represetada o diagrama. 33

12 Propriedade de cobertura total, exclusiva (t,e) HOMEM MULHER total, iclusiva (t,i) ESTUDANTE MESTRADO GRADUAÇÃO parcial, exclusiva (p,e) JOGADOR DE TÊNIS VEÍCULO AUTOMÓVEL BICICLETA parcial, iclusiva (p,i) ESPORTISTAS DO CLUBE JOGADOR DE FUTEBOL 34 Hierarquia de Geeralização Exemplo (t,e) (p,e) HOMEM MULHER GERENTE SECRETÁRIO EMPREGADO (t,i) (p,i) GERENTE TÉCNICO GERENTE ADM ANALISTA VENDEDOR CONTADOR 35 Mecaismo de Heraça... todas as propriedades da superclasse são passadas por heraça às suas subclasses (atributos, relacioametos, outras geeralizações etc.) 36

13 Mecaismo de Heraça... Qual dos modelos abaixo é correto? (0, ) Solteira (0, ) SituaçãoMilitar Edereço (t,e) Edereço Situação Militar HOMEM MULHER Edereço Solteira (t,e) Edereço Situação Militar HOMEM MULHER Solteira 37 Mecaismo de Heraça Profissão GrauAcadêmico (0,) (t,e) CPF (p,e) (,) ENDEREÇO Rua Cidade CEP (0,) Estado País HOMEM MULHER EMPREGADO SECRETÁRIO MILITAR CertificadoReservista Solteira Matrícula SubTítulo Número ID Divisão Patete 38 Detalhe de Notação permite dar um ome à hierarquia de geeralização (t,e) SEXO Idetidade Profissão HOMEM MULHER CertificadoReservista Solteira 39

14 Leitura de Diagramas ER Id Estado (,) CIDADE (,) mora_em (0,) matriculado_em Grau (,) Dia Hora (0,) (0,) ascida_em ESTUDANTE DISCIPLINA (,3) (0,) ALOC TEMPO IdTempo PROFESSOR (0,) ALUNOS_PG orietado_por (,2) lecioado_por Sobreome Idade lotado_o (,) (,) (,) (,) (0,40) Número SALA Prédio IdSala DEPTO VISITANTE Telefoe Categoria Nível Iício Térmio 40 Notação do modelo ER Não há padrão para os diagramas ER Cada metodologia usa uma otação diferete losagos versus lihas rotuladas para relacioametos Setido de leitura da cardialidade de relacioameto Notação origial [Che 76] raramete é seguida pelas ferrametas CASE Variações cohecidas da otação Bachma, crow's foot ( pés de galiha ), IDEFIX. 4 Qualidades do Modelo ER... Expressividade: iclui os três mecaismos de abstração: classificação, agregação e geeralização. suporta relacioametos -ários, o que é motivo de críticas por parte dos defesores do mudo biário. Simplicidade: a riqueza de coceitos tora o modelo uma poderosa ferrameta para a descrição da realidade. etretato, o modelo ão é muito simples, especialmete o que diz respeito aos coceitos de cardialidade, cobertura de geeralização e idetificação. uma solução é produzir diagramas ER em diferetes íveis de detalhe. 42

15 Qualidades do Modelo ER... Miimalidade: à exceção dos atributos compostos, ehum coceito do modelo pode ser descrito em termos dos demais. o fato da mesma realidade poder ser modelada de diferetes maeiras ão ivalida a miimalidade do modelo. Formalidade: o modelo possui o ecessário grau de formalidade, uma vez que cada um de seus coceitos possui uma iterpretação úica, precisa e bem-defiida. 43 Qualidades do Modelo ER Represetação Gráfica: o modelo é graficamete completo, isto é, todos os seus coceitos possuem um símbolo gráfico associado. os diagramas ER são fáceis de serem etedidos pelos usuários. o modelo ER oferece um balaceameto adequado etre expressividade, simplicidade e miimalidade. 44 Refs Bibliográficas Coceptual Database Desig Batii, Ceri e Navathe Bejami/Cummigs Pub. Co. Modelagem Coceitual e Projeto de Baco de Dados Paulo Cougo Ed Campus 3a. ed. Projeto de Baco de Dados Carlos Heuser ed. Sagra Luzzatto Sistemas de Bacos de Dados Elmasri, Navathe Ed Pearso 45