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1 Modelagem Conceitual Instituto Militar de Engenharia IME Notas de aula baseadas no livro Conceptual Database Design Batini, Ceri e Navathe

2 Mecanismo de Abstração Processo mental que seleciona algumas propriedades de um conjunto de objetos e exclui outras irrelevantes em um dado contexto. Def. do Michaelis: Velocípede de duas rodas iguais, movido a pedal. o conceito de bicicleta a figura de uma bibicleta é uma representação dessa abstração! O texto com uma definição de dicionário também é. Classes e Tipos Classe: conjunto de objetos descritos pelo mesmo conjunto de propriedades. Tipo: conjunto de propriedades que descreve os objetos de uma classe. Os objetos da classe Empregado podem ser representados por diferentes tipos, isto é, por diferentes conjuntos de propriedades: Tipo 1: (Matrícula, Nome, Endereço) Tipo 2: (CPF, Nome, Endereço, Telefone, Lotação)

3 Classe x Tipo x Instância... duas instâncias da classe Mulher A Classe Mulher Nome Idade Cidade o tipo Mulher M. Esteves 20 S. Paulo L. Rocha 16 Rio de Janeiro Abstração por Classificação Define um conceito abstrato (CLASSE), a partir de uma coleção de OBJETOS do mundo real, caracterizados por propriedades comuns. Estabelece um relacionamento é membro de, entre a classe e seus objetos. o conceito de de bicicleta define a classe cujos membros compartilham uma série de de propriedades comuns a todas as as bicicletas do do universo.

4 Abstração por Classificação BICICLETA É membro de Por exemplo: definida a classe BICICLETA através do mecanismo de abstração por classificação, pode-se dizer que a bicicleta vermelha da Bia, a bicicleta verde do Dudu e a bicicleta azul da Lulu são membros desta classe. Diferentes Classificações de um Objeto MESA CADEIRA Mesa para chá Mesa para jantar Cadeira secretária Cadeira visitante MOBÍLIA PRETA MOBÍLIA AMARELA

5 Abstração por Agregação Define uma nova classe a partir de um conjunto de outras classes que representam suas partes componentes. Assim, seus objetos são agregações de objetos de outras classes, ou seja, Os objetos incluídos em uma agregação representam as partes componentes do objeto da nova classe. Estabelece um relacionamento é parte de entre a nova classe e seus membros. a classe bicicleta pode ser ser definida através do do conjunto de de classes roda roda,, pedal e guidon Exemplo BICICLETA é_membro_de é_parte_de... é_membro_de RODA PEDAL... GUIDON

6 Abstração por Agregação é_parte_de BICICLETA RODA PEDAL GUIDON As classes RODA, PEDAL e GUIDON são partes da classe BICICLETA Os objetos das classes RODA, PEDAL e GUIDON podem ser compartilhados? Se um objeto bicicleta é formado por uma roda, um pedal e um guidon, podemos dizer que temos uma bicicleta? Abstração por Generalização Define uma nova classe, a partir da abstração das diferenças entre os objetos de duas ou mais classes. Define um relacionamento, em que cada classe participante é um subconjunto da nova classe. As propriedades da classe mais genérica são compartilhadas pelas classes mais específicas a classe veículo é uma uma generalização das das classes bicicleta e carro... a classe pessoa é uma uma generalização das das classes homem e mulher.

7 Cobertura de Generalizações PESSOA HOMEM MULHER total, exclusiva (t,e) ESTUDANTE VEÍCULO AUTOMÓVEL BICICLETA parcial, exclusiva (p,e) ESPORTISTAS DO CLUBE MESTRADO GRADUAÇÃO JOGADOR DE TÊNIS JOGADOR DE FUTEBOL total, inclusiva (t,i) parcial, inclusiva (p,i) Mais exemplos de Parcial inclusiva... MEMBROS DE UM PROJETO PROFISSIONAIS GERENTE SUPERVISOR PROFESSOR ENGENHEIRO

8 Agregação Binária... estabelece um mapeamento entre os elementos de duas classes. utiliza é uma Agregação binária entre as classes pessoa e apartamento. possui é uma outra Agregação binária entre as classes pessoa e apartamento. dirige é uma Agregação binária entre as classes pessoa e automóvel. Agregação Binária APARTAMENTO APARTAMENTO UTILIZA PESSOA POSSUI PESSOA PESSOA APARTAMENTO PESSOA APARTAMENTO p1 p2 p3 utiliza a1 a2 a3 a4 p1 p2 p3 possui a1 a2 a3 a4

9 Cardinalidade Seja a Agregação binária A entre as classes C 1 e C 2: a cardinalidade mínima de C 1 /C 2 em A é definida como o número mínimo de mapeamentos nos quais cada elemento de C 1 /C 2 pode participar. a cardinalidade máxima de C 1 /C 2 em A é definida como o número máximo de mapeamentos nos quais cada elemento de C 1 /C 2 pode participar. PESSOA Cardinalidade Mínima APARTAMENTO p1 p2 p3 utiliza a1 a2 a3 a4 se assumirmos que cada pessoa utiliza pelo menos um apartamento: min-card (pessoa, utiliza) = 1. se assumirmos que alguns apartamentos podem não ser habitados: min-card (apartamento, utiliza) = 0. PESSOA p1 p2 p3 APARTAMENTO se assumirmos que todo apartamento possui tem pelo menos um proprietário: a1 min-card (apartamento, possui) = 1. a2 se assumirmos que algumas pessoas não a3 possuem apartamentos: a4 min-card (pessoa, possui) = 0.

10 PESSOA p1 p2 p3 Cardinalidade Máxima utiliza APARTAMENTO a1 a2 a3 a4 se assumirmos que uma pessoa pode utilizar vários apartamentos: max-card (pessoa, utiliza) = n. se assumirmos que um apartamento pode ter vários habitantes: max-card (apartamento, utiliza) = n. PESSOA p1 p2 p3 possui APARTAMENTO a1 a2 a3 a4 se assumirmos que uma pessoa pode possuir vários apartamentos: max-card (pessoa, possui) = n. se assumirmos que um apartamento só pode ter um único proprietário: max-card (apartamento, possui) = 1. Cardinalidade Máxima A C1 C2 C2 C1 max-card (C1, A) = 1 max-card (C1, A) = n max-card (C2, A) = 1 max-card (C2, A) = n um-para-um muitos-para-um um-para-muitos muitos-p/-muitos

11 Cardinalidade C1 C2 C1 1:1 1:n C2 um-para-um um-para-muitos C1 C2 C1 C2 m:1 m:n muitos-para-um muitos-para-muitos Agregação n-ária... estabelece um mapeamento entre os elementos de três ou mais classes. sessão é uma Agregação ternária entre as classes disciplina, dia e sala. SESSÃO DISCIPLINA DIA SALA

12 Cardinalidade Seja a Agregação n-ária A entre as classes C 1, C 2,, C n : a cardinalidade mínima de C i em A é definida como o número mínimo de mapeamentos nos quais cada elemento de C i pode participar. a cardinalidade máxima de C i em A é definida como o número máximo de mapeamentos nos quais cada elemento de C i pode participar. Cardinalidade se assumirmos que cada dia da semana pode ter nenhuma ou muitas sessões pares (disciplina,sala): min-card (dia, sessão) = 0 max-card (dia, sessão) = n card (dia, sessão) = (0, n) se assumirmos que cada disciplina pode ter de uma a três sessões (sala, dia da semana) por semana: card (disciplina, sessão) = (1, 3) se assumirmos que cada sala de aula comporta no máximo 40 sessões por semana: card (sala, sessão) = (0, 40)

13 Agregação n-ária FEN110 (1,3) (0,40) D501 FEN300 DISCIPLINA D530 SALA DIA (0,n) SEG TER QUA QUI SEX Projeto de Banco de Dados Mundo real Independente do SGBD COLETA E ANÁLISE DAS NECESSIDADES Requisitos do Banco de Dados PROJETO CONCEITUAL Esquema Conceitual PROJETO LÓGICO L Dependente do SGBD Esquema Lógico PROJETO FÍSICO F Esquema Interno

14 Projeto Conceitual Foco nos dados e em seus interrelacionamentos. Independente do SGBD utilizado. Produz um esquema mais estável do que o esquema lógico. Mais fácil de ser entendido pelos usuários. Livre de considerações de eficiência e armazenamento. Projeto Lógico Foco nos dados e em seus interrelacionamentos, mas... Sujeito às restrições do SGBD utilizado. Produz um esquema sujeito a eventuais reestruturações, para garantir a eficiência das consultas. Fácil de ser entendido pelos usuários.

15 Projeto Físico Foco nos requisitos de desempenho: tempo de resposta: p.ex., 95% das transações devem ser processadas em até 2 segundos. throughput: número médio de transações/segundo. utilização de espaço. Define estruturas de armazenamento e caminhos de acesso. Refs Bibliográficas Conceptual Database Design Batini, Ceri e Navathe Benjamin/Cummings Pub. Co.

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