INF1012 MODELAGEM DE DADOS. Departamento de Informática PUC-Rio. Ivan Mathias Filho A Abordagem Entidade-Relacionamento

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1 INF1012 MODELAGEM DE DADOS Departamento de Informática PUC-Rio Ivan Mathias Filho Programa Capítulo 2 A Abordagem Entidade-Relacionamento Relacionamento Multiplicidade de uma Relação Exercícios 1

2 Programa Capítulo 2 A Abordagem Entidade-Relacionamento Relacionamento Multiplicidade de uma Relação Exercícios Relação Conceito (1) O conceito de entidade não é suficiente para representar adequadamente as regras e os processos encontrados no universo dos negócios; No mudo real, os objetos, aqui representados pelas entidades, interagem uns com os outros segundo determinadas regras; Na abordagem E-R as iterações são representadas através de relações; A linguagem UML utiliza o termo associação para representar o conceito de relação da abordagem E-R. 2

3 Relação Conceito (2) Na Teoria dos Conjuntos, uma relação binária de A em B é qualquer conjunto de pares (x,y), em que x A e y B; Geralmente tem-se interesse nas relações cujos pares satisfazem um certo predicado P(x,y); Exemplo: R :Aluno Curso R={(x,y) x está matriculado em y} Relação Representação (1) Graficamente, a relação R anterior poderia ser exemplificada pelo diagrama de Venn a seguir: 3

4 Relação Representação (2) Entretanto, as representações abaixo são mais adequadas à criação de modelos de dados conceituais: E-R UML Relação Restrições As relações estão sujeitas a restrições; Por exemplo: Um aluno pode estar matriculado em mais de um curso? Um aluno pode não estar matriculado em nenhum um curso? 4

5 Multiplicidade Conceito Para expressar tais restrições, a abordagem entidaderelacionamento utiliza o conceito de multiplicidade; Multiplicidades são inseridas em ambas as extremidades de uma relação binária; Ela determina o número de instâncias da entidade associada à extremidade oposta que pode estar conectado a uma instância qualquer da entidade associada à extremidade em questão. Exemplo (1) No exemplo abaixo uma instância de A pode estar conectada, através da relação R, a zero ou mais instâncias de B. 5

6 Exemplo (2) No sentido inverso, uma instância de B deve estar conectada, através da relação R, a uma ou mais instâncias de A. Exemplo (3) Sejam o seguintes conjuntos A e B: A={a 1,a 2,a 3,a 4,a 5 } B={b 1,b 2,b 3 } A relação R a seguir obedece às regras de multiplicidade definidas anteriormente? R={(a 1,b 1 ),(a 2,b 1 ),(a 3,b 2 )} Não, pois pelas regras definidas na transparência anterior,todo elemento de B tem que participar de pelo menos um par ordenado. Entretanto, o elemento b 3 não participa de par algum. 6

7 Exemplo (4) E relação R a seguir? Ela obedece às regras de multiplicidade definidas anteriormente? R={(a 1,b 1 ),(a 1,b 2 ),(a 1,b 3 )} Sim, pois não há restrições à participação ou não dos elementos de A na relação. Além disso todos os elementos de B participam de pelo menos um par da relação. Exemplos (E-R) 7

8 Multiplicidade Indicadores (UML) Indicadores de multiplicidade mais comuns: 1 exatamente um 1..* um ou mais 0..* zero ou mais (muitos) * zero ou mais (muitos) 0..1 zero ou um m..n faixa de valores (por exemplo: 4..7) Multiplicidade Indicadores (E-R) Indicadores de multiplicidade mais comuns: 1 exatamente um (1,1) exatamente um (1,N) um ou mais (0,N) zero ou mais (muitos) N zero ou mais (muitos) (0,1) zero ou um (m,n) faixa de valores (por exemplo: (4,7)) 8

9 Multiplicidade - Exemplo Um estudante pode pertencer ou não a uma equipe de futebol; Um equipe de futebol tem entre 11 e 22 estudantes jogando; Um estudante pode cursar no máximo oito disciplinas, ou estar com a matrícula trancada; Uma disciplina pode ser cursada por um número indeterminado de estudantes. Observação Final A UML adotou o termo multiplicidade em substituição ao termo cardinalidade, originalmente usado por Peter Chen; A razão da troca está no significado do termo cardinalidade na Teoria dos Conjuntos; Nesse contexto, a cardinalidade de um conjunto determina o número de elementos do mesmo; Dessa forma, os responsáveis pela UML preferiram usar o termo multiplicidade, evitando, assim, o aparecimento de uma ambigüidade na linguagem. 9

10 Criação de Um Modelo de Dados (1) Um boa estratégia para se obter uma versão inicial de um modelo de dados é a seguinte: Procure pelos substantivos presentes na descrição de um problema. Eles são bons candidatos a entidades ou atributos; O verbos e as locuções verbais, por sua vez, são bons candidatos a descrever as relações existentes entre as entidades descobertas no passo anterior. Criação de Um Modelo de Dados (2) Seja a seguinte descrição de um negócio que envolve a gravação e autoria de CDs de música: Um CD é composto por várias músicas. Uma música foi composta por um ou mais artistas. Vários artistas participaram da gravação de uma música. Os artistas são contratados de uma única gravadora, embora alguns deles possam não ser contratados de gravadora alguma. Um CD é lançado no mercado por uma única gravadora, embora alguns deles possam ser independentes (não estão vinculados a nenhuma gravadora). 10

11 Criação de Um Modelo de Dados (3) Os substantivos encontrados estão marcados em vermelho. Um CD é composto por várias músicas. Uma música foi composta por um ou mais artistas. Vários artistas participaram da gravação de uma música. Os artistas são contratados de uma única gravadora, embora alguns deles possam não ser contratados de gravadora alguma. Um CD é lançado no mercado por uma única gravadora, embora alguns deles possam ser independentes (não estão vinculados a nenhuma gravadora). Criação de Um Modelo de Dados (4) A partir da descrição anterior as seguintes entidades foram definidas: 11

12 Criação de Um Modelo de Dados (5) Observações: Embora o vocábulo gravação seja um substantivo, ele não deu origem a nenhuma entidade, por representar o ato de gravação de um música por um ou mais artistas. Posteriormente ele será usado para definir uma das possíveis relações entre músicas e artistas; O vocábulo mercado também é um substantivo. Entretanto, ele foi usado apenas para caracterizar o contexto no qual o negócio se desenvolve, não definindo, dessa forma, nenhum conjunto de objetos de especial interesse para o problema. Criação de Um Modelo de Dados (6) Os verbos e as locuções verbais estão marcados em azul. Um CD é composto por várias músicas. Uma música foi composta por um ou mais artistas. Vários artistas participaram da gravação de uma música. Os artistas são contratados de uma única gravadora, embora alguns deles possam não ser contratados de gravadora alguma. Um CD é lançado no mercado por uma única gravadora, embora alguns deles possam ser independentes (não estão vinculados a nenhuma gravadora). 12

13 Criação de Um Modelo de Dados (7) Com a definição das relações, o seguinte modelo foi produzido: Programa Capítulo 2 A Abordagem Entidade-Relacionamento Relacionamento Multiplicidade de uma Relação Exercícios Preliminares