Conceitos relativos a Banco de Dados & Modelos de Informação e Banco de Dados (CONT.) Retrospectiva (Aula 1)

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1 Conceitos relativos a Banco de Dados & Modelos de Informação e Banco de Dados (CONT.) Prof. Anderson Henriques Retrospectiva (Aula 1) Quantidade de informações; Definição de Banco de dados e SGBD (DBMS); Sistemas Isolados X Sistemas Integrados; Redundância de Dados; Dados X Informações; Sistema de Gerência de Bancos de Dados; Abstração de Dados: Nível Físico, Nível Conceitual e Nível de Visões de Usuário. 1

2 Sistema de Banco de Dados [Funcionamento] Recordando (Aula1) - Sistema de Bancos de Dados: É um sistema de manutenção de registros por computador, envolvendo quatro componentes principais: dados (tópico discutido na Aula1); hardware; software; usuários. Sistema de Banco de Dados [Funcionamento] (CONT.) Hardware: É composto por volumes de memória secundária - discos rígidos, etc. - aonde o banco de dados irá residir, além dos dispositivos necessários: unidades de controle, meios de comunicação, processadores, etc (Partindo do pré-suposto que o BD é muito grande para caber na memória principal do micro). Software: Entre o BDs físicos e os usuários encontra-se uma camada de software (SGBD ou DBMS). 2

3 Sistema de Banco de Dados [Funcionamento] (CONT.) Usuários: Em sistema de banco de dados existem 3 tipos de usuários: Programador de Aplicações: tem a função de escrever programas de aplicação que usam o BDs. Estes programas de aplicação visam: recuperar informação; criar novas informações; retirar ou alterar informações existentes. Usuário Final: tem acesso ao BDs a partir de um terminal. Este pode usar uma linguagem de consulta fornecida pelo sistema, para normalmente recuperar informações. Também podem criar, eliminar e modificar. Sistema de Banco de Dados [Funcionamento] (CONT.) Usuários (Cont.): Administrador do BDs: são responsáveis pelo controle de acesso aos dados e pela coordenação da utilização do BD. 3

4 Sistema de Banco de Dados [Criação] Para a criação de um sistema de banco de dados é necessário ter profissionais que desempenham a função de: Projetistas de Banco de Dados (DBP): os quais são os analistas que identificam os dados a serem armazenados em um Banco de Dados e determinam a forma como estes serão representados. Analistas e Programadores de Desenvolvimento: estes criam sistemas que acessam os dados da forma necessária ao Usuário Final, possibilitando que este interaja diretamente com o BDs. Relembrando os Conceitos Abstração de dados (CONT.): Nível de Visão dos Usuários Visão 1 Visão 2... Visão N Nível do Conjunto de Usuários Nível Conceitual (Lógico) Nível de Armazenamento Nível Físico 4

5 Modelagem de Dados É o processo pelo qual objetiva-se capturar a visão estática de um determinado problema ou sistema. A parte estática é composta por dados que retratam os objetos analisados do mundo real; É parte integrante de uma das fases de análise de sistemas em qualquer metodologia de desenvolvimento de software. A modelagem de dados advém de: Modelos matemáticos; baseados nas teorias de conjuntos e funções de conjuntos. Modelagem de Dados (CONT.) A informação é a base do mundo dos dados. A essência da modelagem de dados reside em transformar um universo infinito de informações em um universo finito e relacionado de entidades. As entidades utilizadas de forma isolada ou combinada possibilita a recomposição do universo de informações. Para a melhor compreensão do processo de modelagem de dados, devemos: observar o ciclo de vida de um sistema de informação; e observar o processo de projeto de banco de dados. 5

6 Modelagem de Dados (CONT.) Modelo é a representação abstrata e simplificada de um sistema real, com a qual se pode explicar ou testar o seu comportamento, em seu todo ou em partes. Objeto Observado: O que percebemos? Qual o efeito? Aonde enquadrasse? Modelagem de Dados (CONT.) O Processo de Modelagem deve atender aos seguintes requisitos. Abrangência: definir o escopo ou limite do conjunto de variáveis observadas. Expectativas irreais, ou maldefinidas, podem levar o melhor dos modelos a ser totalmente descartado por não retratar o que era desejado. Nível de Detalhamento: Depois de especificado o escopo, a seguir deve-se saber em que nível de detalhe devemos trabalhar. Ex: Basta os elementos predominantes? Tudo? Deve-se adentrar nos mínimos detalhes? 6

7 Modelagem de Dados (CONT.) O Processo de Modelagem (Cont.) Tempo para a Produção do Modelo: determinação das dificuldades para especificação do modelo desejado, implicando no conhecimento das expectativas de prazo para a conclusão do trabalho. Recursos Disponíveis: desde início deve ser definida a equipe alocada para participar da modelagem. Tanto especialistas em modelagem como indivíduos que fornecerão subsídios para o tal. Modelagem de Dados (CONT.) Atendidos os Requisitos, deve-se iniciar o processo de modelagem: Observação dos objetos (Influência: Abrangência e Nível de Detalhamento); Entendimento dos conceitos: Identificá-lo; Conceituá-lo; Entendê-lo; Assimilá-lo. Essa sequência de fases faz com que algo que até certo instante era desconhecido para nós passe a fazer parte de nosso conhecimento e seja incorporado ao conjunto de objetos de nosso domínio. 7

8 Modelagem de Dados (CONT.) Representação dos objetos; O domínio de técnicas de modelagem é necessário, mas não é suficiente para se produzirem bons modelos. Verificação da fidelidade e coerência; Novos objetos a serem agregados ao modelo contêm anomalias e, por isso, destoam do conjunto, devendo então ser remodelados; Novos elementos a serem agregados espelham realmente os objetos observados, o que demonstra a necessidade de tratamento de anomalias nos elementos previamente existentes. Modelagem de Dados (CONT.) Validação do modelo. Não ame seu modelo de dados! Se você acha que seu modelo está bom, é porque talvez ainda não tenha olhado direito! PS: Se em um processo de validação não conseguirmos descobrir algum ponto falho, alguma anomalia ou algo a ser melhorado, devemos então desconfiar e ficar realmente preocupados, poia não fizemos a validação corretamente! 8

9 Modelagem de Dados (CONT.) Objetivos do Modelo de Dados:A modelagem de dados não é uma ferramenta só para projeto de banco de dados! Seus objetivos implicam em: Representar um ambiente observado. Servir de instrumento para comunicação. Favorecer o processo de verificação e validação. Capturar aspectos de relacionamento entre os objetos observados. Servir como referencial para a geração de estruturas de dados. Estabelecer conceitos únicos a partir de visões diversas. Modelo de Dados (CONT.) Modelo de Dados (ANSI/X3/SPARC): Como o gerenciamento de dados é uma estrutura muito complexa, é necessário entender a transformação dos sistemas do mundo real e processos para estruturas que possam ser implementadas em um computador. Modelo externo: provê informações básicas para o entendimento do mundo real. Modelo conceitual: provê os princípios de organização que traduz os modelos de dados externo em descrições funcionais de como os objetos de dados estão relacionados entre si. 9

10 Modelo de Dados (CONT.) Modelo de Dados (ANSI/X3/SPARC) (Cont.): Modelo lógico: provê um formato explícito de como o modelo conceitual pode ter e é o primeiro passo Modelo interno: estruturas de dados de baixo nível, registros físicos, ponteiros, vetores,... Projetista Modelagem X Usuário Modelo Externo Modelo Conceitual Modelo Lógico Modelo Interno Nível Físico Nível Conceitual (Lógico) Nível de Visões do Usuário Usuário 10

11 Ciclo de Vida de um Sistema de Informação As fases relevantes do ciclo de vida de um sistema de informação, são: Estudo de Viabilidade Coleta e Análise de Requisitos Projeto Implementação Projeto do BD Projeto dos Prog. de aplicação Validação Operação Ciclo de Vida de um Sistema de Informação Fases de Viabilidade e Coleta de requisitos: São fases essenciais para qualquer sistema. O estudo de viabilidade obtém informações sobre a viabilidade de se construir o produto, a tempo do seu cancelamento sem o comprometimento de recursos; A coleta de requisitos realiza o levantamento de dados objetivando conhecer ao máximo o problema a ser resolvido. Nesta fase a interação com o usuário é primordial e as técnicas de coleta de informações devem ser respeitadas. 11

12 Ciclo de Vida de um Sistema de Informação (CONT.) Fase de projeto: é determinada uma solução para o problema. A solução deve ser dada na forma de dados, processos e comportamentos dos componentes do sistema. Projeto de Banco de Dados; Modelagem de Banco de Dados. Fase de Implementação: são definidos os componentes da solução através de programas feitos em linguagens de programação e criação de arquivos de dados. Ciclo de Vida de um Sistema de Informação (CONT.) Fase de Implementação (Cont.): Nesta fase a modelagem de dados deverá estar finalmente pronta, sendo implementada através de uma linguagem de manipulação de dados de um SGBD. Fase de Validação: Proporciona a investigação do sistema, para saber se a solução adotada atende os requisitos definidos anteriormente, além de proporcionar a descoberta e correção de erros. Fase de Operação: O sistema entra em funcionamento, necessitando de acompanhamento e manutenção contínua. 12

13 Projeto de Banco de Dados Objetivo: Desenvolver a estrutura de BDs adequada para as necessidades de informação dos usuários de uma organização, visando um determinado conjunto de aplicações. As fases do projeto de BD, são: Projeto Conceitual Projeto Lógico Projeto Físico Requisitos dos Usuários Esquema Conceitual Esquema Lógico Esquema Físico Projeto de Banco de Dados (CONT.) No final de cada fase gera-se um esquema ou modelo conceitual, lógico ou físico. Dentre as fases, a mais importante é a fase de projeto conceitual que parte dos requisitos dos usuários e gera um modelo conceitual de alto nível. A modelagem conceitual influência de maneira significativa a qualidade da aplicação. No entanto, as técnicas de modelagem tendem a representar uma aplicação da maneira mais próxima possível de seus elementos, sem que a realidade que circunda a aplicação tenha que se adequar as estruturas rígidas do computador. 13

14 Exercícios 1) Um problema do mundo real possui um número infinito de informações e dados. Relacione e descreva as informações ou dados relevantes em cada tipo de problema do mundo real, a seguir : a) Banco b) Hospital c) Faculdade Sumaré d) Livraria Exercícios (CONT.) 2) Baseado nos dados informados a seguir, especifique dados ou informações que faltam para que o modelo que representa um problema do mundo real seja constituído novamente. a) Nome, Doutor, Idade, Data, Especialidade, Problema. b) Médico, Engenheiro, Arquiteto, Dentista, Advogado, Tipo de Serviço, Cooperado, Especialidade, Data, Local, Necessidade de Mão de Obra, Tipo de Mão de Obra. 14

15 Exercícios de Fixação; Definição de Modelo; Objeto Observado; Retrospectiva Processo de Modelagem; Objetivos do Modelo de Dados. Modelagem de Dados (CONT.) Forma 1: Descritiva A empresa hipotética S.A. atua no ramo de lojas de departamentos através de uma cadeia de lojas por todo território nacional e também com lojas nas principais capitais internacionais. Cada loja possui uma estrutura hierárquica que é gerenciada por um departamento de compras central, responsável por um conjunto de atividades específicas de negociação e contratação. Subordinados a este departamento estão os departamentos de venda, cada qual com seu ramo de comercialização. Esse ramo... 15

16 Modelagem de Dados (CONT.) Forma 2: Esquemática Empresa Hipotética S.A. Depto compras Lj1 Brasil Lj2 Lj3 Exterior Lj5 Lj4 Depto vendas prod.a prod.b prod.c Depto vendas prod.d prod.e Depto vendas prod.f Depto vendas prod.g prod.h prod.i prod.j Fornecedor 1 Fornecedor 2 Modelagem de Dados (CONT.) Forma 3: Modelo de Dados EMPRESA 1,1 possui LOJA 1,1 É dividida DEPTº 16

17 Modelagem de Dados (CONT.) Forma 3: Modelo de Dados LOJA ESTADO LOJA NACIONAL situa-se CIDADE NACIONAL engloba c 0,N 0,N 0,1 0,1 1,1 c LOJA INTERNACIONAL situa-se CAPITAL INTERNACIONAL LOCALIDADE Modelagem de Dados (CONT.) Forma 3: Modelo de Dados DEPTº c DEPTO COMPRAS CENTRAL 1,1 gerencia DEPTO VENDAS é direcionado PÚBLICO-ALVO 1,1 1,1 atua PRODUTO é fornecido FORNECEDOR RAMO COMERCIALIZ. engloba atende FINALIDADE 17