Roteiro. Modelagem com Entidade-Relacionamento Estendido. Processo de Projeto de Banco de Dados. BCC321 - Banco de Dados I. Ementa.

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1 Roteiro Modelagem com Entidade-Relacionamento Estendido Luiz Henrique de Campos Merschmann Departamento de Computação Universidade Federal de Ouro Preto Posicionamento Revisão Modelo Entidade-Relacionamento Estendido Subclasses, Superclasses e Herança Especialização e Generalização Modelagem de Tipos União Usando Categorias Conceitos de Abstração de Dados BCC321 - Banco de Dados I Processo de Projeto de Banco de Dados Ementa 1. Conceitos básicos em sistemas de banco de dados. 2. Conceitos e arquitetura de sistemas de banco de dados. 3. Modelagem conceitual de dados. 4. Modelo Relacional: conceitos básicos e restrições de integridade. 5. Linguagens: álgebra e cálculo relacional. 6. A linguagem SQL e o uso de APIs. 7. Projeto de banco de dados. 8. Normalização de banco de dados. 9. Noções de processamento de transações, concorrência e recuperação de falhas. 10. Aspectos de implementação de banco de dados.

2 Introdução O modelo EER Os conceitos de modelagem ER discutidos até o momento são sucientes para a representação de muitos esquemas para várias aplicações de bancos de dados. Para bancos de dados que têm requisitos mais complexos: Conceitos adicionais foram incorporados aos modelos de dados conceituais. O modelo ER foi expandido para incluir esses conceitos ER estendido ou EER. O modelo EER engloba também os seguintes conceitos: Subclasse e superclasse. Especialização e generalização. Categoria ou tipo união. Herança de atributo e relacionamento. Subclasses, Superclasses e Herança Subclasses e Superclasses Um tipo de entidade pode ter subgrupos de entidades, que são signicativos e necessitam ser representados explicitamente. As entidades que são membros do tipo de entidade FUNCIONARIO podem ser agrupadas em: SECRETARIA TECNICO ENGENHEIRO Cada um desses subgrupos é uma subclasse do tipo de entidade FUNCIONARIO (superclasse para cada uma dessas subclasses).

3 Subclasses e Superclasses São chamados de relacionamento superclasse /subclasse: Instâncias de Subclasses e Superclasses FUNCIONARIO/SECRETARIA FUNCIONARIO/TECNICO FUNCIONARIO/ENGENHEIRO Um membro de uma subclasse é a mesma entidade da superclasse. Uma entidade não pode existir apenas por ser membro de uma subclasse; ela precisa ser também membro de uma superclasse. Uma entidade pode ser membro de várias subclasses. Não é necessário que toda entidade de uma superclasse seja também membro de alguma subclasse. Herança Subclasses e Superclasses Uma entidade que é membro de uma subclasse herda: Todos os atributos da entidade como um membro da superclasse. Todos os relacionamentos dos quais a superclasse participa. No exemplo a seguir, SECRETARIA herda todos os atributos de FUNCIONARIO (Nome, Cpf, Data_nascimento e Endereço).

4 Especialização Subclasses e Superclasses É o processo de denir um conjunto de subclasses de um tipo de entidade. O conjunto de subclasses é denido com base em algumas características de distinção das entidades da superclasse. O conjunto {SECRETARIA,ENGENHEIRO,TECNICO} é uma especialização da superclasse FUNCIONARIO, baseada no tipo de trabalho de cada entidade funcionário. Podemos ter diversas especializações para o mesmo tipo de entidade. Especialização Resumindo... Atributos que se aplicam apenas às entidades de uma subclasse em particular atributos especícos ou atributos locais. Atributo VelocidadeDigitacao de SECRETARIA. Uma subclasse pode participar de tipos de relacionamento especícos. A subclasse FUNCIONARIO_HORISTA participa do relacionamento PERTENCE_A. O processo de especialização nos permite: Denir um conjunto de subclasses de um tipo de entidade. Estabelecer atributos especícos (adicionais) para cada subclasse. Estabelecer tipos de relacionamento especícos (adicionais) para as subclasses.

5 Generalização Generalização é o processo contrário da especialização. Vários tipos de entidade com atributos comuns são generalizadas em uma única superclasse. Características da Especialização e Generalização Subclasses denidas por predicado: se pudermos determinar exatamente as entidades que vão se tornar membros de cada subclasse (uma condição no valor de algum atributo da superclasse). Especialização denida por atributo: se todas as subclasses da especialização têm sua condição determinada pelo mesmo atributo da superclasse. Subclasse denida pelo usuário: quando não temos uma condição que determine que a entidade seja membro de uma subclasse. Restrições na Especialização e Generalização Restrição de Disjunção Subclasses disjuntas: uma entidade pode ser membro de, no máximo, uma das subclasses da especialização. d=disjunção Um FUNCIONARIO é: - SECRETARIA ou - TECNICO ou - ENGENHEIRO Restrições na Especialização e Generalização Restrição de Completude Cobertura total: especica que toda entidade na superclasse deve ser membro de pelo menos uma das subclasses. Cobertura parcial: admite-se que entidades da superclasse não pertençam a nenhuma das subclasses. Subclasses sobrepostas: uma mesma entidade pode ser membro de mais de uma subclasse da especialização. o=sobreposição Uma PECA é: - PECA_FABRICADA e/ou - PECA_COMPRADA PARCIAL TOTAL Todo FUNCIONARIO é FUNCIONARIO_MENSAL ou FUNCIONARIO_HORISTA

6 Hierarquias e Reticulados de Especialização e Generalização Uma subclasse pode ter subclasses próprias, formando uma hierarquia ou um reticulado. Hierarquia Toda subclasse participa como uma subclasse em apenas um relacionamento superclasse/subclasse. Reticulado Uma subclasse pode participar em mais de um relacionamento superclasse/subclasse. Hierarquias e Reticulados de Especialização e Generalização Uma subclasse com mais de uma superclasse é chamada de subclasse compartilhada. Em uma especialização hierárquica ou reticulada uma subclasse herda os atributos de todas as superclasses predecessoras. Herança múltipla: a subclasse compartilhada herda, diretamente, os atributos e relacionamentos de múltiplas classes. Reticulado de especialização, com a subclasse GERENTE_ENGENHARIA compartilhada. Hierarquias e Reticulados de Especialização e Generalização Tipos União Cada relacionamento superclasse/subclasse visto até o momento têm uma superclasse única. Pode surgir a necessidade de modelar um único relacionamento superclasse/subclasse com mais de uma superclasse. A subclasse (tipo união ou categoria) representará uma coleção de objetos que é um subconjunto da UNIÃO de diferentes tipos de entidade. Na gura a seguir temos 2 categorias: PROPRIETARIO é uma subclasse da união de PESSOA, BANCO E EMPRESA. VEICULO_REGISTRADO é uma subclasse da união de CARRO e CAMINHAO.

7 Categorias: PROPRIETARIO e VEICULO_REGISTRADO Observações Sobre Tipos União Qual a diferença entre a categoria PROPRIETARIO e a subclasse compartilhada GERENTE_ENGENHARIA? GERENTE_ENGENHARIA é um subconjunto da interseção das três superclasses ENGENHEIRO,GERENTE e FUNCIONARIO_MENSAL. PROPRIETARIO é um subconjunto da união das superclasses PESSOA, BANCO e EMPRESA. Herança de atributos em categorias é mais seletiva. cada entidade PROPRIETARIO herda os atributos da PESSOA, do BANCO ou da EMPRESA, dependendo da superclasse à qual a entidade pertence. Observações Sobre Tipos União Qual a diferença entre a categoria VEICULO_REGISTRADO e a superclasse generalizada VEICULO? Observações Sobre Tipos União Uma categoria pode ser: Total: a categoria mantém a união de todas as entidades em suas superclasses. Parcial: a categoria pode manter um subconjunto da união. Na generalização, todo CARRO e todo CAMINHAO refere-se a um VEICULO. A categoria VEICULO_REGISTRADO inclui alguns carros e caminhões, mas não necessariamente todos eles. Se a generalização fosse parcial, entidades como motocicleta poderiam ser membros de VEICULO. Isso não pode acontecer em uma categoria como VEICULO_REGISTRADO.

8 Agregação Uma das limitações do modelo ER é que não é possível expressar relacionamentos entre relacionamentos. Agregação é uma abstração através da qual relacionamentos são tratados como entidades de nível superior. Vejamos a necessidade desse tipo de construtor a seguir: No diagrama a seguir, suponha que algumas entrevistas resultem em ofertas de emprego, enquanto outras não. Como modelar? Seria essa a maneira de modelar? Agregação Desejado (mas não permitido em ER)... Usando a agregação (não permitido em ER, mas permitido por algumas ferramentas de modelagem) Agregação Perguntas? Finalmente, a representação correta em ER...

9 FIM