MODELAGEM DE DADOS. Banco de Dados I. O uso da análise e do projeto Orientados a Objetos atenuou a separação! Unidade I

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1 O uso da análise e do projeto Orientados a Objetos atenuou a separação! 1

2 Etapas do Projeto do BD Análise de Requisitos Coleta de informações sobre os dados e seus relacionamentos na organização Projeto Conceitual Projeto Lógico Forma de realização: reuniões, entrevistas, análise de documentos Resultado: documento com a especificação de requisitos Projeto Físico 2

3 Exemplo de Especificacao de Requisitos Sistema Administrativo da Universidade Todo servidor possui uma identificação única na universidade e está lotado em um departamento, onde exerce uma determinada função... Servidor: -possui uma identificação única na Universidade; -está lotado em um departamento; -exerce uma função no departamento no qual esta lotado;

4 Coleta e Análise de Requisitos As expectativas dos usuários: o detalhamento máximo As aplicações existentes e as pretendidas Atividades que se referem à fase: Identificação de grupos de usuários e áreas de aplicação Inspeção da documentação existente Entrada e saída para as transações Tipos e frequência das transações Coleta, análise, modelagem, especificação e revisão 4

5 5

6 Etapas do Projeto do BD Análise de Requisitos Especificação de requisitos Projeto Conceitual Projeto Lógico Projeto Físico Modelagem dos dados e seus relacionamentos independente da estrutura t de representação do SGBD (modelagem conceitual) Forma de realização: análise da especificação de requisitos Resultado: esquema conceitual 6

7 Exemplo de Projeto Conceitual Diagrama Entidade-Relacionamento Notação CHEN EMPREGADO (0,N) (1,1) LOTAÇÃO DEPTO Matrícula Nome Função Código Nome Notação Engenharia da Informação EMPREGADO está álotado em tem lotado DEPTO Notação suportada por diversas ferramentas CASE Somente admite relacionamentos eaco a e binários 7

8 Etapas do Projeto do BD Análise de Requisitos Especificação de requisitos Projeto Conceitual Esquema conceitual Projeto Lógico Projeto Físico Conversão do esquema conceitual no esquema de representação de um SGBD (esquema lógico) Forma de realização: aplicação de regras de conversão Resultado: esquema lógico 8

9 Exemplo de Projeto Lógico (0,N) (1,1) EMPREGADO LOTAÇÃO DEPTO Matrícula Nome Função Código Nome Conversão ER-Modelo relacional Empregados (Matricula, Nome, Funcao, CodigoDepto) CodigoDepto referencia Departamentos Departamentos (Codigo, Nome) 9

10 MODELO LÓGICO Ver notações no DBDesigner!!!! LIVRO (idlivro, titulo, autor, editora) COMPRA (idlivro, idcliente, dtcompra) idlivro referencia idlivro em LIVROS idcliente referencia idcliente em CLIENTE CLIENTE (idcliente, nome, telefone, endereco) 10

11 Etapas do Projeto do BD Análise de Requisitos Definição i do esquema lógico em um SGBD adequado ao modelo Consideração de aspectos de performance e segurança (índices, Projeto Conceitual buffers, autorizações de acesso,...) Forma de realização: DDL do SGBD Projeto Lógico Resultado: esquema físico Esquema lógico Projeto Físico 11

12 Exemplo de Projeto Físico Empregados (Matricula, Nome, Funcao, CodigoDepto) CodigoDepto referencia Codigo em Departamentos Departamentos (Codigo, Nome) Especificação em SQL / DDL CREATE table Empregados ( Matricula integer, Nome char(50), Funcao char(20), CodigoDepto integer, primary key(matricula), foreign key(codigodepto) references Departamentos(Codigo) ); CREATE table Departamentos ( Codigo integer, Nome char(30) primary key(codigo) ); 12

13 MODELO FÍSICO Ver DBDesigner!!! 13

14 CREATE TABLE Livro ( idlivro INTEGER NOT NULL, titulo VARCHAR(100) NULL, autor VARCHAR(100) NULL, editora VARCHAR(100) NULL, PRIMARY KEY(idLivro) ); CREATE TABLE Cliente ( idcliente INTEGER NOT NULL, nome VARCHAR(100) NULL, telefone VARCHAR(15) NULL, endereco VARCHAR(100) NULL, PRIMARY KEY(idCliente) ); 14

15 CREATE TABLE Compra ( idcliente INTEGER UNSIGNED NOT NULL, idlivro INTEGER UNSIGNED NOT NULL, dtcompra DATE NULL, PRIMARY KEY(idCliente, idlivro), FOREIGN KEY(idCliente) REFERENCES Cliente(idCliente), FOREIGN KEY(idLivro) ); REFERENCES Livro(idLivro) 15

16 Escolha de um Sistema Gerenciador de Banco de Dados Finalidade do sistemaste Fatores técnicos, econômicos e políticos Custos : do SGBD do hardware da manutenção criação ou conversão pessoal treinamento operação Qual dos SGBDs escolher? popularidade, familiaridade, suporte 16

17 Preocupações no Projeto de BD Projeto Conceitual - correta abstração do mundo real (captura correta da semântica do domínio da aplicação) Projeto Lógico + Físico - escolhas corretas no mapeamento para o modelo do SGBD (relacional) e consideração de aspectos de performance (correta distribuição dos dados em tabelas) 17

18 Etapas do Projeto do BD Análise de Requisitos Especificação de requisitos Projeto Conceitual Projeto Lógico Projeto Físico Descritivo Conceitual Lógico Físico Esquema conceitual Esquema conceitual Esquema físico ou implementação SGBD específico Não Não Não Sim 18

19 Modelos de Dados - Descrição formal dos tipos de dados que estão armazenados em um banco de dados Ex: modelo de uma indústria Informa: - que são armazenadas informações sobre produtos - para cada produto, são armazenados seu código, descrição e preço Não informa: - quais os produtos que estão armazenados no banco ABORDAGEM ENTIDADE-RELACIONAMENTO Técnica ca utilizada para a implementar e a modelagem conceitual ce de dados Padrão de fato para a modelagem conceitual (criada em 1976 por Peter Chen) Não é a única: - Engenharia da Informação - UML (técnica para modelos Orientados a Objetos) 19

20 ABORDAGEM ENTIDADE-RELACIONAMENTO MODELO ENTIDADE RELACIONAMENTO MER O modelo de dados entidade-relacionamento baseia-se na percepção de um universo constituído por um grupo básico de objetos chamados entidades e por relacionamentos entre estes objetos. Ele foi desenvolvido a fim de facilitar o projeto de banco de dados permitindo a especificação de um esquema de empreendimento. Tal esquema representa a estrutura lógica global do banco de dados. Conceitos centrais: - Entidade; - Relacionamento; - Atributo; - Generalização/Especialização; e - Entidade Associativa. 20

21 ABORDAGEM ENTIDADE-RELACIONAMENTO Entidade: Conjunto de objetos (concretos ou abstratos) da realidade modelada sobre os quais deseja-se manter informações no Banco de Dados Mundo real: Empresa Produto Empregado Departamento Projeto de BD Empregad o Cliente Atributos: Cliente Especificação das propriedades das entidades. Caracteriza a entidade (lhe dá personalidade ) Possibilita identificar uma entidade (diferenciar uma ocorrência de entidade das demais) 21

22 ABORDAGEM ENTIDADE-RELACIONAMENTO Exercício: Identificar entidades 1) Uma Administradora de imóveis trabalha tanto com a administração de condomínios quanto com a administração de aluguéis. Uma entrevista com o gerente da Administradora resultou nas seguintes informações: AAd Administradora i d administra i condomínios formados por unidades condominiais. Cada unidade condominial é de propriedade de uma ou mais pessoas. Uma pessoa pode possuir diversas unidades. Cada unidade pode estar alugada para no máximo uma pessoa. Uma pessoa pode alugar diversas unidades. 2) Deseja-se construir um banco de dados para um sistema de vendas. Em cada venda são vendidos vários produtos e um determinado produto pode aparecer em diferentes vendas. Cada venda é efetuada por um vendedor para um determinado cliente. Um produto está armazenado em uma prateleira. 22

23 ABORDAGEM ENTIDADE-RELACIONAMENTO RELACIONAMENTO Conjunto de associações entre entidades. REPRESENTAÇÃO GRÁFICA EMPREGADO LOTAÇÃO DEPARTAMENTO ENTIDADE EMPREGADO e1 e3 e2 e4 e6 e7 e5 e8 RELACIONAMENTO LOTAÇÃO e1,d1 e2,d1 e4,d2 e5,d3 ENTIDADE DEPARTAMENTO d1 d2 d3 23

24 ABORDAGEM ENTIDADE-RELACIONAMENTO AUTO-RELACIONAMENTO Relacionamento binário: Não precisa ser, necessariamente, com entidades diferentes p1 p2 p3 p4 p5 p6 p7 marid o marid o esposa esposa p1,p3 p4, p7 24

25 ABORDAGEM ENTIDADE-RELACIONAMENTO CARDINALIDADE DE RELACIONAMENTOS - Máxima; - Mínima. CARDINALIDADE MÁXIMA (1 ou n) A cardinalidade máxima de uma entidade em relacionamento é o número máximo de ocorrências de entidade d associadas à uma ocorrência da entidade em questão através do relacionamento. EMPREGADO LOTAÇÃO n 1 DEPARTAMENTO - 1:1 ( um-para-um ); - 1:n ( um-para-muitos ); e - n:n ( muitos-para-muitos). 25

26 ABORDAGEM ENTIDADE-RELACIONAMENTO EXEMPLOS DE RELACIONAMENTOS BINÁRIOS 1:1( um-para-um) EMPREGADO ALOCAÇÃO 1 1 BANCADA EMPREGADO marido esposa 1 1 CASAMENTO 26

27 ABORDAGEM ENTIDADE-RELACIONAMENTO EXEMPLOS DE RELACIONAMENTOS BINÁRIOS 1:n( um-para-muitos ) EMPREGADO TEM 1 n DEPENDENTE EMPREGADO 1 n Chefia 27

28 ABORDAGEM ENTIDADE-RELACIONAMENTO EXEMPLOS DE RELACIONAMENTOS BINÁRIOS n:n( muitos-para-muitos ) MÉDICO n TEM n PACIENTE PRODUTO composto n componente n COMPOSIÇÃO 28

29 ABORDAGEM ENTIDADE-RELACIONAMENTO CARDINALIDADE DE RELACIONAMENTOS - Máxima; - Mínima. CARDINALIDADE MÍNIMA (0 ou 1) A cardinalidade mínima de uma entidade em relacionamento é o número mínimo de ocorrências de entidade d associadas à uma ocorrência da entidade em questão através do relacionamento. EMPREGADO ALOCAÇÃO (0,1) (1,1) BANCADA 29

30 ABORDAGEM ENTIDADE-RELACIONAMENTO - CARDINALIDADES VERBO CARDINALIDADE RELACIONAMENTO MÍNIMA MÁXIMA GRAU TIPO 1 um e inclusive nenhum pode 0 opcional n muitos e inclusive nenhum 1 um e somente um deve 1 obrigatório bi tói n muitos ou um LEITURA DE RELACIONAMENTOS FUNCIONÁRIO ( 1,1 ) RESPONSÁVEL ( 0,n ) DEPENDENTE Objeto Entidade d Sujeito Cada funcionário i Verbo de Opcionalidade pode Relacionamento ser responsável por Grau de Relacionamento muitos Entidade d Objeto dependentesd 30

31 ABORDAGEM ENTIDADE-RELACIONAMENTO CONTROLE ACADÊMICO * MODELO CONCEITUAL* PRÉ-REQUISITO liberadora (0,n) liberada (0,n) DEPARTAMENTO RESPONSÁVEL (1,1) (0,n) DISCIPLINA (0,n) DISC/CURSO ALUNO (0,n) INSCRIÇÃO (1,1) (0,n) CURSO 31