Bancos de Dados

1. Bancos de Dados Projeto de Banco de Dados Modelagem E-R

2. Atores do Processo Usuário 1 Analista de Sistemas 2 Define regras do negócio Realiza projeto do Sistema; Prepara testes Projetista 3 Prepara projeto do BD Define restrições e solução lógica Banco de dados 5 5 Projeto Conceitual/ Lógico BD DBA 4 Projeto Lógico/ Físico BD

3. Banco de Dados Níveis de Abstração Realidade Modelo Conceitual ANALISTA Modelo Lógico Mini-mundo Modelo Físico

4. Modelo Conceitual => modelo abstrato que descreve a estrutura de um BD de forma independente de um SGBD particular (restrições impostas por tecnologias, técnicas de implementação ou dispositivos físicos)

5. Modelo Conceitual • primeira etapa do projeto de um sistema de aplicação em banco de dados • utilizado para entendimento, transmissão, validação de conceitos, mapeamento do ambiente, diálogo entre usuários e desenvolvedores

6. Exemplo de Modelo Conceitual Modelo Entidade-Relacionamento escreve AUTOR LIVRO N N INFANTIL ADULTO

7. Modelo Lógico • Os objetos, suas características e relacionamentos têm uma representação de acordo com as regras de implementação e limitações impostas por algum tipo de tecnologia • Relacional, Orientada a Objetos, Objeto-Relacional

8. Modelo Lógico • Resulta da aplicação de regras de derivação sobre um modelo conceitual • Nível mais restrito aos desenvolvedores

9. Modelo Lógico • descreve as estruturas que estarão contidas no banco de dados, de acordo com as possibilidades permitidas pela abordagem, sem considerar características de armazenamento do SGBD

10. Modelo Lógico • é dependente do TIPO/MODELO de dados particular do SGBD que será usado • Exemplo: Tabela/Relação -> Modelo Relacional

11. Modelo Físico • partirá do lógico e descreverá as estruturas físicas de armazenamento de dados (tamanho de campos, índices, métodos de acesso do SGBD, etc) • Linguagens e Notações dependem do SGBD • Pode ser necessário o conhecimento do modo físico de implementação das estruturas de dados

12. Modelos • Os objetivos dos modelos são: • Comunicação com clientes • pode-se mostrar ao cliente, através de um produto de demonstração, parte ou todo o comportamento externo de um sistema

13. Modelos • Os objetivos dos modelos são: • Visualização: • permite visualizar idéias antes de torná-las concretas • Redução da complexidade: • os modelos reduzem a complexidade dividindo-a em um pequeno número de coisas importantes a serem tratadas de cada vez

14. Objetivos da Modelagem Conceitual de Dados • Representar um ambiente observado • O significado da informação • Servir de instrumento para comunicação • Favorecer o processo de verificação e validação

15. Objetivos da Modelagem Conceitual de Dados • Capturar aspectos de relacionamento entre os objetos observados • Servir de referencial para a geração de estruturas de dados • Estabelecer conceitos únicos a partir de visões diversas

16. Modelo Entidade-Relacionamento • Histórico: • 1976, Peter P. Chen publicou: “The Entity-Relationship Model: Toward the unified view of data” • Base: Teoria Relacional (Codd, 1970)

17. Modelo Entidade-Relacionamento • É um modelo de dados conceitual de alto nível, projetado para estar o mais próximo possível da visão que o usuário tem dos dados, não se preocupando em representar como estes dados estarão realmente armazenados. • É utilizado principalmente durante o processo de projeto de banco de dados

18. Modelo Entidade-Relacionamento • Identifica e modela entidades e relacionamentos, permitindo a especificação de um esquema que represente a estrutura lógica geral do Banco de Dados; • Produz um diagrama fácil de ser entendido pelo usuário final;

19. Abordagem Entidade-Relacionamento Relacio- namento ENTIDADE 1 ENTIDADE 2 Atributo 1 Atributo 2

20. Empregado Embarque Entidade • ENTIDADES - Representa qualquer “coisa” (concreta ou abstrata) sobre o qual se deseja manter informações. Ex: Empregado, empresa, consulta, embarque • São representadas graficamente por um retângulo!

21. Entidades

22. Entidades Pessoa Professor Aluno Material Animal Mamífero Ave Meio de Transporte Transporte Aéreo

23. Entidade • Entidade • Pode ser interpretada como uma tabela de dados, onde cada linha representa uma instância

24. Atributos de uma Entidade • são características, valores descritos, propriedades ou dados associados a uma entidade ou relacionamento. Ex: são atributos da entidade Pessoa: nome, endereço, telefone, ... • Para cada atributo há um conjunto de valores permissíveis (domínio)

25. Atributos Entidade: Automóvel Entidade: Cliente

26. Relacionamento • Fato ou acontecimento que liga dois objetos existentes no mundo real • são relações ou associações existentes entre entidades • Obs: Verbos expressam fatos

27. Relacionamentos • Pessoa possui automóvel • Professor ensina aluno • Pessoa moraem apartamento • Francisco é casado com Maria • Marcos passeia em um barco • Carla pilota avião • Documento pertence a processo

28. Generalização/Especialização • Generalização: • Resultado da união de dois ou mais conjuntos de entidades de nível mais baixo produzindo um conjunto de entidades de nível mais alto • Especialização: • Resultado da separação de um subconjunto de entidades de nível mais alto, formando um conjunto de entidades de nível mais baixo

29. CLIENTE PESSOA FÍSICA PESSOA JURÍDICA Generalização/Especialização Generalização Especialização

30. Generalização/Especialização • Herança de Propriedades • Cada instância da entidade especializada possui, além de suas próprias propriedades, também as propriedades da instância da entidade genérica correspondente • Atributos • Relacionamentos • Generalizações ou especializações

31. nome código CLIENTE PESSOA FÍSICA PESSOA JURÍDICA Tipo de organização RG sexo CGC Generalização/Especialização • Herança de Propriedades

32. t CLIENTE PESSOA FÍSICA PESSOA JURÍDICA Generalização/Especialização • Total - Para cada instância da entidade genérica, existe sempre uma instância em uma das entidades especializadas Todo cliente deve ser pessoa física ou jurídica

33. FUNCIONÁRIO tipo p SECRETÁRIA MOTORISTA Generalização/Especialização • Parcial - Nem toda ocorrência da entidade genérica possui correspondente em entidade especializada Pode existir funcionário que não seja motorista nem secretária

34. Generalização/Especialização • Não há limites no número de níveis hierárquicos • No entanto, atenção quanto ao número de níveis.

35. Relacionamentos • Grau ou Cardinalidade Caracterizam o número mínimo e máximo de instâncias de cada entidade que podem estar associadas através do relacionamento

36. R A B Relacionamentos • Grau ou Cardinalidade 1. Com quantos elementos de B se relaciona cada um dos elementos de A? 2. Dado um elemento de B, com quantos elementos de A ele se relaciona?

37. Relacionamentos • Relacionamento de Um-para-Um (1:1) 1 1 CERTIDÃO DE ÓBITO PESSOA recebe

38. 1 N EMPRESA FILIAL possui Relacionamentos • Relacionamento de Um-para-Muitos (1:N) onde N = 0, 1 ou mais

39. Relacionamentos • Relacionamento de Muitos-para-Muitos (M:N) ou (N:N) M N ATLETA ESPORTE pratica

40. Exercício - Identifique as entidades e atributos O sistema deve possibilitar o cadastro dos alunos, professores e turmas de uma Escola Infantil. Para os alunos, devem existir informações sobre seu nome, matrícula, data de nascimento, pais ou responsáveis, telefone, endereço, entre outras. Para os professores, devem constar as informações sobre seu grau de instrução, matrícula, nome, endereço, telefone, data de nascimento, formação, faixa etária de experiência (das crianças que já lecionou), salário base, etc.

41. Exercício - Identifique as entidades e atributos As turmas devem ser registradas segundo um código, nome da turma, sala, horário, tipo (se é A, B, C), etc. Serão cadastrados, também, os materiais utilizados na turma que deverão ser entregues pelos alunos. O sistema deverá gerar listagens dos alunos por turma e professor, boletins de notas, emissão de boletins de pagamento, lista de materiais por turma, entre outros relatórios.

42. Exercícios • Represente através da notação E-R os seguintes relacionamentos, incluindo a cardinalidade: • Médico atende paciente • Estado é governado por Governador • Autor escreve livro

43. Exercícios • Represente através da notação E-R os seguintes relacionamentos, incluindo a cardinalidade: • Empregado possui dependente • Coordenação é composta de professores • Em determinada clínica, os médicos são classificados em pediatras, neurologistas e ortopedistas