Modelo de Dados Professores Edson E. Scalabrin Marcos A. H. Shmeil telefone: 0xx41-330-1786 e-mail: {scalabrin, shm}@ppgia.pucpr.br download: http://www.ppgia.pucpr.br/~{scalabrin, shm}

Modelo de Dados Objetivo introduzir os principais conceitos do modelo de dados relacional e dimensional

Modelo de Dados Sistemas Operacionais: Geralmente implementados através de banco de dados relacionais. Sistemas Analíticos: Geralmente implementados através de um banco de dados dimensional. SISTEMA OPERACIONAL SISTEMA ANALÍTICO PROJETO BOTTOM-UP PROJETO TOP-DOWN

Banco de Dados Modelo Relacional

Modelo Relacional TABELA DE PRODUTO TABELA DE LOJA TABELA DE VENDA PALIO FIAT PASSEIO 12.000,00 18.000,00 P00002 K FORD 7.000,00 14.000,00 P00003 C10 CARGA 27.000,00 Chave Produto Descrição Marca Categoria Preço Compra Preço Venda TABELA DE PRODUTO L001 Av. Sete de Setembro, 2032 Só Passeio Ltda. L002 Av. Visconde de Guarapuava, 4 Bom Negócio Ltda. Chave Loja Endereço Nome TABELA DE LOJA V00001 P00003 L001 1 0001 01/06/01 Chave Venda Chave Produto Chave Loja Quantidade Nota Fiscal Data TABELA DE VENDA V00002 P00001 L002 0002 03/06/01 V00003 0003 10/06/01

Relacionamento b a 2 3 4 loja venda Y X produto 1 No modelo relacional, as tabelas mantém um relacionamento entre si. No exemplo abaixo, os registros da tabela venda se relacionam com os registros das tabelas loja e produto. b a 2 3 4 loja venda No modelo relacional os dados do produto não precisam ser duplicados para cada registro de venda. Y X produto 1

Implementação Física do Relacionamento Os relacionamentos são implementados fisicamente através do relacionamento das chaves primárias de cada tabela que compõe o relacionamento. P00001 PALIO FIAT PASSEIO 12.000,00 18.000,00 P00002 K FORD 7.000,00 14.000,00 P00003 C10 CARGA 27.000,00 Chave Produto Descrição Marca Categoria Preço Compra Preço Venda TABELA DE PRODUTO Chave Estrangeira L001 Av. Sete de Setembro, 2032 Só Passeio Ltda. L002 Av. Visconde de Guarapuava, 4 Bom Negócio Ltda. Chave Loja Endereço Nome TABELA DE LOJA V00001 P00003 L001 1 0001 01/06/01 Chave Venda Chave Produto Chave Loja Quantidade Nota Fiscal Data TABELA DE VENDA V00002 P00001 L002 0002 03/06/01 V00003 0003 10/06/01

Formas Normais Regras desenvolvidas para: Evitar inconsistências lógicas nas operações de atualização das tabelas. Evitar redundância na organização das tabelas. Primeira Forma Normal Segunda Terceira Diminui o desempenho Aumenta as restrições

Primeira Forma Normal – 1FN Definição: o domínio de todos os atributos das tabelas deve ser atômico (indivisível) Cada coluna da tabela deve conter só um tipo de atributos Id-pessoa nome contato Tabela Pessoa endereço telefone Não Satisfaz 1FN Satisfaz 1FN Brigadeiro Franco 233-3932 paulo@hotmail.com email

Segunda Forma Normal – 2FN Definição: cada tabela deve satisfazer a 1FN, cada registro deve ter uma chave primária e cada campo não chave deve depender totalmente da chave primária. Id-pessoa nome endereço conta saldo Não Satisfaz 2FN Satisfaz 2FN agência endereço-agência os campos dependem apenas de parte da chave primária, alguns apenas de conta outros apenas de id_pessoa chave primária: id_pessoa, conta chave primária: id_pessoa chave primária: conta

Terceira Forma Normal – 3FN Definição: cada tabela deve satisfazer a 2FN e cada atributo não chave primária depende diretamente da chave primária. Não Satisfaz 3FN Satisfaz 3FN endereço-agência conta saldo agência Id-pessoa nome endereço o endereço da agência não depende da conta, mas da agência.

Integridade Devem ser observados dois tipos de integridade: a) Integridade de Entidades (cada tabela deve ter exatamente uma chave primária) b) Integridade Referencial (cada chave estrangeira deve ser consistente com sua chave primária correspondente) Id-pessoa nome endereço Id-empresa nome-da-empresa Tabela Empresa Tabela Pessoa Chave estrangeira primária

Integridade Referencial . O valor da chave estrangeira deve existir na tabela empresa ou ser NULO. Quando um registro da tabela empresa for excluído, todas os registros da tabela pessoa que façam referência a esse registro devem ter o valor da sua chave estrangeira alterado para NULO. TABELA PESSOA id-pessoa nome endereço id-empresa 1 Adão Paraíso 2 2 Eva Paraíso 2 TABELA EMPRESA id-empresa nome-da-empresa endereço 2 Só Maçã S/A. Botas Perdidas

Características do Modelo Relacional Reduz a redundância das informações armazenadas, diminuindo o espaço total gasto para armazenar-las. Simplifica significativamente as operações de escrita, tanto na inserção de novas informações quanto a alteração de informações existentes. Complica as operações de leitura. Quanto mais normalizado for o modelo do banco de dados operacional, mais lenta e trabalhosa será a operação de leitura. 1a FORMA NORMAL 2a FORMA 3a FORMA Redução no volume de dados e aumento da consistência Desempenho na leitura

Modelo Relacional: Conclusões Operação: ESCRITA: Apenas um pequeno número de registros precisa ser alterado. Por exemplo, para associar uma nova conta ao usuário os dados do usuário não precisam ser recadastrados. Operação: LEITURA: Várias tabelas precisam ser associadas para obter a resposta. Por exemplo, para obter o faturamento total que uma loja obteve com um dado produto, num dado período. ESCRITA LEITURA

Banco de Dados Modelo Dimensional

Modelo Dimensional Considere a seguinte afirmativa. “Nós vendemos produtos em vários mercados, e nós medimos nosso desempenho ao longo do tempo”. O modelo de dados mais adequado para representar diversas relações entre grandezas é o modelo dimensional. TEMPO MERCADO PRODUTO Cada ponto do cubo representa uma combinação de Produto, Mercado e Tempo armazenado.

Modelo Dimensional: Esquema em Estrela O projeto de um banco de dados dimensional é do tipo top-down, isto é, ele é projetado a partir do tipo de análise que se quer efetuar. Chave-tempo dia-da-semana mês quadrimestre ano flag-feriado Chave-produto Chave-loja reais-faturados unidades-vendidas reais-gastos descrição marca categoria nome-da-loja endereço tipo-de-planta-da-loja DIMENSÃO TEMPO ANÁLISE DE VENDAS (TABELA DE FATOS) DIMENSÃO PRODUTO DIMENSÃO LOJA

Modelo Dimensional: Esquema em Floco de Neve DIMENSÃO PRODUTO ANÁLISE DE VENDAS (TABELA DE FATOS) DIMENSÃO TEMPO Chave-tempo dia-da-semana mês quadrimestre ano flag-feriado Chave-tempo Chave-produto Chave-loja reais-faturados unidades-vendidas reais-gastos Chave-produto descrição marca Chave-categoria DIMENSÃO LOJA Chave-categoria categoria Chave-loja nome-da-loja endereço tipo_de_planta_da_loja

Modelo Dimensional: Conclusões Operações: ESCRITA: Não pode ser utilizado, pois não guarda os registros na forma de unidades. LEITURA: Rápida, pois a consulta é feita basicamente em uma única tabela. Características dos Bancos Analíticos: A dimensão de tempo é definida de acordo com uma granularidade pré-definida: dia, semana, mês. Ela não reflete o instante em que as operações individuais foram efetuadas. O projeto é top-down, isto é, a tabela central parte do objetivo final da análise. Não contém necessariamente todos os atributos relativos aos dados, apenas os que interessam para análise. Não é adequado para efetuar transações operacionais.