I- Introdução A Evolução dos Modelos de Dados e dos Sistemas de Gerência de Banco de Dados

Sumário I.1 Um Hiato entre Especificação e Implementação I.2 Especificação: Evolução dos Modelos Conceituais I.3 Implementação: Evolução dos Modelos Lógicos I.4 Projeto de Aplicações de Banco de Dados

I.1 Um Hiato entre Especificação e Implementação

Especificação Implementação

Nível de Abstração Especificação (Modelagem Conceitual) Implementação Lógica) BD II Modelo de Objeto Modelo Objeto- Relacional Modelo de Entidade e Relacionamento BD I Modelo Relacional

I.2 Especificação: Evolução dos Modelos Conceituais

Modelo de Entidade e Relacionamento Idéia Básica: Entidade Atributos atômicos Relacionamento entre entidades Instâncias de Entidade Associações entre instâncias de entidade Modelo Estático Omisso quanto às operações com (instâncias) de entidades

Pontos Negativos Atributos atômicos Modelo estático

Elementos de um Modelo de Objeto Idéia Básica: Objeto Atributos complexos ou estruturados Atributos coleção Conjunto, Bag, Lista, Array Atributo Identidade (OID) Uma instância identifica um objeto Transparente e independente de aplicação Associações entre objetos Se um objeto A está associado a um objeto B, então A deve fazer referência ou apontar para B, ou A contém o OID de B, e/ou vice-versa Operações (Métodos)

Classe de objeto Atributos e associações comuns a um conjunto de objetos Atributo(s) chave Relacionamentos entre classes de objeto Exprimem as associações entre objetos Classe persistente Repositório de objetos da classe

Exemplo de classe de objeto Classe Estudante Atributos Matrícula << chave>> Nome Endereço Rua Número Bairro Cep Prefixo Sufixo Data_nasc Historico_escolar Conjunto Disciplinas_feitas Referência_disciplina, período, media_final, status O atributo OID é transparente

Relacionamentos com outras classes Métodos CRE Sufixo do CEP Emissão do Histórico Escolar ... Relacionamentos com outras classes Matriculado em Disciplina … Repositório: Estudantes Não há necessidade de definir métodos observer e mutator

Multiplicidades de Relacionamento 1:1 1:N M:N

Hierarquia de Classe É possível declarar uma classe S como uma subclasse de outra classe C. Neste caso, S herda todas as propriedades da classe C, isto é, os atributos, os métodos, e os relacionamentos de C

S pode ter seus próprios atributos, suas próprios operações, seus próprios relacionamentos e seu próprio repositório (S é uma extensão de C) Exemplo: a classe Estudante é uma subclasse de Pessoa Relacionamento Subclasse é_um(a) (Sub)Classe Multiplicidade 1:1

Métodos Métodos de Instância Métodos de Classe Aplicáveis a um único objeto Exemplo: est.disciplinas_em_curso(), aplicável a um objeto da classe Estudante (est é um objeto da classe Estudante) Parâmetro de entrada implícito: objeto self ou this Métodos de Classe Não podem fazer referência a objeto self ou this Exemplo: Estudante.número_estudantes() Diferentemente de um método de instância, um método de classe não tem parâmetro implícito, e o objeto SELF (ou THIS) não pode ser empregado em seu código.

Assinatura (Interface) Uma assinatura de um método (ou interface) compreende: O nome Os parâmetros O tipo do valor de retorno (opcional) Comentários sobre a lógica do método Corpo (Código)

Sobrecarga (“Overloading”) Métodos de uma classe com o mesmo nome, porém com pelo menos um argumento diferente imprime_histórico_escolar ( ) imprime_histórico_escolar (formato: string) Vantagem: Coesão

Polimorfismo Dois métodos, de classes diferentes, são polimorfos se têm a mesma assinatura O conceito de polimorfismo é extremamente útil em hierarquias de classes, mas não é restrito a elas Aluno_especial é_um Aluno Aluno_especial.histórico_escolar() Aluno.histórico_escolar()

Agregação/Composição de Classes Relacionamentos especiais É_PARTE_DE Agregação Compartilhamento Exemplo: um objeto da classe Brinquedo é parte de vários objetos da classe Catálogo Composição Não compartilhamento Exemplo: um objeto da classe Departamento é parte de um único objeto da classe Centro Dependência existencial

Agregação/Composição de Classes Brinquedo é-parte-de Catálogo UML Catálogo * * Brinquedo

Agregação/Composição de Classes Departamento é-parte-estrita-de Centro UML Centro * Depto

Uma linguagem de consulta a objetos Estilo SQL! Exercite-se (mire-se no exemplo de motivação) Qual o histórico escolar do estudante com matrícula 1234? Qual o CRE do estudante 1234? Quais as disciplinas em que o estudante 1234 está matriculado?

BD OO e UML Pergunta: o que falta à linguagem UML para ela se tornar um completo padrão de BDOO? Linguagem de consulta a objetos Descrição textual completa de classes

Banco de Dados Orientado a Objeto (BD OO) Esquema Orientado a Objeto (Esquema OO) Um conjunto de classes persistentes e transitórias, segundo um modelo de esquema OO Classes persistentes (concretas) Com repositório Classes transitórias (abstratas) Sem repositório BD OO Um conjunto de repositórios Pelo menos um não é vazio Consultas sobre os repositórios Linguagem declarativa de consulta a objetos Apropriada ao modelo de esquema

BD OO: Exemplo de Esquema Classes Estudante, Disciplina, Curso, … Repositórios Estudantes: João, Maria, José, … Disciplinas: BD I, BD II, … Cursos: Bacharelado em CC, …

I.3 Implementação: Evolução dos Modelos Lógicos

Modelo Relacional Tipos nativos INTEGER REAL DATE STRING Esquema de Banco de Dados Relacional (BDR) Conjunto de tabelas Regras de integridade (consistência do conteúdo das tabelas) BDR Linhas de tabela Pelo menos uma linha não vazia

Padrão SQL: esquema e consulta Linguagem de consulta Operações sobre tabelas Padrão SQL: esquema e consulta Regras de transformação de esquemas de BDOO em esquemas de BDR SGBDR: implementa BDRs

Pontos negativos Pobreza de tipos Não oferece encapsulação (operações)

Modelo Objeto-Relacional (OR) Tipos nativos INTEGER REAL DATE STRING COLEÇÃO ARRAY (padrão SQL99) Oracle 10g VARRAY NESTED TABLE APONTADOR (REFERENCE)

Tipos Definidos pelo Usuário (Extensibilidade) Tipos de Objeto Atributos stricto sensu Atributos apontadores, ou referências Métodos Funções Procedures Hierarquias de tipos de objeto Repositórios de tipos de objeto Typed Table (SQL99, IBM) Object Table (Oracle) Linguagem de consulta SQLOR Extensão-objeto da linguagem SQL

Banco de Dados Objeto-Relacional (BD OR) Esquema de BDOR Conjunto de tipos persistentes de objeto Instanciáveis e/ou não-instanciáveis BDOR Conjunto de Object(Typed) Tables e/ou conjunto de tabelas puramente relacionais Um BDOR estende stricto sensu um BDR Linguagem SQLOR Operações sobre objetos de object(typed) table e/ou sobre linhas de tabela relacional Regras de transformação de esquemas de BDOO em esquemas de BDOR SGBDOR: implementa BDORs

I.4 Projeto de Banco de Dados

Requisitos UML / ODL + OQL (Padrão ODMG p/ BD OO) Esq. Conceitual OO Esq. Lógico R, OR Oracle 10g; SQL Server; ... Esq. Físico