Bancos de Dados

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

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

Abstração de Dados Paciente Médico Mundo Real Modelo Conceitual (modelo abstrato dos dados) Independente do modelo de dados Independente do SGBD Modelo Lógico (estrutura dos dados) Dependente do modelo de dados Relacional Orientado a Objetos Objeto-relacional Modelo Físico Dependente do SGBD Organisação física dos dados Estruturas de armazenamento de dados Índices de acesso Sistema Médico Médico Paciente Consulta CRM nome Médico (CRM, Nome)

Modelos de Dados Modelos mais antigos Modelos de Dados (conceitual) Entidade-Relacionamento (ER) Orientado a Objetos (OO) Modelos de Dados (lógicos) Redes Hierárquico Relacional Objeto-relacional Orientado a Objetos Modelos mais antigos

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)

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

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

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

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

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

Modelo Lógico é dependente do TIPO/MODELO de dados particular do SGBD que será usado Exemplo: Tabela/Relação -> Modelo Relacional Identidade Nome Telefone 23470981 Flávio Câmara 21 23867543 10876457 Lúcio Maia 81 65439878 65438945 Ana Furtado 83 2256756 19876589 Joana Marques 83 2478976

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

Modelos Comunicação com clientes 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

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

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

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

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

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

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;

Abordagem Entidade-Relacionamento Atributo 1 Atributo 2

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! Embarque Empregado

Entidades

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

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

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)

Atributos Entidade: Automóvel Entidade: Cliente Placa Marca Chassi Proprietário Fabricante Ano JHK-3456 Gol 3KG00324MH9 José Batista Volkswagen 2001 MSN-3289 Fiesta 5GH00845MH8 Carla Maia Ford 2002 JHG-5634 Meriva 7JK00887MH8 Ana Gomes Chevrolet Entidade: Cliente Identidade Nome Endereço Telefone Estatura Peso 123567-PB José Batista Dias Rocha, 345 228 9876 1,87 84 675439-CE Maria Costa Beira Mar, 245 246 7854 1,65 60 754398-PE Caio Silva Boa Viagem, 234 226 2378 1,70 68

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

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

Generalização/Especialização 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

Generalização/Especialização CLIENTE PESSOA FÍSICA JURÍDICA Especialização

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

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

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

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

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

O Modelo Hierárquico Os dados e relacionamentos são representados por registros e ligações, respectivamente. Os registros são organizados como coleções arbitrárias de árvores. José Figueiras Campinas 900 55 João Laranjeiras 556 1.000 Antônio Ipê São Paulo 647 5.366 801 10.533

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

Relacionamentos Grau ou Cardinalidade A R B 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?

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

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

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

Estrutura Geral do sistema Gerenciador de arquivos Gerenciador do banco de dados Processador de consultas Pré-compilador da DML Compilador da DDL Arquivos de dados Dicionário de dados Índices

Arquitetura Geral de um SGBD

Dicionários de Dados

Análise Estruturada – D.D. Dicionários de Dados Listagem de todos os dados do sistema Não é um diagrama...  Fornece uma definição precisa para requisitos Representam dados de Entrada de processos Saída de processos Componentes de depósitos

Análise Estruturada – D.D. Dicionário de dados define Significado dos fluxos e depósitos Descrevem a estrutura de dados compostos Porquê? Tornar formal a notação utilizada em DFD Dando significado a valores de fluxos e depósitos Define regras para valores válidos e inválidos

Análise Estruturada – D.D. Notação de dicionário de dados = É composto de + e () Opcional { } Repetição [ ] Escolha de uma dentre muitas alternativas ** Comentário @ Identificador de chave primária | Separador de alternativas na construção [ ]

Análise Estruturada – D.D. nome = cortesia + primeiro-nome + (nome-intermediario) + ultimo-nome cortesia = [Sr | Sra | Srs | Sras | Msc. | PhD] primeiro-nome = {caractere-válido} nome-intermediario = primeiro-nome ultimo-nome=primeiro-nome caractere-valido=[A-Z | a-z | - ]