Sistemas de Banco de Dados: Projeto, Implementação e gestão Oitava Edição

1Database Systems, 8th Edition

Sistemas de Banco de Dados: Projeto, Implementação e

gestãoOitava Edição

Capítulo 2Modelo de Dados


Objetivos

• Modelagem de Dados e a importância dos modelos de dados.

• Quais são as regras de negócios e como influênciam o projeto do banco de dados

• Como os modelos de dados evoluiram• Como os modelos de dados podem ser

classificados quanto ao nível de abstração.


Introdução

• Projetistas, programadores e usuários finais tem visões diferentes do dados.

• As diferentes visões dos mesmos dados levam a projetos que não refletem as operações da empresa.

• Modelagem de dados reduzem a complexidade do projeto de banco de dados.

• Vários graus de abstração dos dados ajudam a reconciliar as visões divergentes do mesmos dados.


Modelagem de Dados e Modelo de Dados

• Modelo de Dados – Representação relativamente simples de

estruturas complexas do mundo real.• Geralmente usam formato gráfico

• Modelo: Uma abstração de um objeto ou evento do mundo real– Útil para compreender a complexidade do

mundo real.• A Modelagem de Dados é iterativa e

progressiva.

6

SGBD e Modelo de Dados

Database Systems, 8th Edition


A importância dos Modelos de Dados

• Facilita integração entre projetista, programador e usuário final.

• Usuários finais tem diferentes visões e necessidades para os dados.

• Modelo de Dados organiza os dados para diversos usuários.

• Modelo de Dados é um abstração.


Elementos básicos do Modelo de Dados

• Entidade: Qualquer coisa sobre o qual será coletado dados e que serão armazenados para uso futuro.

• Atributo: Uma característica da entidade• Relacionamento: descreve associação entre

entidades– Relacionamento um-para-muitos (1:M) – Relacionamento Muitos-para-muitos (M:N ou M:M) – Relacionamento Um-para-um (1:1)


Regras de Negócios

• Descrição de políticas, procedimentos ou princípios dentro de uma empresa– Aplica a qualquer empresa que armazena e

usa dados para gerar informação.

• Descreve as operações para criar e garantir ações dentro do ambiente organizacional.

• Deve ser fácil de compreender para todos na empresa.

• Descreve as características dos dados na visão da empresa


Descobrindo as Regras de Negócios

• Fonte das Regras de Negócios:– Gerente geral– Comite político da empresa– Gerente dos departamentos– Documentação impressa

• Procedures• Padrões• Manuais de operações• Manuais de operações

– Entrevista direta com os usuários finais


Descobrindo as Regras de Negócios

• Padronização da visão dos dados pela empresa

• Forma de comunicação entre projetistas e usuários

• Permite ao projetista compreender a natureza, papel e limites dos dados.

• Permite ao projetista compreender o processo de negócio.


Traduzindo regras de negócios em Componentes do Modelo de Dados.

• Geralmente substantivos viram entidades• Verbos viram relacionamentos entre as

entidades• Relacionamentos são bi-direcionais• Duas perguntas identificam o tipo de

relacionamento:– Quantos elementos de B estão relacionados

com um único elemento de A?

– Quantos elementos de A estão relacionaods com um único elemento de B?


A evolução do Modelo de Dados


Modelo Hierárquico

• Desenvolvido na década de 60 para gerir grande quantidades de dados em projetos de manufatura

• Representada por uma árvore de ponta cabeça– Segmento é análogo ao registro

– Conjunto de relacionamentos 1-para-muitos entre os segentos


O modelo Hierárquico( continuação)

• Base para os modelos atuais• Desvantagens do modelo hierárquico:

– Implementação complexa

– Difícil de gerenciar

– Falta independência estrutural

– Ausência do relacionamento tipo 1:M

– Sem padrões de implementação


O Modelo Rede

• Desenvolvido para representar relacioanmentos complexos de dados de modo mais eficaz.– Aumenta desenpenho do banco de dados

– Impõe um padrão de banco de dados

• Conference on Data Systems Languages (CODASYL) criou o DBTG

• Database Task Group (DBTG): Ambiente definido para facilitar o desenvolvimento de banco de dados


O modelo Rede (continuação)

• Esquema– Organização conceitual de todo o banco de

dados na visão do administrador.

• Sub-esquema– Visão parcial dos dados pelos programas

• Linguagem de gestão de dados (DML) – Define o ambiente em que os dados são

manipulados


O Modelo Rede (continuação)

• Possui similiaridades com o modelo– Registro pode ter mais de um pai

• Coleção de registros usando o tipo de relacionamento 1:M

• Possui dois tipos de registros– Proprietário

• Equivalente aos pais no modelo hierárquico– Membro

• Equivalente aos filhos no modelo hierárquico


O Modelo rede (continuação)

• Desvantagens do modelo Rede– Complexo

– Falta de ferramenta de consultas ad hoc

– Mudança estrutural no banco de dados pode gerar problemas em todos os programas.


O modelo Relacional

• Desenvolvido por E. F. Codd (IBM) in 1970• Tabela (relações)

– Matriz consiste de linha/coluna.

– Cada linha na relação é chamada de tupla.

• Considerados impraticável em 1970.• Modelo conceitualmente simples, mas usa

intensivamente o processamento do computador.


O modelo relacional (continuação)

• SGBDR – Sistema Gerenciador de Banco de Dados Relacional– Realiza as mesmas funções que o modelo

hierarquico– Oculta as complexidade para os usuários

• Diagrama Relacional– Representado por entidade, atributos e

relacionamentos• A Tabela relacional armazena um coleção de

entidades relacionadas.



• Banco de Dados relacionais baseado em SQLpossuem 3 partes:– Interface do usuário

• Permite ao usuário interagir com os dados.

– Conjunto de tabelas armazenadas em um banco de dados

• Cada tabela é independente das demais• Linhas em diferentes tabelas estão relacionadas com

outras tabelas por meio de atributos comuns.

– Linguagem de consulta SQL • Executa todas as consultas ao banco (visões)


O modelo de Entidade e Relacionamento

• Padrão bem aceito para modelagem de dados.• Introduzido por Chen em 1976• Representação gráfica das entidades e seus

relacionamentos em uma estrutura de Banco de Dados.

• O diagram Entidade e Relacionamento (DER)– Usa a representação gráfica dos componentes do

modelo de Banco de Dados.

– Entidade é mapeada em uma tabela relacional.



• Cada instância (ou ocorrência) é uma linha da tabela.

• A entidade é uma coleção de itens similares• Entidades são conectadas pelo

relacionamento• Relacionamento usa notação de Chen

– Diamante para os relacionamentos– Nome da relação é escrita dentro do

diamante.


Modelo Orientado para Objeto (OODM)

• Os dados e relacionamentos estão inseridos em uma única estrutura chamada objeto.

• MDOO (object-oriented data model) é a base para o SGBDOO– Modelo de dados semânticos

• Objetos contém operações• Objeto é uma abstração de uma entidade

real.


Modelo Orientado para Objeto (OODM)(continuação)

• Atributos descrevem as propriedades de um objeto

• Objetos que tem características similares são agrupados em classes.

• Classes são organizadas em um hierarquia de classes.

35

Comparando


Eficiência Flexibilidade AmigávelComplexidade / Programas

Hierárquico Alto Baixa Baixa Alto

Rede Média Baixa/Média Baixa/Média Alto

RelacionalBaixa, mas crescente

Alta Alta Baixo

37

Comparando modelos


Sistemas de Banco de Dados: Projeto, Implementação e gestão Oitava Edição

Documents

Transcript of Sistemas de Banco de Dados: Projeto, Implementação e gestão Oitava Edição