Metamodelos para Banco de Dados. Carlos Julian Menezes Araújo Prof. Dr. Robson do Nascimento Fidalgo

Transcrição

1 Metamodelos para Banco de Dados Carlos Julian Menezes Araújo Prof. Dr. Robson do Nascimento Fidalgo 1

2 Agenda Metadados MDA MOF Metamodelos CWM Pacote Relacional Referências 2

3 Metadados Modelo São abstrações que focam representar a estrutura de um problema. É a descrição de um sistema ou parte dele. Metadados Surgiu devido às organizações necessitarem conhecer melhor os dados que elas mantêm. São dados que descrevem dados, provendo uma descrição concisa a respeito dos dados, que pode ser documentos, diagramas, tabelas, entre outros. 3

4 Metadados O termo meta se aplica a qualquer linguagem, notação ou sistema formal com recursos suficientes para definir a si próprio. O uso de metadados é facilitar o acesso, o gerenciamento, o processamento e compartilhamento de uma grande coleção de dados estruturados e/ou não estruturados. A importância da utilização de metadados é observada em diversas áreas, aplicações e tecnologias emergentes. 4

5 Metadados São considerados essenciais em ambientes data warehouse, possibilitando determinar a origem de um dado em particular, as transformações ocorridas nos dados, entre outros. Mais recentemente, em ambientes distribuídos, metadados emergem como elementos fundamentais para o intercâmbio de informações entre sistemas e a descrição de recursos normalmente complexos. 5

6 Metadados Sua definição está fortemente relacionada com os conceitos de modelagem e metamodelagem. No contexto de desenvolvimento de software, modelagem refere-se à descrição de metadados estruturados representando entidades e os relacionamentos entre elas. Uma coleção destes metadados forma um modelo da aplicação com detalhes suficientes para permitir descrição das entidades manipuladas pela aplicação. 6

7 Metadados Em engenharia de software, metadados têm sido freqüentemente relacionados às ferramentas CASE, documentando modelos de aplicação. Os SGDB s também utilizam metadados. As tabelas dos bancos de dados de forma similar tem várias metatabelas que armazenam descrições das tabelas. As definições de classes, em orientação a objetos, são metadados. 7

8 Metadados Conjuntos, sub-conjuntos de metadados têm sido propostos ou adaptados para atender domínios específicos tais como: sistemas geográficos, tecnologia da informação, biblioteca digital, entre outros. Os metadados têm papel importante na gestão dos dados, pois a partir deles as informações são processadas, atualizadas e consultadas. As informações de como os dados foram criados/derivados, entre outras coisas são obtidas através de metadados. 8

9 Metadados É fato que quem não documenta seus dados, com o decorrer do tempo, fica sujeito a sobreposição de coleta e manutenção. Vulneráveis aos problemas de inconsistência. Não é uma tarefa trivial decidir quais metadados devem ser coletados e mantidos. Uma arquitetura deve ser flexível o suficiente para permitir acréscimo ou decréscimo de metadados à medida que as necessidades surjam. 9

10 OMG(Object Management Gruop) OMG(Object Management Gruop) Padroniza o uso de especificações da indústria de computação para aplicações com interoperabilidade. Algumas delas: CORBA (Common Object Request Broker Architecture); UML ( Unified Modeling Language ); MOF ( Meta Object Facility ); XMI ( XML Metadata Interchange ); CWM ( Common Warehouse Metamodel ); MDA ( Model Driven Arquitecture ). 10

11 MDA (Model Driven Architecture) É uma metodologia de desenvolvimento de sistemas, que fornece um alto nível de abstração para desenvolvimento de aplicações distribuídas. É uma tecnologia emergente que visa melhorar a portabilidade e interoperabilidade de aplicações, aumentar o reuso de componentes, reduzir o custo do desenvolvimento de software e facilitar a integração de aplicações legadas. 11

12 MDA (Model Driven Architecture) Figura 1. Arquitetura MDA e suas especificações 12

13 MDA - Model Driven Architecture UML(Unified Modeling Language) Utiliza para modelagem de arquitetura, objetos, interações entre objetos, aspectos a respeito de dados e aspectos de design de desenvolvimento baseado em componentes. MOF(Meta-Object Facility) Modelagem padrão de elementos utilizados pelo MDA. CWM(Common Warehouse-Model) Modelo de repositório de dados. 13

14 MDA (Model Driven Architecture) Os objetivos da MDA provêm uma abordagem que habilita ferramentas para a especificação de um sistema independente de plataforma. 14

15 MDA (Model Driven Architecture) Une o mundo de modelagem (UML), metadados (MOF e XML) e middleware (perfis para UML para Java, EKB, IDL, EDOC, etc). Principais elementos de MDA: CIM(Computational Independent Model) Descreve o domínio da aplicação, sem aproximar-se dos detalhes da estrutura do sistema. É importante para ajudar no entendimento do problema, como também é uma fonte de vocabulário a ser usado nos demais modelos. 15

16 MDA (Model Driven Architecture) PIM(Plataform Independent Model) Descreve o sistema, porém não apresenta os detalhes da tecnologia que será usada na implementação. Oferece especificações formais da estrutura e funcionalidade do sistema, abstraindo-se de detalhes técnicos. PSM(Plataform Specific Model) Combina a especificação do modelo PIM com detalhes específicos de uma determinada plataforma. 16

17 MDA (Model Driven Architecture) Especifica sistemas independentes da plataforma ou implementação. As implementações feitas no modelo MDA podem ser implementadas em plataformas proprietárias ou abertas, incluindo-se CORBA, Java,.NET e XMI / XML. XMI permite a codificação de modelos UML em XML. A XMI é baseada na Meta Object Facility (MOF). 17

18 MOF(Meta Object Facility) MOF é a tecnologia para definição de metadados e sua preparação como objetos que oferece uma arquitetura de metamodelagem com a finalidade de desenvolvimento de repositórios de metadados. MOF é um meta-modelo projetado para representar outros metamodelos. 18

19 MOF(Meta Object Facility) A XMI utiliza o MOF como metamodelo e a XML como linguagem padrão para formatação dos dados a serem transferidos, mapeando de MOF para XML. UML também é baseado na MOF, a XMI apresenta-se como formato de intercâmbio. 19

20 MOF(Meta Object Facility) Visando solucionar o problema de gerenciamento de metadados em ambientes distribuídos, foi apresentado o padrão MOF pela OMG. O padrão parte da premissa básica de que haverá vários tipos de modelos, portanto, existirá mais de uma linguagem. 20

21 MOF(Meta Object Facility) A especificação define uma linguagem abstrata e um framework capaz de especificar, construir e gerenciar metamodelos de diferentes domínios, independentes de tecnologia. A especificação inclui os seguintes itens: A arquitetura de meta-modelagem MOF. A definição formal do modelo MOF, a linguagem abstrata para especificar metamodelos MOF. 21

22 MOF(Meta Object Facility) Mapeamento-padrão de metamodelos MOF para interfaces IDL CORBA, produzindo interfaces capazes de manipular os metadados, armazenados como objetos em um repositório, que estão em conformidade com os respectivos metamodelos. Além das interfaces IDL CORBA adaptadas para cada metamodelo, é especificado um conjunto de interfaces reflexivas que permitem a manipulação e a introspecção de metadados armazenados em um repositório sem conhecimento prévio de suas interfaces. 22

23 MOF(Meta Object Facility) A relação de instanciação entre objetos, modelos e metamodelos apresenta uma estrutura clássica de metamodelagem em quatro camadas: M3 Contém o meta-metamodelo que descreve os elementos que um meta-modelo pode exibir. É nesta camada que reside o MOF. M2 Contém o meta-modelo de uma determinada linguagem. Nesta camada estão contidos elementos como classe, atributo, operações que são representados no meta-modelo da UML. 23

24 MOF(Meta Object Facility) M1 Contém os modelos da aplicação, como diagrama de classes UML, modelos entidade-relacionamento, entre outros. M0 Contém os dados da aplicação, como objetos em um sistema orientado a objetos ou linha de uma tabela de um banco de dados relacional. 24

25 Metamodelos É o uso de modelos para definir outros modelos. Um metamodelo define possíveis estruturas e significados para os elementos num modelo. 25

26 CWM(Commun Warehouse Metamodel) É um modelo proposto para permitir a troca de modelos de negócio e modelos de armazéns de dados entre ferramentas, repositórios e plataformas disponíveis em ambientes heterogêneos. Foi construído sobre três outras normas: Unified Modeling Language (UML), uma linguagem para especificar, visualizar, construir e documentar sistemas de software. Meta Object Facility(MOF), uma norma para repositórios de metadados e metamodelos. XML Meta-data Interchange (XMI), uma aplicação de XML para o intercâmbio de metadados. 26

27 CWM(Commun Warehouse Metamodel) É a proposta padrão do OMG para aplicações em Data WareHouse. É uma especificação que engloba vários pacotes: Transformation. Relacional. OLAP. Cobre o ciclo de vida inteiro do processo de projeto, construção e gerência de aplicações para data warehouses. 27

28 CWM(Commun Warehouse Metamodel) Possui um conjunto de metamodelos específicos para bancos de dados relacionais, multidimensionais, estrutura de registros e XML, como também, um conjunto de vários metamodelos para regras de processamento de dados como Processamento Analítico Online (OLAP), Mineração de Dados e Transformação de dados. 28

29 CWM(Commun Warehouse Metamodel) Figura 2. - Esquema e elementos 29

30 Figura 3. - Tabelas, colunas e Tipo de dados 30

31 Figura 4. - Chaves Primárias e Estrangeiras 31

32 Referências Fidalgo, R. N. (2005). Uma Infra-estrutura para Integração de Modelos, Esquemas e Serviços Multidimensionais e Geográficos. Tese de Doutorado. Universidade Federal de Pernambuco, Recife, PE, BR. Fonseca, R. L. (2005). Um Metamodelo e uma ferramenta CASE para Data WareHouse Geográfico. Dissertação de Mestrado. Universidade Federal de Pernambuco, Recife, PE, BR. Tannenbaum, A. Metadata Solutions: Using Metamodels, Repositories, XML, and Enterprise Portals to Generate Information on Demand. Addison Wesley, Machado, F. N. Tecnologia e Projeto de Data WareHouse. São Paulo: Érica,

33 Referências acesso em 24/11/ acesso em 24/11/ acesso em 24/11/ p=1883&hl=metadados, acesso em 24/11/

34 Obrigado!!! 34