Modelo Entidade-Relacionamento. Prof. Antonio Almeida de Barros Jr.

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1 Modelo Entidade-Relacionamento Prof. Antonio Almeida de Barros Jr.

2 Conteúdo Contexto Histórico A Importância da Modelagem de Dados Projeto de Banco de Dados Modelagem Conceitual Projeto Lógico Projeto Físico Fases do Projeto de BD Modelo Entidade-Relacionamento Entidade Relacionamento Cardinalidade de Relacionamentos Relacionamento Ternário Atributo Generalização/Especialização Exemplo Exercícios Referências 2

3 Contexto Histórico Período Fato Marcante Exemplo de Recurso Até 1960 Sistema de Arquivo. Arquivos Indexados. ISAM VSAM Arquivos Integrados. Anos 60 Modelos Hierárquico Modelo de Redes IMS (IBM) DMS(UNISYS) Década de 70 Modelo Relacional (Codd) DB2 (IBM) Década de 80 Modelo Relacional Estendido INFORMIX Década de 90 até o presente (Objeto-Relacional) Modelo Orientado a Objetos BD 'Inteligentes' ORACLE JASMINE OBJECTSTORE KRISIS 3

4 A Importância da Modelagem de Dados Planejar todas as etapas e dedicar atenção especial ao projeto de estruturação do banco de dados; Facilidade na manutenção do sistema; Tem como objetivo, obter uma descrição abstrata dos dados que serão armazenados no banco de dados. 4

5 A Importância da Modelagem de Dados Banco de Dados 5

6 A Importância da Modelagem de Dados Sistemas isolados; Dados não compartilhados; Produção Vendas Compras Arquivos produção Produtos Arquivos vendas Produtos Arquivos compras Produtos 6

7 A Importância da Modelagem de Dados Problema: redundância de dados Tipos de redundância de dados: redundância controlada de dados: Software gerencia redundância redundância não controlada de dados: usuário gerencia redundância Entrada repetida da mesma informação Inconsistências de dados 7

8 A Importância da Modelagem de Dados Como evitar a redundância de dados Compartilhamento de dados; Cada informação é armazenada uma única vez; Usar o conceito de Banco de Dados; 8

9 A Importância da Modelagem de Dados Como evitar a redundância de dados Banco de Dados = Conjunto de arquivos integrados que atendem a um conjunto de sistemas Produção Vendas Compras Banco de dados Produtos 9

10 A Importância da Modelagem de Dados A implementação de compartilhamento de dados tem reflexos na estrutura do software: Estrutura interna dos arquivos passa a ser mais complexa; Devem atender às necessidades dos diferentes sistemas; Solução: Usar sistema de gerência de banco de dados (SGBD). 10

11 Projeto de Banco de Dados 1. Modelagem Conceitual FASES 2. Projeto Lógico 3. Projeto Físico 11

12 Projeto de Banco de Dados Modelo Conceitual Independente de tipo de SGBD; Registra: Estrutura dos dados podem aparecer no banco de dados; Não registra: Como estes dados estão armazenados no nível de SGBD; 12

13 Projeto de Banco de Dados Modelo Conceitual preço Produto n 1 Tipo de produto código descrição descrição código 13

14 Projeto de Banco de Dados Modelo Lógico Nível de abstração visto pelo usuário do SGBD; Dependente do tipo particular de SGBD que está sendo usado. TipoDeProduto(CodTipoProd,DescrTipoProd) Produto(CodProd,DescrProd, PrecoProd,CodTipoProd) CodTipoProd referencia TipoDeProduto 14

15 Projeto de Banco de Dados Modelo Físico Contém detalhes de armazenamento interno de informações. Detalhes que: não têm influência sobre a programação de aplicações no SGBD, mas, influenciam a performance da aplicações. Usados por profissionais que fazem sintonia (ajuste de desempenho tuning ) de banco de dados. 15

16 Fases do Projeto de Banco de Dados 16

17 Foi concebido em 1976, por Peter Chen, com base na teoria de banco de dados relacionais de Edgard F. Codd. O conceito principal por trás do modelo E-R (Entidade- Relacionamento) está na definição de dois grupos de objetos que formam um negócio: Entidades Relacionamentos 17

18 18

19 The Entity-Relationship Model-Toward a Unified View of Data 19

20 Entidade Conjunto de objetos da realidade modelada sobre os quais deseja-se manter informações no banco de dados. Pessoa Departamento Representação gráfica de entidades 20

21 Relacionamento Conjunto de associações entre entidades Departamento Lotação Pessoa Representação gráfica de relacionamento 21

22 Relacionamento Diagrama de Ocorrências p1 p2 p3 p4 p6 p7 p5 p8 entidade EMPREGADO p1,d1 p2,d1 p4,d2 p5,d3 relacionamento LOTAÇÃO d1 d2 d3 entidade DEPARTAMENTO 22

23 Relacionamento Auto-relacionamento Pessoa Marido Esposa Casamento 23

24 Relacionamento Auto-relacionamento p1 p3 p6 p7 p8 p2 p4 p5 marido esposa marido esposa p1,p3 p6,p8 24

25 Cardinalidade de Relacionamentos Cardinalidade (mínima, máxima) de entidade em relacionamento representa o número (mínimo, máximo) de ocorrências de entidade associadas a uma ocorrência da entidade em questão através do relacionamento. Departamento Lotação 1 N Pessoa Expressa que uma ocorrência de EMPREGADO pode estar associada ao máximo uma ( 1 ) ocorrência de DEPARTAMENTO. Expressa que uma ocorrência de DEPARTAMENTO pode estar associada a várias ( N ) ocorrências de EMPREGADO. 25

26 Cardinalidade de Relacionamentos Relacionamentos 1:1 Pessoa 1 1 Marido Esposa Casamento 26

27 Cardinalidade de Relacionamentos Relacionamentos 1:N Empregado Contém 1 N Dependente Empregado 1 N Supervisor Supervisionado Supervisão 27

28 Cardinalidade de Relacionamentos Relacionamentos N:N Médico N Consulta N Paciente Engenheiro N Alocação N Projeto 28

29 Cardinalidade de Relacionamentos Mínima e1 e3 Empregado e2 e4 (0,1) ALOCAÇÃO e1,m1 e3,m6 e4,m4 e2,m2 (1,1) Mesa m1 m2 m3 m4 m5 m6 29

30 Relacionamento Ternário Cada ocorrência do relacionamento associa três ocorrências de entidade. Cidade Distribuidor Distribuição Produto 30

31 Relacionamento Ternário Cidade Distribuidor N Distribuição 1 a cardinalidade 1 refere-se a um par (cidade, fornecedor) N Produto 31

32 Atributo Dado que é associado a cada ocorrência de uma entidade ou de um relacionamento Cidade UF Nome Codigo Atributos de uma entidade 32

33 Atributo Identificador de Entidade Conjunto de atributos e relacionamentos cujos valores distinguem uma ocorrência da entidade das demais. 33

34 Generalização/Especialização Filial (1, 1) (0, N) Cliente Nome Codigo PessoaFisica PessoaJuridica CIC Sexo CGC CNPJ 34

35 Generalização/Especialização Total Cliente t Nome Codigo Indica que todo CLIENTE é ou PESSOA FÍSICA ou PESSOA JURÍDICA. PessoaFisica PessoaJuridica CIC Sexo CGC CNPJ 35

36 Generalização/Especialização Parcial Funcionario p Tipo Indica que nem todo FUNCIONÁRIO é MOTORISTA ou SECRETÁRIA. Motorista Secretária 36

37 Generalização/Especialização Compartilhada Pessoa Tipo c Uma instância de PESSOA pode aparecer em mais de uma de suas especializações Professor Funcionário Aluno 37

38 Generalização/Especialização Exclusiva Funcionario x Tipo Uma ocorrência de entidade genérica é especializada no máximo uma vez. Motorista Secretária 38

39 Tipos de Generalizações/Especializações Total (t) Parcial (p) Exclusiva (x) xt xp Compartilhada (c) ct cp 39

40 Generalização/Especialização - Recursão Veículo Veículo Terrestre Veículo Aquático Automóvel Veículo Anfíbio Barco 40

41 Generalização/Especialização - Recursão Veículo Identificador de Raiz Veículo Terrestre Veículo Aquático Automóvel Veículo Anfíbio Barco Herança Múltipla 41

42 Generalização/Especialização Caso Proibído Veículo Terrestre Veículo Aquático Automóvel Veículo Anfíbio Barco 42

43 Generalização/Especialização Caso Proibido Veículo Terrestre Veículo Aquático Automóvel Veículo Anfíbio Barco Qual seria o identificador desta entidade? 43

44 Exemplo DER para controle acadêmica de uma universidade 44

45 Exercício 1 Os dirigentes da Creche Municipal de São Francisco do Glória, cidade localizada na zona da mata mineira, desejam um sistema para controle e acompanhamento das crianças cadastradas no estabelecimento. Para o desenvolvimento do sistema, foram coletados os seguintes requisitos: Elaborar um cadastro completo de crianças, onde devam constar informações como: nome, endereço completo, tipo sanguíneo, sexo e paternidade. O cadastro de pais ou responsáveis deverá constar: nome, sexo, data de nascimento, telefone, endereço completo, profissão, renda mensal e horário de trabalho. Outro cadastro relevante é o de necessidades especiais, este por sua vez deverá ser relacionado ao cadastro de crianças, onde uma criança poderá ter nenhuma, uma ou mais necessidades especiais. Bem como o cadastro de necessidades especiais, o sistema deverá permitir o lançamento de alergias. Este último serve para que precauções sejam tomadas por parte dos funcionários. Para acompanhamento diário, cada criança deverá ter seu horário de chegada e saída no turno da manhã e ou no turno da tarde. Assim, é necessário o lançamento deste horário considerando que a creche funciona de segunda a sexta, e que cada criança tem horários distintos para os dias da semana. Com base nos dados descritos acima, elabore um modelo Entidade- Relacionamento para o sistema. Este modelo deve estar devidamente normalizado na 3ª Forma Normal. 45

46 Exercício 2 O Departamento de Trânsito do Espírito Santo (DETRAN-ES) necessita de um sistema para cadastro e controle das infrações cometidas por condutores de veículos. Para este sistema, foram coletados os seguintes requisitos: O sistema deverá conter um cadastro de agentes que possibilite o lançamento das seguintes informações: nome, data de contratação, CPF e telefone; Atualmente o DETRAN-ES mantém um cadastro de localidades que podem ser rodovias, ruas e até mesmo praças onde as blitz são realizadas. Neste cadastro é fundamental que seja lançada a velocidade permitida; Para facilitar a inclusão das infrações, é necessário que o sistema já contenha os tipos de infrações previamente cadastrados. O valor da multa é dado de acordo com o tipo de infração; O DETRAN-ES mantém um cadastro de todos os veículos do ES, onde verá constar a placa do veículo, o proprietário, a UF de origem do veículo, além do modelo e categoria; O cadastro de proprietários ou condutores deve conter informações como: endereço completo, sexo, data de nascimento, CPF, CNH e telefone de contato; Ao realizar uma infração, o agente informa a localidade, o veículo, o tipo de infração, a velocidade (no caso de excesso de velocidade), o condutor, a data e a hora. 46

47 SQL (Structured Query Language) ANSI (American Nacional Standards Institute) ANSI-86 SQL / ANSI-89 SQL SQL2 (ou SQL92) / SQL3 (Modelo OO). DDL (Data Definition Language) DROP, CREATE, ALTER DML (Data Manipulation Language) INSERT, UPDATE, DELETE DQL (Data Query Language) SELECT 47

48 Referências Heuser, C. A.; Projeto de Banco de Dados. 6ed, Ed. Artmed, ISBN: Silberschatz, A.; Korth, H. F.; Sudarshan, S.; Sistema de Banco de Dados. 5ed, Ed. Campus, ISBN: Date, C. J.; Introdução a Sistemas de Banco de Dados. 8ed, Ed. Campus, ISBN: