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 1 Modelagem Conceitual - Análise Lógica Fernando Fonseca & Ana Carolina 1/13/03  © CIn/UFPE 2 Modelagem Modelagem Transformar Aspe ctos do M undo Real em um Modelo de Dados Formal Modelo de Dados Genéricos Específicos de SGBD 1/13/03  © CIn/UFPE 3 Modelo de Dados Componentes de um Modelo de Dados Uma Coleção de Tipos de Objetos Blocos Básicos de Construção de Modelos (Estruturas) Ex: Relações, Domínio (Modelo Relacional ) 1/13/03  © CIn/UFPE 4 Modelo de Dados Componentes (Cont.) Uma Coleção de Operadores Meio de Manipular e Atualizar os Tipos de Objetos Ex: Álgebra Relacional Uma Coleção de Regras de Integridade Restringem o Conjunto de Estados Válidos dos Tipos de Objetos Ex: Valores de Chave Primária Devem ser nicos e Não Nulos 1/13/03  © CIn/UFPE 5 Modelo de Dados Estruturas Representam Atributos Cujos Valores são Interpretações de Objetos do Mundo Real e suas Propriedades Inteiro Domínio Idade Preço Número de Veículos 1/13/03  © CIn/UFPE 6 Modelo de Dados Operações Espe cifica m uma Ação - O Que é P ara Ser Feito Seleção Acessar Dados e Armazená- los em Memória Principal Acessar Inserir Remover Atualizar

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Modelagem Conceitual -

Análise Lógica

Fernando Fonseca

&

Ana Carolina

1/13/03  © CIn/UFPE 2

Modelagem

ModelagemTransformar Aspectos do Mundo Real em umModelo de Dados Formal

Modelo de Dados

Genéricos

Específicos de

SGBD

1/13/03  © CIn/UFPE 3

Modelo de Dados

Componentes de um Modelo de DadosUma Coleção de Tipos de Objetos

Blocos Básicos de Construção de Modelos(Estruturas)

Ex: Relações, Domínio (Modelo Relacional)

1/13/03  © CIn/UFPE 4

Modelo de Dados

Componentes (Cont.)Uma Coleção de OperadoresMeio de Manipular e Atualizar os Tipos deObjetosEx: Álgebra Relacional

Uma Coleção de Regras de IntegridadeRestringem o Conjunto de Estados Válidosdos Tipos de ObjetosEx: Valores de Chave Primária Devem serÚnicos e Não Nulos

1/13/03  © CIn/UFPE 5

Modelo de Dados

EstruturasRepresentam Atributos Cujos Valores sãoInterpretações de Objetos do Mundo Real

e suas Propriedades

Inteiro Domínio

Idade Preço Número de

Veículos

1/13/03  © CIn/UFPE 6

Modelo de Dados

OperaçõesEspecificam uma Ação - O Que é Para

Ser Feito

SeleçãoAcessar Dados

e Armazená-los

em MemóriaPrincipal

AcessarInserirRemoverAtualizar

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1/13/03  © CIn/UFPE 7

Modelo de Dados

Operações (Cont.)Transformam um Estado de BD em OutroEstado

Preservando Propriedades do Esquema do BD

e do Modelo de Dados

1/13/03  © CIn/UFPE 8

Modelo de Dados

Restrições

Razões Semânticas

Permitem que os Esquemas Reflitam maisPrecisamente as Situações doMundo Real

De Integridade

Permitem que os SGBD Restrinjam osEstados Possíveis do BD àqueles queRespondem às Restrições

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Modelo de Dados

Tipos Básicos

Inerentes

Parte Integral das Estruturas do Modelo

Ex: Conjuntos e Relações (Ausência deDuplicidade e Ordem)

1/13/03  © CIn/UFPE 10

Modelo de Dados

Tipos Básicos (Cont.)

Explícitas

Estática: Expressam Regras paraDeterminar Estados Válidos do BD

Dinâmicas: Especificam queTransições de Estados sãoPermitidos (Dirigidas a Operações)

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Modelagem Conceitual

Análise Lógica

Determinar os recursos de dados

fundamentais de uma organização atravésda catalogação dos dados existentes emtermos de entidades e relacionamentosentidades e relacionamentos

Permitir um projeto de uma estrutura dearquivos capaz de dar apoio a diversas

aplicaçõesaplicações relacionadas

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Modelagem Conceitual

Análise Lógica (Cont.)

Auxiliar o desenvolvimento ou conversãodesenvolvimento ou conversãode aplicações

Formar uma base para a o controle decontrole dedados, segurança e auditoriadados, segurança e auditoria

Estabelecer as bases de todos os fatosfatosrelevantesrelevantes à organização de dados

Facilitar a integraçãointegração das diversas divisõesde uma organização pela indicação dosdados que lhe são comuns

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Modelagem Conceitual

Análise Lógica (Cont.)Determinar uma base para avaliação deavaliação deSGBDsSGBDs

1/13/03  © CIn/UFPE 14

Modelagem Conceitual

Ciclo de Desenvolvimento de Sistemas de BD

Investigação

dos Dados

Modelagem

dos Dados

Projeto do Banco

de Dados

Implementação do

Banco de Dados

Monitoramento e

Manutenção do BD

1/13/03  © CIn/UFPE 15

Modelo E/R

Modelo Entidade - Relacionamento (E/R)EntidadeRepresentação Abstrata dos Objetos doMundo Real - algo sobre que dados sãoarmazenados(um Ser, um Fato)

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Modelo E/R

Entidade (Cont.)Ex: Funcionário, DepartamentoConjunto de EntidadesGrupos de Entidades com CaracterísticasSimilaresEx.: Conjunto de DEPARTAMENTOS daEmpresa

Corresponde aos Substantivos

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Modelo E/R

RelacionamentoAssociação entre Objetos dos Sistema

Ex: Departamento D1 EMPREGA oFuncionário F3Conjunto de RelacionamentosGrupo de Relacionamentos do MesmoTipo

Ex: Emprega (Departamento X Funcionário)

Corresponde aos Verbos1/13/03  © CIn/UFPE 18

Modelo E/R

AtributosToda Propriedade de uma Entidade ouRelacionamento

Ex: Nome, Endereço e Salário sãoPropriedades de FUNCIONÁRIO

Chave - Atributo(s) Determinante(s)

Conjunto de Atributos que DeterminaUnicamente uma Ocorrência de umaEntidade

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Modelo E/R

Atributos

Atributos

Correspondem aos Complementos

Ex: CÓDIGO DisciplinaMATRÍCULA Funcionário

1/13/03  © CIn/UFPE 20

Modelo E/R

Conceitos Complementares

Atributos Multivalorados

Cardinalidade

Auto-Relacionamento

Existência

¢Relacionamento Total ou Obrigatório

¢Relacionamento Parcial ou Opcional

¢Relacionamento Híbrido

Relacionamento Relevante X Redundante

Relacionamento Exclusivo

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Modelo E/R

Diagrama E/R

Conjunto deEntidades

Conjunto deRelacionamentos

E1

E2

R1

nome 1

nome 2

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Modelo E/R

Diagrama E/R

E1

E2

E1

E2

nome 1

nome 2

Papel

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Modelo E/R

Diagrama E/R

Exemplo de papéis em relacionamentos

EmpregadoSupervisiona

Super-visão

1

nÉ Supervisionado

Empregado DepartamentoTrabalha-no

Reúne

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Modelo E/R

Mais de um relacionamento envolvendo asmesmas entidades

Professor Disciplina

Coor-dena

1 1

Lecionan m

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Modelo E/R

Um Relacionamento pode ser N-ário

Cliente Conta

Agência

m

1

nCCA

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Modelo E/R

Relacionamento fraco

Restrição de existência

Hospital

Ambulatório

Entidade Forte

Entidade Fraca

Relacionamento FracoTem

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Modelo E/R

Dependência de identidade

Entidade Não Pode ser IdentificadaAtravés de seus Próprios Atributos

Hospital

atributo 1

atributo 2

...

atributo n

Ambulatório

atributo 1

atributo x

...

atributo k1/13/03  © CIn/UFPE 28

Modelo E/R

Diagrama E/R

Conjunto de

Atributos

E1

atributo 1

atributo 2

...

atributo n

E1

at 2

at 3

at 1

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Modelo E/R

Diagrama E/R

Conjunto de

Atributos

Multivalorados

E1

atributo 1

...

atributo n

E1

at 2

at 3

at 1

Ek

atributo 1

atributo 2

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Modelo E/R

Diagrama E/R

Cardinalidade

Número de Entidades ao Qual Outra

Entidade pode Estar Associada viaRelacionamento

Um - para - Um

A B

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Modelo E/R

Cardinalidade de RelacionamentoUm - para - Um

1

1

E1

E2

R1

E1

E2

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Modelo E/R

!

Cardinalidade de Relacionamentos´ Um - para - Muitos

A B

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Modelo E/R

! Cardinalidade de Relacionamento

´Um - para - Muitos

1

n

E1

E2

R1

E1

E2

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Modelo E/R

! Cardinalidade de Relacionamentos

´Muitos - para - Muitos

A

B

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Modelo E/R

! Cardinalidade de Relacionamento

´Muitos - para - Muitos

m

n

E1

E2

R1

E1

E2

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Modelo E/R

Diagrama E/R

Auto-relacionamento

E1 R1

n

1

E1

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Modelo E/R

Diagrama E/RRelacionamento Total ou Obrigatório

E1

E2

R1

E1

E2

E1

E2

R1

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Modelo E/R

Diagrama E/RRelacionamento Parcial ou Opcional

E1

E2

R1

E1

E2

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Modelo E/R

Diagrama E/R

Relacionamento Contingencial

E1

E2

R1

E1

E2

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Modelo E/R

Relacionamento Relevante X Redundante

Necessita compreensão detalhada doambiente

Cliente

Entrega

R11

n

Pedido

R2n

1

R3

1

n

Entrega ao

R4

1

n

Recebe

FazTem

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Modelo E/R

Determinação da existência derelacionamento

Se um atributo puder descrever mais deum tipo de entidade, é bem provável quese torne relacionamento

Cotejar tipos diferentes de entidades edeterminar se alguma questão significativapode ser feita ligando os dois

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Modelo E/R

Determinação de existência (Cont.)

Determinar se o relacionamento érelevante

Atributo de um tipo de entidade tratadacomo um segundo tipo de entidaderelacionada ao primeiro

O próprio atributo tem atributosrelevantes adicionais

O segundo tipo de entidade é por simesmo relevante

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Modelo E/R

Atributo como outra entidade (Cont.)O atributo identifica de fato o segundotipo de entidadeEntidades do segundo tipo podem serelacionar com várias ocorrências doprimeiro tipoOutras entidades são vistasrelacionadas com entidades do segundotipo

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Modelo E/R

Relacionamentos exclusivos

Ocorrência e um tipo de entidade só podeparticipar de um relacionamento

Depósito

MatériaPrima

ProdutoAcabado

Pode armazenar Pode armazenar

Deve ser armazenada

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Modelo E/R

Relacionamentos entre subtiposTratar um tipo de entidade como mais deum tipo

Existirem diferenças significativas entreseus atributosTiverem diferentes meios deidentificaçãoParticiparem em relacionamentos detipos diferentes

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Modelo E/R

Entidade como mais de um tipo (Cont.)Hierarquia de Relacionamentos É-UM:Contribui para a Modularidade,permitindo que Atributos Comuns deEntidades Similares possam serRepresentados em um Único Lugar deum Diagrama E/R

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Modelo E/R

Relacionamentos entre subtipos (Cont.)Generalização e especialização

ÉUMA

ContaNúmeroSaldo

Conta Poupança

Juros

Conta-Corrente

Limite

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Modelo E/R

Relacionamentos entre subtipos (Cont.)

Pessoa

Candidato Funcionário Pensionista

Gerente Operário

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Modelo E/R

Conceito do Mundo Real é Mais Bem

Representado por um Conjunto de Entidadesou Conjunto de Relacionamentos

Nome Número Nome

Conta

Número Saldo

m n

Cliente

CPF

Agência

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Modelo E/R

Uso de um Relacionamento Ternário Versusum par de Relacionamentos Binários

Ex.: Um Empreendimento Bancário ondeum Cliente pode ter diversas Contas, cadauma localizada em uma AgênciaEspecífica e uma Conta pode pertencer amais de um Cliente

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Modelo E/R

Cliente Conta

Agência

CCAM

1

N

Relacionamento Ternário

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Modelo E/R

Cliente Conta

Agência

CCN M

CA

N

1

Relacionamentos

Binários

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Modelo E/R

Uso de Um Atributo ou Um Conjunto deEntidades

Distinção depende da Estrutura daEmpresa que está sendo Modelada e daSemântica associada ao Atributo emQuestão

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Modelo E/R

Funcionário

Nome Telefone

Funcionário M N TelefoneFuntel

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Modelo E/R

Agregação

Agrupar uma parte de um Diagrama E/Rem um Único Conjunto-Entidade

Funcionário Projetom n

Trab

Nome HorasCod

Descrição

Equipamento

Idm

n

Usa

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Um Exemplo

Exemplo: Um Sistema Único de Saúde IdealHospitais são formados por um ou maisAmbulatórios e cada um destes está emum único HospitalMédicos clinicam em um único Hospital,cada um deles agregando vários Médicos

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Um Exemplo

Hospitais solicitam exames clínicos emvários Laboratórios, cada um destes podeter solicitações de vários HospitaisPacientes consultam vários Médicos, eestes são consultados por váriosPacientes

1/13/03  © CIn/UFPE 58

Um Exemplo

Ambulatórios atendem vários Pacientes,enquanto estes só podem ser atendidosem um único AmbulatórioPessoal de apoio está alocado a cadaAmbulatório, e cada um destes conta comvários integrantes do Pessoal de apoio

1/13/03  © CIn/UFPE 59

Um Exemplo

Pacientes realizam vários Exames, e cadaExame é realizado por um único Paciente

Laboratórios fazem vários Exames, e cadaum dos Exames é feito em um únicoLaboratórioCada Paciente pode receber váriosDiagnósticos, e cada Diagnóstico é de umúnico Paciente

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Hospital

Ambulatório Médico Laboratório

Pessoal PacienteExame

Diagnóstico

Formado

1

N

Clinica1

N

Solicita

M

N

Aloca

1

N

Atende

1

N

Consulta

M

N

Faz

1

N

Realiza

1 NRecebe

1

N

Um Exemplo

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1/13/03 © CIn/UFPE 61

Exercício

Deseja-se guardar dados sobre empregados,departamentos e projetos de uma companhia

Suponha que, depois da fase de análise derequisitos, os projetistas chegaram àseguinte descrição do “mini-mundo”, ou seja,a parte da companhia a ser representada nobanco de dados:

1/13/03 © CIn/UFPE 62

Exercício

A companhia é organizada em departamentos e cadadepto tem um nome, um número e um empregado que ogerencia. Deseja-se guardar a data na qual o empregadocomeçou a gerenciar o depto. Um departamento pode

estar em vários locais.Um depto controla um número de projetos, os quaispossuem número, nome e um único local.

Um empregado é caracterizado por um cadastro, nome,sexo e salário. Ele está associado a um depto mas podetrabalhar em vários projetos que não necessariamentesão controlados pelo mesmo depto. Deseja-se guardar onúmero de horas que um empregado trabalha em umprojeto e o supervisor direto de cada empregado.

Cada empregado possui dependentes caracterizados pornome, data de nascimento e grau de parentesco.

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Empregado Departamento

Projeto

Dependentes

Supervisão Dependentes

de Trabalha

em

Trabalha

para

Gerencia

Controla

N 1

1 1

M

N

1

N

1

N

1N

Cad

Nome

Sexo Salário Número Nome

Locais

Data-Ini

N úme ro No me

Local

Nome Data-n asc Grau-P

Horas