Modelo...

Prof. Antonio Almeida de Barros Jr.

Modelo Entidade-Relacionamento

Conteúdo

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• 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

Contexto Histórico

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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

(Objeto-Relacional) ORACLE

Década de 90 até o presente

Modelo Orientado a Objetos JASMINE

BD 'Inteligentes' OBJECTSTORE

KRISIS

A Importância da Modelagem de Dados

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• Planejar todas as etapas e dedicaratenção especial ao projeto deestruturação do banco de dados;

• Facilidade na manutenção do sistema;

• Tem como objetivo, obter uma descriçãoabstrata dos dados que serãoarmazenados no banco de dados.

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Banco de Dados



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• Sistemas isolados;

• Dados não compartilhados;

Produção

Arquivos produção

Produtos …

Vendas

Arquivos vendas

Produtos …

Compras

Arquivos compras

Produtos …


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• 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


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• Como evitar a redundância de dados

– Compartilhamento de dados;

– Cada informação é armazenada umaúnica vez;

– Usar o conceito de Banco de Dados;


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• Como evitar a redundância de dados

Produção Vendas

Banco de dados

Produtos …

Compras

Banco de Dados

=

Conjunto de arquivos integrados que

atendem a um conjunto de sistemas


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• A implementação de compartilhamento dedados tem reflexos na estrutura dosoftware:

– Estrutura interna dos arquivos passa a ser maiscomplexa;

– Devem atender às necessidades dos diferentessistemas;

• Solução:

– Usar sistema de gerência de banco de dados(SGBD).

Projeto de Banco de Dados

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1. Modelagem Conceitual

2. Projeto Lógico

3. Projeto Físico

FASES


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• 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;


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• Modelo Conceitual

Produto

código

descrição

Tipo de produto

código

descrição

preço

n 1


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• Modelo Lógico

– Nível de abstração visto pelo usuário doSGBD;

– Dependente do tipo particular de SGBD queestá sendo usado.

TipoDeProduto(CodTipoProd,DescrTipoProd)

Produto(CodProd,DescrProd, PrecoProd,CodTipoProd)

CodTipoProd referencia TipoDeProduto


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• Modelo Físico

– Contém detalhes de armazenamento internode 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 bancode dados.

Fases do Projeto de Banco de Dados

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O Modelo Entidade-Relacionamento

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• Foi concebido em 1976, por PeterChen, com base na teoria de banco dedados relacionais de Edgard F. Codd.

• O conceito principal por trás domodelo E-R (Entidade-Relacionamento) está na definição dedois grupos de objetos que formamum negócio:– Entidades

– Relacionamentos

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

http://bit.csc.lsu.edu/~chen/


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• Entidade


Conjunto de objetos da realidade modelada sobre os quais deseja-se

manter informações no banco de dados.

Representação gráfica de entidades

Pessoa Departamento

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• Relacionamento


Conjunto de associações entre entidades

PessoaDepartamento Lotação

Representação gráfica de relacionamento

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• Relacionamento – Diagrama de Ocorrências


p1 p8p7

p5p6p4

p3

p2

p1,d1 p2,d1 p4,d2 p5,d3

d1 d3d2

entidade

EMPREGADO

relacionamento

LOTAÇÃO

entidade

DEPARTAMENTO

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• Relacionamento

– Auto-relacionamento


Pessoa

Casamento

Marido Esposa

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• Relacionamento

– Auto-relacionamento


p1p8

p7

p5

p6

p4

p3

p2

p1,p3

p6,p8

marido

esposa

marido

esposa

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• 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.

PessoaDepartamento Lotação

1 N

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.

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– Relacionamentos 1:1


Pessoa

Casamento

Marido Esposa

1 1

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– Relacionamentos 1:N


Empregado

Supervisão

Supervisor Supervisionado

1 N

DependenteEmpregado Contém1 N

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– Relacionamentos N:N


PacienteMédico ConsultaN N

ProjetoEngenheiro AlocaçãoN N

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– Mínima


Empregado

ALOCAÇÃO

(0,1)

(1,1)

Mesa

e1

e4e3

e2

e1,m1

e2,m2

e4,m4

m1 m6m4

m3m2 m5

e3,m6

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• Relacionamento Ternário

– Cada ocorrência do relacionamento associa três ocorrências de entidade.


Cidade

Distribuição

Distribuidor

Produto

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• Relacionamento Ternário


Cidade

Distribuição

Distribuidor

Produto

1N

N

a cardinalidade “1”

refere-se a um par

(cidade, fornecedor)

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• Atributo


Dado que é associado a cada ocorrência de uma entidade ou de um

relacionamento

Cidade

Codigo

Nome

UF

Atributos de uma entidade

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• Atributo

– Identificador de Entidade


Conjunto de atributos e relacionamentos cujos valores distinguem uma ocorrência

da entidade das demais.

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• Generalização/Especialização


ClienteFilial(1, 1) (0, N)

PessoaFisica PessoaJuridica

SexoCIC CNPJCGC

Nome

Codigo

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• Generalização/Especialização Total


Cliente

PessoaFisica PessoaJuridica

SexoCIC CNPJCGC

NomeCodigo

Indica que todo CLIENTE é ou PESSOA FÍSICA ou PESSOA

JURÍDICA.

t

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• Generalização/Especialização Parcial


Funcionario

Motorista Secretária

Tipo

Indica que nem todo FUNCIONÁRIO é MOTORISTA ou

SECRETÁRIA.

p

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• Generalização/Especialização Compartilhada


Pessoa

Professor Aluno

Tipo

Uma instância de PESSOApode aparecer em mais de

uma de suas especializações

c

Funcionário

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• Generalização/Especialização Exclusiva


Uma ocorrência de entidade genérica é especializada no

máximo uma vez.

Funcionario

Motorista Secretária

Tipo

x

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• Tipos de Generalizações/Especializações


Total (t) Parcial (p)

Exclusiva (x) xt xp

Compartilhada (c) ct cp

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• Generalização/Especialização - Recursão


BarcoVeículo Anfíbio

Veículo

Automóvel

Veículo

Aquático

Veículo

Terrestre

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• Generalização/Especialização - Recursão


BarcoVeículo Anfíbio

Veículo

Automóvel

Veículo

Aquático

Veículo

Terrestre

Herança Múltipla

Identificador de Raiz

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• Generalização/Especialização – Caso Proibído


BarcoVeículo AnfíbioAutomóvel

Veículo

Aquático

Veículo

Terrestre

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• Generalização/Especialização – Caso Proibido


BarcoVeículo AnfíbioAutomóvel

Veículo

Aquático

Veículo

Terrestre

Qual seria o identificador

desta entidade?

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• Exemplo


DER para controle acadêmica de uma universidade

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Exercício 1

• Os dirigentes da Creche Municipal de São Francisco do Glória,cidade localizada na zona da mata mineira, desejam umsistema para controle e acompanhamento das criançascadastradas no estabelecimento. Para o desenvolvimento dosistema, foram coletados os seguintes requisitos:

– Elaborar um cadastro completo de crianças, onde devam constarinformações como: nome, endereço completo, tipo sanguíneo, sexo epaternidade.

– O cadastro de pais ou responsáveis deverá constar: nome, sexo, data denascimento, telefone, endereço completo, profissão, renda mensal ehorário de trabalho.

– Outro cadastro relevante é o de necessidades especiais, este por sua vezdeverá ser relacionado ao cadastro de crianças, onde uma criança poderáter nenhuma, uma ou mais necessidades especiais.

– Bem como o cadastro de necessidades especiais, o sistema deverápermitir o lançamento de alergias. Este último serve para que precauçõessejam tomadas por parte dos funcionários.

– Para acompanhamento diário, cada criança deverá ter seu horário dechegada e saída no turno da manhã e ou no turno da tarde. Assim, énecessário o lançamento deste horário considerando que a crechefunciona de segunda a sexta, e que cada criança tem horários distintospara os dias da semana.

– Com base nos dados descritos acima, elabore um modelo Entidade-Relacionamento para o sistema. Este modelo deve estar devidamentenormalizado na 3ª Forma Normal.

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Exercício 2

• O Departamento de Trânsito do Espírito Santo (DETRAN-ES)necessita de um sistema para cadastro e controle dasinfrações cometidas por condutores de veículos. Para estesistema, foram coletados os seguintes requisitos:

– O sistema deverá conter um cadastro de agentes que possibilite olançamento das seguintes informações: nome, data de contratação, CPF etelefone;

– Atualmente o DETRAN-ES mantém um cadastro de localidades quepodem ser rodovias, ruas e até mesmo praças onde as blitz sãorealizadas. Neste cadastro é fundamental que seja lançada a velocidadepermitida;

– Para facilitar a inclusão das infrações, é necessário que o sistema jácontenha os tipos de infrações previamente cadastrados. O valor damulta é dado de acordo com o tipo de infração;

– O DETRAN-ES mantém um cadastro de todos os veículos do ES, onde veráconstar 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 informaçõescomo: endereço completo, sexo, data de nascimento, CPF, CNH e telefonede contato;

– Ao realizar uma infração, o agente informa a localidade, o veículo, o tipode infração, a velocidade (no caso de excesso de velocidade), o condutor,a data e a hora.

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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

Referências

Heuser, C. A.; Projeto de Banco de Dados. 6ed, Ed. Artmed, 2009. ISBN: 9788577803828.

Silberschatz, A.; Korth, H. F.; Sudarshan, S.; Sistema de Banco de Dados. 5ed, Ed. Campus, 2006. ISBN: 8535211071.

Date, C. J.; Introdução a Sistemas de Banco de Dados. 8ed, Ed. Campus, 2004. ISBN: 8535212736.

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