Modelagem I
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O documento apresenta os principais conceitos de bancos de dados, incluindo: (1) a diferença entre dados e informação, (2) as formas de armazenamento de dados, e (3) os modelos de banco de dados, incluindo o modelo conceitual baseado em entidade-relacionamento.
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- 1. ___________________ ___________________ ___________________ ___________________ Banco de Dados I ___________________ Parte I: Introdução ___________________ ___________________ ___________________ ___________________ Prof. Gregorio Perez ( gregorio@uninove.br ) ___________________ Colaboração: profa. Ana Leda ___________________ prof. André Luis Santos prof. José Prata ___________________ ___________________ ___________________ ___________________ ___________________ Roteiro ___________________ Conceitos Básicos ___________________ Dados e Informação ___________________ Formas de Armazenamento Compartilhamento de Dados ___________________ Redundância de Dados ___________________ Banco de Dados Sistema de Gerência de Banco de Dados (SGBD) ___________________ ___________________ Modelo de Banco de Dados Modelo Conceitual ___________________ Abordagem Entidade-Relacionamento ___________________ Modelo Lógico Modelos Rede, Hierárquico, Relacional e Orientado a Objetos ___________________ Modelo Físico ___________________ ___________________ Banco de Dados I - parte I - prof. Gregorio Perez 2 2007 ___________________ Conceitos Básicos ___________________ Dados e Informação ___________________ Entidade ___________________ É um objeto de interesse ___________________ Uma pessoa, um carro, uma compra, ... ___________________ Dados São registros que representam uma entidade ___________________ Consumo do carro, o peso da pessoa, o valor da compra, ... ___________________ ___________________ Informação São dados úteis dentro de um contexto ___________________ São dados com significado ___________________ Alguém que compra um carro deseja saber, por exemplo, o consumo do carro (dado armazenado) ___________________ Informação é a base do Conhecimento ___________________ ___________________ Banco de Dados I - parte I - prof. Gregorio Perez 3 2007
- 2. ___________________ Conceitos Básicos ___________________ Dados e Informação ___________________ Cuidado! ___________________ Dados e Informação são usados como sinônimos ___________________ É importante entender que tecnicamente há diferença ! ___________________ Dado é a representação de uma informação ! ___________________ Para o computador entender uma informação, ela deve ser ___________________ representada através de dados que devem ser armazenados na memória de alguma forma e estar acessíveis quando ___________________ necessário ___________________ O computador processa Dados, não Informação ! ___________________ Os dados devem ser organizados pelo sistema do ___________________ computador para que as pessoas possam colher as informações ___________________ ___________________ Banco de Dados I - parte I - prof. Gregorio Perez 4 2007 ___________________ Conceitos Básicos ___________________ Formas de Armazenamento ___________________ Bit ___________________ menor forma de armazenamento ___________________ Byte ___________________ conjunto de 8 bits (1 caractere da tabela ASCII) ___________________ Campo ___________________ Conjunto de caracteres ___________________ Geralmente referenciado por um identificador (nome) ___________________ Registro ___________________ Conjunto de campos que se referem à mesma entidade ___________________ Normalmente referenciado por meio de um campo identificador ___________________ ___________________ Banco de Dados I - parte I - prof. Gregorio Perez 5 2007 ___________________ Conceitos Básicos ___________________ Formas de Armazenamento ___________________ Arquivo (Arquivo Lógico) ___________________ Conjunto de registros referentes à entidades de mesmo tipo ___________________ Geralmente, registros de um arquivo possuem mesma estrutura ___________________ Todos os registros tem os mesmos campos ___________________ Todos os campos tem mesmo tamanho e posição ___________________ Banco de Dados ___________________ Conjunto de arquivos relacionados entre si Organizados de forma a facilitar o acesso aos dados ___________________ ___________________ ___________________ ___________________ ___________________ Banco de Dados I - parte I - prof. Gregorio Perez 6 2007
- 3. ___________________ Conceitos Básicos ___________________ Compartilhamento de Dados ___________________ Implantação da informática nas organizações ___________________ Evolutiva e Gradual ___________________ ___________________ Produção Vendas Compras Produção Vendas Compras ___________________ ___________________ Arquivos da Produção Arquivos de Vendas Arquivos de Compras Arquivos da Produção Arquivos de Vendas Arquivos de Compras ___________________ Produtos Produtos Produtos Produtos Produtos Produtos ... ... ... ... ... ... ___________________ ___________________ Redundância de Dados ___________________ Uma informação é representada várias vezes ___________________ ___________________ Banco de Dados I - parte I - prof. Gregorio Perez 7 2007 ___________________ Conceitos Básicos ___________________ Compartilhamento de Dados ___________________ Redundância Controlada ___________________ Software esta ciente da múltipla representação da informação ___________________ Software garante a sincronia das representações Usuário “vê” uma única representação ___________________ Melhora a confiabilidade e/ou desempenho global ___________________ Usado em Sistemas Distribuídos ___________________ Redundância Não Controlada ___________________ Responsabilidade da sincronia com o usuário ___________________ Deve ser evitada ! Entrada repetida da mesma informação ___________________ Inconsistência de Dados ___________________ ___________________ ___________________ Banco de Dados I - parte I - prof. Gregorio Perez 8 2007 ___________________ Conceitos Básicos ___________________ Banco de Dados ___________________ Compartilhamento de Dados resolve o problema da ___________________ redundância não controlada ___________________ ___________________ Produção Vendas Compras Produção Vendas Compras ___________________ ___________________ Banco de dados Banco de dados ___________________ Produtos Produtos ___________________ ... ... ___________________ Banco de Dados: Conjunto de Dados integrados ___________________ ___________________ ___________________ Banco de Dados I - parte I - prof. Gregorio Perez 9 2007
- 4. ___________________ Conceitos Básicos ___________________ SGBD ___________________ Sistema de Gerência de Banco de Dados (SGBD) ___________________ (DBMS – Data Base Management System) ___________________ Usados para manter repositórios de dados compartilhados ___________________ Software que incorpora funções de manutenção dos dados ___________________ em um Banco de Dados Responsável pela definição, recuperação e alteração dos dados ___________________ Modularização das funcionalidades ___________________ Manutenção mais simples Programas menos complexos ___________________ ___________________ Relacional Orientado a Objetos ___________________ ___________________ ___________________ Banco de Dados I - parte I - prof. Gregorio Perez 10 2007 ___________________ ___________________ Modelos de Banco de Dados ___________________ Descrição dos tipos de informações armazenadas ___________________ Não informa quais produtos estão armazenados ___________________ Informa a existência de informações sobre produtos ___________________ Produtos Produtos ___________________ Banco de dados Banco de dados código código Produtos ___________________ Produtos preço preço ... ... ___________________ descr. descr. ___________________ Descrição Formal da estrutura de um Banco de Dados ___________________ ___________________ ___________________ ___________________ Banco de Dados I - parte I - prof. Gregorio Perez 11 2007 ___________________ Modelos de Banco de Dados ___________________ Níveis de Abstração ___________________ Linguagem de Modelagem de Dados ___________________ Usadas para construir Modelos de Bancos de Dados ___________________ Cada representação de um modelo de dados através de ___________________ uma Linguagem de Modelagem de Dados recebe a ___________________ denominação de Esquema de Banco de Dados ___________________ Níveis de Abstração ___________________ Modelo Conceitual ___________________ Modelo Lógico “O Muro do Sol” ___________________ De Joan Miró Existem diferentes Abordagens de Modelagem ___________________ Conceitos usados para construir modelos ___________________ ___________________ Banco de Dados I - parte I - prof. Gregorio Perez 12 2007
- 5. ___________________ Modelos de Banco de Dados ___________________ Modelo Conceitual ___________________ Descrição independente de implementação em SGBD ___________________ ___________________ Registra quais dados aparecem no BD ___________________ Não registra COMO estes dados estão armazenados ___________________ ___________________ Modelo de Dados Abstrato que descreve a estrutura de um BD independente do SGBD ___________________ ___________________ Abordagem Entidade-Relacionamento (ER) ___________________ Técnica mais difundida ___________________ ___________________ ___________________ Banco de Dados I - parte I - prof. Gregorio Perez 13 2007 ___________________ Modelo Conceitual ___________________ Entidade-Relacionamento ___________________ Abordagem Entidade-Relacionamento ___________________ Técnica mais difundida de modelagem conceitual ___________________ preço ___________________ n 1 ___________________ Tipo de Produto Produto ___________________ descrição descrição código código ___________________ Diagrama Entidade Relacionamento (DER) ___________________ O BD contém dados sobre produtos e tipos de produtos ___________________ Para cada Produto o BD armazenado código, descrição, preço e tipo de produto ___________________ Para cada Tipo de Produto o BD armazenado código, descrição ___________________ e os produtos daquele tipo ___________________ Banco de Dados I - parte I - prof. Gregorio Perez 14 2007 ___________________ Modelos de Banco de Dados ___________________ Modelo Lógico ___________________ Descrição dependente do SGBD ___________________ ___________________ Descreve a estrutura de dados ___________________ Não são representados detalhes de armazenamento interno ___________________ Modelos Lógicos ___________________ de Rede Hierárquico ___________________ Relacional ___________________ Orientado a Objetos ___________________ Modelo de Dados que representa a estrutura de dados de um ___________________ Banco de Dados conforme visto pelo usuário do SGDB ___________________ ___________________ Banco de Dados I - parte I - prof. Gregorio Perez 15 2007
- 6. ___________________ Modelos Lógico ___________________ Modelo de Rede ___________________ Dados são representados por um conjunto de registros ___________________ como no Pascal ___________________ Relações entre registros são representadas por links ___________________ Essas ligações podem ser vistas pelos ponteiros ___________________ ___________________ Os registros são organizados no banco de dados por um conjunto arbitrário de gráficos ___________________ ___________________ 1 PC modelo X 2.500,00 ___________________ 1 Computador 2 Notebook Y 4.500,00 2 Impressora 3 Laser GQ A 1.200,00 ___________________ 4 Jato de Tinta B 300,00 ___________________ ___________________ Banco de Dados I - parte I - prof. Gregorio Perez 16 2007 ___________________ Modelos Lógico ___________________ Modelo Hierárquico ___________________ Similar ao modelo rede ___________________ Dados são representados por registros ___________________ Relacionamentos são representados ligações ___________________ Registros organizados como coleções de árvores ___________________ ___________________ ___________________ João 41 SP Maria 31 SP ___________________ ___________________ 4.200,00 1234 3.600,00 142 3.600,00 142 ___________________ ___________________ ___________________ Banco de Dados I - parte I - prof. Gregorio Perez 17 2007 ___________________ Modelos Lógico ___________________ Modelo Relacional ___________________ Dados organizados na forma de tabelas ___________________ Deve definir quais tabelas que o banco contém e ___________________ Para cada tabela, quais as colunas TipoDeProduto ___________________ CodTipoProd DescrTipoProd Mais utilizado atualmente ___________________ 1 Computador 2 Impressora Produto ___________________ CodTProd DescrTipoProd PrecoProd CodTipoProd ___________________ 1 PC modelo X 2.500,00 1 2 Notebook Y 4.500,00 1 ___________________ 3 Laser GQ A 1.200,00 2 4 Jato de Tinta B 300,00 2 ___________________ TipoDeProduto (CodTipoProd, DescrTipoProd) ___________________ Produto (CodProd, DescrProd, PrecoProd, CodTipoProd) ___________________ CodTipoProd referencia TipoDeProduto ___________________ Banco de Dados I - parte I - prof. Gregorio Perez 18 2007
- 7. ___________________ Modelos Lógico ___________________ Modelo Orientado a Objetos ___________________ Baseado em unidade única: Objeto ___________________ código e dados encapsulados nos objetos ___________________ Problema resolvido através da comunicação entre objetos ___________________ Envio e recebimento de mensagens ___________________ ___________________ Necessidade de uma programação orientada à objetos ___________________ Cliente Mercadoria ___________________ codigo codigo nome descricao ___________________ credito valor ___________________ inclusao( ) compra( ) calculo( ) calculo( ) ___________________ ___________________ Banco de Dados I - parte I - prof. Gregorio Perez 19 2007 ___________________ Modelos de Banco de Dados ___________________ Modelo Físico ___________________ Menor nível de abstração e Maior detalhamento ___________________ ___________________ Implementação da estrutura lógica e física do sistema ___________________ Compatibilidade com uma plataforma ou SGBD específico ___________________ Regras de sintaxe da linguagem de implementação ___________________ Ajuste às limitações Aproveitando dos recursos disponíveis ___________________ ___________________ Um modelo completo inclui especificações de dimensionamento e armazenamento físico ___________________ ___________________ ___________________ ___________________ Banco de Dados I - parte I - prof. Gregorio Perez 20 2007 ___________________ Modelos de Banco de Dados ___________________ Projeto de Banco de Dados ___________________ Modelagem Conceitual ___________________ Construído um Diagrama Entidade-Relacionamento (DER) ___________________ Necessidades de armazenamento de dados da organização Independente da Implementação ___________________ ___________________ Projeto Lógico Transformar o modelo Conceitual em Lógico ___________________ Define como o BD será implementado em ___________________ SGBD específico ___________________ Projeto Físico ___________________ Processo de sintonia (tuning) de Banco de Dados ___________________ Enriquecimento com detalhes que influenciam o desempenho Não interfere com suas funcionalidades ___________________ ___________________ Banco de Dados I - parte I - prof. Gregorio Perez 21 2007
- 8. ___________________ ___________________ Exercícios ___________________ Dê exemplos de Redundância Não Controlada. ___________________ ___________________ Dê exemplos de Redundância Controlada. Quais os benefícios desta redundância nos seus exemplos. ___________________ ___________________ Um programador recebe um documento especificando precisamente a estrutura de um banco de dados. O ___________________ programador deverá construir um software para acessar o ___________________ banco de dados através de um SGBD conforme sua estrutura. Este documento é um modelo conceitual, um ___________________ modelo lógico ou um modelo físico ? ___________________ A definição de um tipo de dado (numérico, alfanumérico,...) ___________________ faz parte de qual modelo, conceitual, lógico ou físico ? ___________________ ___________________ Banco de Dados I - parte I - prof. Gregorio Perez 22 2007 ___________________ ___________________ Bibliografia ___________________ C.A. Heuser ___________________ Projeto de Banco de Dados, 5a Ed. ___________________ Ed. Sagra Luzzatto ___________________ C.J. Date ___________________ Introdução a Sistemas de Bancos de Dados, 7a Ed. ___________________ Ed. Campus ___________________ A. Silberschatz, H.F. Korth e S. Sudarshan ___________________ Sistema de Banco de Dados, 5a Edição Ed. Campus ___________________ ___________________ ___________________ ___________________ Banco de Dados I - parte I - prof. Gregorio Perez 23 2007