O documento discute os conceitos de projeto de banco de dados, incluindo modelagem conceitual, modelo lógico e a linguagem SQL. Aborda a importância do projeto de BD, as três fases do projeto, os níveis de abstração e a divisão da linguagem SQL em DDL, DML, DQL e DCL.

1. • ANÁLISE E DESENVOLVIMENTO DE
SISTEMAS
• SISTEMAS DE INFORMAÇÃO
Rodrigo Kiyoshi Saito / rodrigok@anchieta.br
BANCO DE DADOS I

2. Tópicos abordados
• Projetando Banco de Dados
• Modelo conceitual
• Modelo lógico
• Divisão da linguagem SQL

3. PROJETANDO BANCO DE
DADOS
• Segundo OLIVEIRA, (2002, p.21), antes de
utilizarmos os comandos SQL, vamos
identificar a forma de planejar a criação do
banco de dados. Esse planejamento é
extremamente importante para a estabilidade
de todo o sistema. Estudos indicam que
quanto maior o tempo despendido no projeto
do banco de dados, menor será o tempo
despendido na manutenção do modelo.

4. PROJETANDO BANCO DE
DADOS
• OLIVEIRA (2002, p.21) explica ainda que
podemos comparar a criação de um sistema
com a construção de um edifício. O projeto de
banco de dado está para o sistema da mesma
forma que a estrutura do prédio está para o
edifício. Se não for dada a devida atenção ao
desenho do banco de dados, pode-se
comprometer todo o desenvolvimento do
sistema.

5. PROJETANDO BANCO DE
DADOS
• É como construir um edifício utilizando uma
base inadequada: um dia o edifício cairá. De
outra forma, quanto maior for o tempo
dedicado ao estudo das necessidades de
informação do sistema em desenvolvimento,
maior será o tempo economizado no
desenvolvimento do sistema.

6. PROJETANDO BANCO DE
DADOS
• O sistema terá melhor qualidade, e será mais
fácil, no futuro, implementar novas rotinas,
procedimentos e agregar novas informações
necessárias.
• O processo de análise dos dados pressupõe
três fases distintas e integradas, como
apresenta a figura a seguir

7. PROJETANDO BANCO DE
DADOS
• Análise e modelagem
utilizando modelo de
entidade
relacionamento e
normalização de dados.
• Desenho com definição
de tabelas, índices,
visões, etc.
Referência: Três fases segundo OLIVEIRA (2002, p. 22)
Modelo Conceitual de Dados
Desenho do Banco de Dados
Criação do Banco de Dados
Banco de dados Operacional

8. PROJETANDO BANCO DE
DADOS
• Segundo o autor e colunista Ricardo Rezende,
da revista especializada em desenvolvimento
da Devmedia, o sistema de banco de dados
deve garantir uma visão totalmente abstrata
do banco de dados para o usuário.

9. PROJETANDO BANCO DE
DADOS
• Para o usuário do banco de dados pouco
importa qual unidade de armazenamento está
sendo usada para guardar seus dados,
contanto que os mesmos estejam disponíveis
no momento necessário.
Referência:
(http://www.sqlmagazine.com.br/Colunistas/RicardoRezende/02_ConceitosBD.asp,
acessado em 12/04/2009),

10. PROJETANDO BANCO DE
DADOS
• Esta abstração se dá em três níveis
– Nível de visão do usuário: as partes do banco de
dados que o usuário tem acesso de acordo com a
necessidade individual de cada usuário ou grupo
de usuários;
– Nível conceitual: define quais os dados que estão
armazenados e qual o relacionamento entre eles;
– Nível físico: é o nível mais baixo de abstração, em
que define efetivamente de que maneira os dados
estão armazenados

11. PROJETANDO BANCO DE
DADOS

12. PROJETANDO BANCO DE
DADOS
• Todo bom sistema de banco de dados deve
apresentar um projeto, que visa a organização
das informações e utilização de técnicas para
que o futuro sistema obtenha boa
performance e também facilite infinitamente
as manutenções que venham a acontecer.

13. PROJETANDO BANCO DE
DADOS
• O projeto de banco de dados se dá em duas
fases:
– Modelagem conceitual;
– Projeto lógico.

14. PROJETANDO BANCO DE
DADOS
• Estas duas etapas se referem a um sistema de
banco de dados ainda não implementado, ou
seja, que ainda não exista, um novo projeto. Para
os casos em que o banco de dados já exista, mas
é um sistema legado, por exemplo, ou um
sistema muito antigo sem documentação, o
processo de projeto de banco de dados se dará
através da utilização de uma técnica chamada de
Engenharia Reversa, que será visto em outra
oportunidade.

15. Modelo conceitual
• É a descrição do BD de maneira independente
ao SGBD, ou seja, define quais os dados que
aparecerão no BD, mas sem se importar com a
implementação que se dará ao BD. Desta
forma, há uma abstração em nível de SGBD.

16. Modelo conceitual
• Uma das técnicas mais utilizadas dentre os
profissionais da área é a abordagem entidade-
relacionamento (ER), onde o modelo é
representado graficamente através do
diagrama entidade-relacionamento (DER)

17. Modelo conceitual
O modelo acima, entre outras coisas, nos traz informações sobre Alunos e Turmas.
Para cada Aluno, será armazenado seu número de matrícula, seu nome e endereço,
enquanto para cada turma, teremos a informação de seu código, a sala utilizada e o
período.

18. Modelo conceitual

19. Modelo lógico
• Descreve o BD no nível do SGBD, ou seja,
depende do tipo particular de SGBD que será
usado. Não podemos confundir com o
Software que será usado. O tipo de SGBD que
o modelo lógico trata é se o mesmo é
relacional, orientado a objetos, hierárquico,
etc.

20. Modelo lógico
• Abordaremos o SGBD relacional, por serem os
mais difundidos. Nele, os dados são
organizados em tabelas
Aluno
mat_aluno nome endereco
1 Cecília Ortiz Rezende Rua dos Ipês, 37
2 Abílio José Dias Avenida Presidente
Jânio Quadros, 357
3 enata Oliveira Franco Rua Nove de Julho, 45
Turma
cod_turma sala periodo
1 8 Manhã
2 5 Noite

21. Modelo lógico
• O modelo lógico do BD relacional deve definir
quais as tabelas e o nome das colunas que
compõem estas tabelas.
• Para o nosso exemplo, poderíamos definir
nosso modelo lógico conforme o seguinte:
Aluno(mat_aluno, nome, endereco)
Turma (cod_turma, sala, periodo)

22. Modelo lógico
• É importante salientar que os detalhes
internos de armazenamento, por exemplo,
não são descritos no modelo lógico, pois estas
informações fazem parte do modelo físico,
que nada mais é que a tradução do modelo
lógico para a linguagem do software escolhido
para implementar o sistema.

23. Modelo lógico
• GUIMARÃES (2003, p.32) defende que como
muitas aplicações de engenharia, o projeto de
uma base de dados através da técnica top
down ou de refinamento sucessivos é
largamente utilizado. Ele começa pela análise
dos requisitos dos usuários finais da BD e da
visão externa que eles têm sobre os dados.

24. Modelo lógico
• Esta visão e requisitos dependem da aplicação
pretendida da BD, variam de um usuário para
outro dentro da organização, e refletem suas
necessidades para o trabalho diário. Ela é
comumente informal e incompleta, em graus
que variam com o nível de informatização da
aplicação (ou da organização).

25. Modelo lógico
• Os objetivos finais dessa análise são: (i) obter
uma visão unificada de todos os dados da
aplicação, e (ii) definir os procedimentos
funcionais para operar com os dados.
• É portanto, uma sistemática similar à análise de
sistemas convencional.
• Esta visão unificada dos dados é comumente
chamada de modelagem de dados e corresponde
a uma abstração do mundo real contendo o
conjunto de informações sobre o mesmo que
julgamos importante armazenar e manipular.

26. Modelo lógico
• O projeto top down da BD através de
modelagem de dados consiste em especificar
os dados através de refinamento sucessivos,
mapeando os dados definidos num nível mais
alto e abstrato para o nível seguinte, menos
abstrato e mais detalhado.

27. Modelo lógico
• No nível mais alto a visão e requisitos da BD
ainda é informal e é normalmente
apresentada sob a forma de documentos
textuais. Vamos denominá-la de visão externa
de dados.

28. Modelo lógico
• O próximo nível consiste na especificação
lógica dos dados num formato de projeto
lógico de dados e, dependendo do SGBD
escolhido, pode ser de nível suficientemente
alto para esconder a maioria dos detalhes de
implementação.

29. Modelo lógico
• O último nível é denominado de projeto físico
dos dados e corresponde à organização
interna do armazenamento dos dados pelo
SGBD e à definição de estruturas de dados
auxiliares visando uma maior eficiência na
recuperação e manipulação dos dados.
Dependendo do SGBD uma parte considerável
do nível físico fica escondida das aplicações.

30. Modelo lógico
VISAO
EXTERNA 1
VISAO
EXTERNA N
MODELO
CONCEITUAL
MODELO
LÓGICO
MODELO
FÍSICO
MUNDO
REAL
Independente do
SGBD
Dependente do SGBD
Projeto Top Down de uma Base de dados (GUIMARÃES, 2003, p.33)
Esquema
conceitual
Esquema
lógico
Esquema
físico

31. A linguagem SQL
• Segundo GUIMARÃES (2003, p.99), o modelo relacional
desenvolvido por [Codd70] definiu as metalinguagens
álgebra relacional e cálculo relacional, que
implementam os conceitos básicos do modelo. Elas
tiveram grande influencia no desenvolvimento
subseqüente de propótipos do modelo relacional.
• SQL (Structured Query Language) é uma linguagem de
definição e de manipulação de dados relacionais,
desenvolvida nos laboratórios da IBM nos anos 70 e
hoje padronizada pelos comitês ISO/ANSI.

32. A linguagem SQL
• OLIVEIRA (2002, p.18), complementa que SQL
é um conjunto de comandos de manipulação
de banco de dados utilizado para criar e
manter a estrutura desse banco de dados,
além de incluir, excluir, modificar e pesquisar
informações nas tabelas dele. A linguagem
SQL não é uma linguagem de programação
autônoma; poderia ser chamada de
“sublinguagem”.

33. A linguagem SQL
• A linguagem SQL não é procedural, logo é
possível especificar o que deve ser feito, e não
como deve ser feito. Dessa forma, um
conjunto de linhas (set) será atingido pelo
comando e não cada uma das linhas, como é
feito no ambiente procedural. Portanto, não é
necessário entender o funcionamento interno
do banco de dados e como e onde estão
armazenados fisicamente os dados.

34. A linguagem SQL
• Teoricamente deveria ser possível transferir
facilmente os comandos SQL de um banco de
dados para outro. Contudo, isso não é
possível. Naturalmente, boa parte do trabalho
poderá ser aproveitado, mas deve-se fazer
adaptações em função do banco de dados que
está sendo utilizado.

35. Divisão da linguagem
SQL
- DDL (Data Definition Language): permite a criação
dos componentes do banco de dados, como
tabelas, indicies, etc. Os principais comandos são:
CREATE TABLE, ALTER TABLE, DROP TABLE, CREATE
INDEX, ALTER INDEX, DROP INDEX;
- DML (Data Manipulation Language): permite a
manipulação dos dados armazenados no banco de
dados. Comandos DML: INSERT, DELETE, UPDATE;

36. Divisão da linguagem
SQL
- DQL (Data Query Language): permite extrair
dados do banco de dados. Comando: SELECT
- DCL (Data Control Language): provê segurança
interna do banco de dados: Comandos: CREATE
USER, ALTER USER, GRANT, REVOKE, CREATE
SCHEMA;

37. Divisão da linguagem
SQL
• Com o advento da SQL-99, a linguagem SQL
passou a incorporar comandos procedurais
(Begin, IF, funções, procedimentos) que, na
prática, já existiam como extensões da
linguagem.

38. Divisão da linguagem
SQL
• Essas extensões, até hoje, são específicas de
cada banco de dados e, portanto, a Oracle tem
a sua própria linguagem procedural que
estende a SQL, que é a PL/SQL.
• A Microsoft incorporou no SQLServer o
Transact-SQL com o mesmo objetivo. A idéia é
que, num futuro próximo, exista um padrão de
programação em todos os banco de dados.