O documento discute os conceitos fundamentais de modelagem de dados, incluindo: 1) bases de dados, sistemas de gerenciamento de bancos de dados e seus objetivos; 2) entidades, atributos e domínios; 3) tipos de chaves primárias e estruturas; e 4) relacionamentos entre entidades e integridade referencial.

1. Diagramas de entidade -
associação (DEA)
UFCD 0781 - Análise de
Sistemas de Informação

2. Conceitos Essenciais
 Base de dados
 É um conjunto de informações de um dado sistema,
relacionada entre si e estruturada de forma a servir
múltiplos utilizadores.
• Exemplo: Registo de empregados de uma empresa

3. Conceitos Essenciais
 Sistema de Base de dados (SGBD)
 É um sistema que armazena e recupera informação
numa base de dados, permitindo assim a definição da
base de dados, a entrada e modificação dos dados, a
filtragem da informação pretendida, a produção de
formulários, relatórios, programação e administração.

4. Conceitos Essenciais
 Informação
 É um conjunto de dados recebidos do exterior,
devidamente articulados afim de terem significado.
 Dados
 São a base para a formação de um juízo ou cálculo.
Para os sistemas de informação, os dados são a sua
matéria-prima.
• Exemplo: Informação acerca de uma aluno.
Dado: Nome do aluno

5. Conceitos essenciais
 Entidade
 Uma entidade é definida por um conjunto de dados
que de alguma forma se encontram relacionados
 Domínio
 Conjunto de valores que podem ser associados a um
atributo.

6. Exemplo
 Entidades
» Alunos
» Disciplinas
» Faltas
» Notas
 Atributo da entidade Alunos
» Nome
» BI
» Morada
» Telefone
» Etc…
A cada atributo está
sempre associado um
domínio
Nome: Todos os nomes
possíveis para os alunos;
BI: Números inteiros
positivos

7. Domínios
 Atómicos:
 Constituídos por elementos indivisíveis.
 Por exemplo, o domínio do atributo idade é constituído
por valores indivisíveis(1,2,3,56,42,etc..);
 Compostos:
 Constituídos por elementos compostos.
 Por exemplo, o atributo nome tem como domínio
elementos compostos( Mario Costa, Ana Santos, etc );

8. Objectivos da Base de
dados
 Diminuir o espaço ocupado pela informação;
 Facilitar a actualização da informação;
 Aumentar a velocidade da pesquisa;
 Evitar a redundância da informação.

9. Esquematização
Informação dentro da BD
Entidades → conjunto de
dados (tabela)
Dados → campos ou
atributos (colunas na tabela)

10. Problema
 Nota importante: Ao identificar os atributos de
uma entidade tem de se ter o cuidado de
verificar se estes correspondem apenas a um
valor para cada registo.
 Exemplo:
– Aluno
Nº aluno
Nome
Disciplinas (diversas)
Nota (diversas)
È necessário definir
duas novas entidades:
Disciplinas e Notas

11. MODELAÇÃO DE DADOS
Tipos de Chaves

12. Chave primária
 O atributo identificador de uma entidade é
designado chave primária. Não pode ser nula
nem repetida.
 É sobre esta que é criado o ficheiro índice que
permite optimizar as operações de pesquisa
sobre a base de dados.
 Exemplo:
 Aluno(cod_aluno, nome,
morada, etc..)
Também conhecido por
Index. Ficheiro criado com
base na chave primária e
utilizado para optimizar as
operações de pesquisa

13. Chaves Candidatas
 São todos os restantes atributos.
Atributos com características
específicas que lhes permitem ser
chave primária.

14. Nenhum atributo com
características de identificador
 Adicionar um atributo à entidade de forma a
funcionar como chave primária;
 Ex: Faltas( cod_falta, data, hora, disciplina, aluno)
 Seleccionar dois ou mais atributos que sejam
candidatos a chave e com estes formar uma
chave composta;
 Ex: Faltas(data, hora, disciplina, aluno)
Chave
constituída por
dois ou mais
atributos
identificados
como candidatos
a chave primária

15. Tipo de chaves primárias
 Chaves simples: constituída
apenas por um atributo.
 Chave composta: constituída por
mais do que um atributo.

16. MODELAÇÃO DE DADOS
Modelo de base de dados

17. Tipos
 Modelo hierárquico
 Modelo em rede
 Modelo Relacional

18. Hierárquico
 Consiste numa colecção de registos, em que os
dados se encontram relacionados entre si,
através de ligações.
Agência X
Cliente A
Nº100 Joana
Conta nº
151666425
Cliente B
… … …
Cliente C
… … …
Para fazer-mos a pesquisa
faz-se subindo e descendo a
árvore
Se o superior hierárquico for
eliminado todos os que ficam
abaixo serão igualmente
eliminados

19. Rede
 Consiste, à semelhança do modelo hierárquico, num
conjunto de dados relacionados entre si através de
ligações mas, neste caso, a estrutura não é hierárquica
ou em forma de árvore, mas em forma de rede.
Agência Y
Cliente D
… … …
Agência X
Cliente A
Nº100 Joana
Conta nº
151666425
Cliente B
… …
Cliente C
… … …
Existe mais conformidade e
flexibilidade na relação entre
os dados

20. Relacional
 Modelo que utiliza tabelas;
 As Tabelas numa base de dados relacional, são
representações de entidades ou ocorrências;
 As Colunas das tabelas representam campos
de informação ou atributos das entidades;
 As Linhas das tabelas representam entidades
singulares ou ocorrências concretas
correspondentes aos registos;

21. Exemplo
 Aluno → tabela
– Cod_aluno
– Nome
– Endereço Colunas
– Telefone
– etc
Cod_aluno Nome Endereço telefone
1235 Ana Costa Rua da paz, nº8 256369896
1236 José
Medeiros
Rua do ouro,
nº5
258369789
Linhas

22. SGBD
 O SGBD relacionais permitem a criação de
bases de dados relacionais, ou seja, base de
dados constituídas por tabelas e
relacionamentos entre elas.
Informática
tradicional
Base de dados
relacional
Álgebra relacional
Ficheiro Tabela Relação
Registo Linha Tuplo
Campo Coluna Atributo

23. Exemplo
Alunos
cod_aluno;
nome; morada;
telefone.
Cod_aluno:(numero)
3256;2536; etc…
Nome: (texto) Ana
Costa; José Medeiros;
etc…
Morada: (texto) Rua da
paz, nº7; rua do ouro,
nº9;etc…
Telefone: (numero)
235689369;458236589;
etc…
Classe das
entidades
Atributos
Domínios

24. exercício
Comércio
cliente
Produtos
Fornecedores
Venda

25. MODELAÇÃO DE DADOS
Relacionamento entre entidades

26. Relacionamento entre
entidades
 O relacionamento entre entidades é muito
importante, daí a chave primária ser muito
importante na entidade.
 O SGBD relacionais, por sua vez, caracterizam-
se por permitir criar bases de dados com
múltiplas tabelas relacionadas entre si. Os
relacionamentos entre entidades baseiam-se
nas chaves das tabelas

27. Tipos de relações
 Quanto ao nº de entidades
envolvidas:
 Relações unárias: em que
uma entidade se relaciona
consigo mesma;
 Relações binárias:
sempre que se relacionam
duas entidades diferentes;
 Relações ternárias: são
menos frequentes mas
representam o
relacionamento entre três
entidades.
Pessoa
“PAI”
Pessoa Casas
“Possui”
Identificação
Chefe de
secção
Empregado
“Possui”

28. Tipos de relações
 Quanto à cardinalidade:
 Um para um (1:1)
 Um para muitos ou
muitos para um(1:N) ou
(N:1)
 Muitos para muitos
(N:N)
Pessoa Casas
“Possui”
1 M
Pessoa
Identificação
“Possui”
1 1
Aluno
Disciplinas
“matrícula”
M M

29. Exemplo
Uma escola pretende registar as suas turmas e
alunos associados a estas.
 1º passo: identificar as entidades e respectivos
atributos.
– Turma(cod_turma; Designação; nível)
– Aluno(cod_aluno; Nome; morada; telefone; cod_turma)
Chave externa ou secundária: é
um atributo ou campo de uma
entidade ou tabela que é chave
primária numa outra entidade ou
tabela.

30. Cont.
Cod_turm
a
designaç
ão
nível
C01 A 2
C02 B 3
C03 C 1
Cod_alun
o
Nome Morada telefone Cod_turma
2355 Maria Santos P. Delgada 235632856 C02
2356 João Costa R. Grande 253698741 C03
2357 Carlos
Pacheco
P. Delgada 452123563 C01
2358 Carla Vieira VFC 458632587 C03
È precisamente entre
as chaves primárias
e as chaves externas
que se estabelece as
ligações entre as
tabelas.

31. Cont.
 Se fosse necessário registar as disciplinas que
cada aluno estava matriculado.
– Turma(cod_turma; Designação; nível)
– Aluno(cod_aluno; Nome; morada; telefone; cod_turma)
– Disciplina_aluno( cod_disc_aluno;cod_disciplina; cod_aluno)
– Disciplina(cod_disciplina; designação)
Duas Chaves
Externas ou
secundárias

32. esquema
Turma
Cod_turma
Designação
Nível
Aluno
Cod_aluno
Nome
Morada
Telefone
Cod_turma
Disciplina_alu
no
Cod_Disc_alun
o
Cod_aluno
Cod_disciplina
Disciplina
Cod_Disciplina
Designação

33. MODELAÇÃO DE DADOS
Preservação da integridade da
Informação

34. Integridade
Entidade
Referencial

35. Entidade
 Impõe que os valores dos
atributos que correspondem à
chave primária de uma entidade
não podem ser nulos nem iguais a
outros já existentes na tabela

36. Exemplo
Cod_aluno Nome Morada telefone Cod_turma
2355 Maria Santos P. Delgada 235632856 C02
2355 João Costa R. Grande 253698741 C03
2357 Carlos
Pacheco
P. Delgada 452123563 C01
Carla Vieira VFC 458632587 C03

37. Referencial
 Impõe que um valor de uma
chave externa tem
obrigatoriamente de existir como
elemento constituinte da chave
primária da tabela relacionada
com aquela chave externa.

38. Exemplo
Cod_turma designação nível
C01 A 2
C02 B 3
C03 C 1
Cod_aluno Nome Morada telefone Cod_turma
2355 Maria Santos P. Delgada 235632856 C02
2356 João Costa R. Grande 253698741 C04
2357 Carlos
Pacheco
P. Delgada 452123563 C01
2358 Carla Vieira VFC 458632587 C03

39. Normalização
Metodologia de Entidades e Relacionamentos
Desenho de Base de
dados

40. Modelação de dados
 Requisições numa biblioteca
 Problemas:
 redundância da informação
 mais espaço em disco,
 mais tempo de processamento,
 dificuldade de manutenção da integridade dos dados
 Solução:
 Divisão em várias tabelas relacionadas entre si.

41. Duas metodologias
 Normalização
 Entidades e relacionamentos
• As duas metodologias podem ser usadas
isoladamente ou combinadas.

42. Normalização
 Partir dos elementos de entrada e saída dos
dados e chegar ao Modelo de Dados.
 Exemplo: A partir de uma requisição chegar a
uma base de dados normalizada.
 Informalmente, a normalização consiste em
dividir uma tabela inicial em várias tabelas
minimizando a redundância da informação.

43. Identificação da chave
 A chave é um conjunto de campos, que identifica
de forma única cada registo da tabela.
 A chave deve ser tão simples quanto possível.
 Neste caso a chave é Req Nr+Coloca.

44. Identificação de dependências funcionais
entre partes da chave e outros campos
 Existe uma dependência funcional quando o
valor de um campo, ou campos determinam os
valores de outros campos
 ReqNr -> Leitor Nr, Nome, Morada
 Colocação -> Título, Autor
 ReqNr + Colocação -> Devolução, data
 A partir de cada dependência funcional criamos
uma nova tabela:

45. Novo conjunto de tabelas

46. Identificação de dependências
(transitivas ) entre campos não
chave

47. Novas tabelas resultantes das
dependências transitivas

48. Recapitulando

49. Formas normais de uma base
de dados

50. Formas normais de uma base
de dados

51. Formas normais de uma base
de dados

52. Outro exemplo: factura
detalhada

53. Entidades e Relacionamentos

54. Passo 1

55. Exemplo da biblioteca

56. Relacionamentos

57. Tipos de relacionamentos

58. Atributos de uma entidade

59. Diagrama de entidades e
relacionamentos

60. Notação de diagramas E-R

61. Implementação do modelo E-R

62. Exemplo de implementação

63. Exemplo: tratar N:N

64. Exemplo: tratar entidades

65. Exemplo: tratar 1:N

66. Exemplo: tratar 1:N - resultado

67. Exercício