Apostila BANCO DE DADOS - 2 - MER Conceitual - V1

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ARA0040 – BANCO DE DADOS 
PROFESSOR: RAIMUNDO AGUIAR XAVIER
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Aula 02 - CONTEÚDO
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➢Conceitos de MODELOS DE DADOS
➢TIPOS DE MODELOS DE DADOS
Modelos de Dados
Conceitos – Modelagem de Dados
Modelar significa criar um modelo que explique as características de
funcionamento e comportamento de um software a partir do qual ele será criado,
facilitando seu entendimento e seu projeto, através das características principais que
evitarão erros de programação, projeto e funcionamento. É uma parte importante do
desenho de um sistema de informação.
Os modelos de dados são ferramentas que permitem demonstrar como serão
construídas as estruturas de dados que darão suporte aos processos de negócio, como esses
dados estarão organizados e quais os relacionamentos que pretendemos estabelecer entre
eles.[1]
A abordagem possui três perspectivas:
Modelagem Conceitual: é usada como representação de alto nível e considera
exclusivamente o ponto de vista do usuário criador dos dados; Demonstra todas as relações
entre as entidades, suas especializações, seus atributos e auto-relações.
Modelagem Lógica: Mostra as ligações entre as tabelas de banco de dados, as chaves
primárias, os componentes de cada uma, etc.
Modelagem Física: demonstra como os dados são fisicamente armazenados.
https://pt.wikipedia.org/wiki/Modelagem_de_dados
https://pt.wikipedia.org/wiki/Software
https://pt.wikipedia.org/wiki/Programa%C3%A7%C3%A3o_de_computadores
https://pt.wikipedia.org/wiki/Sistema_de_informa%C3%A7%C3%A3o
https://pt.wikipedia.org/wiki/Modelagem_de_dados#cite_note-1
https://pt.wikipedia.org/wiki/Modelagem_de_dados
Modelos de Dados
Conceitos – Modelo Conceitual
Modelagem Conceitual trata da descrição da semântica de aplicativos de
software em um alto nível de abstração. Especificamente, modeladores
conceituais descrevem modelos de estrutura em termos de entidades,
relacionamentos e restrições[1]; descrevem modelos comportamentais ou
funcionais em termos de estados, transições entre estados e ações
executadas em estados e transições[2]; e descrevem interações e
interfaces de usuário em termos de mensagens enviadas e recebidas e
informações trocadas[3]. Alguns modelos são objetos físicos; por exemplo,
um modelo de um brinquedo que pode ser montado e pode ser feito para
funcionar como o objeto que representa. O termo modelo conceitual
também pode ser usado para se referir a modelos que são formados após
um processo de conceituação ou generalização[4].
https://pt.wikipedia.org/wiki/Modelagem_conceitual
https://pt.wikipedia.org/wiki/Sem%C3%A2ntica
https://pt.wikipedia.org/wiki/Software_aplicativo
https://pt.wikipedia.org/wiki/Modelagem_conceitual#cite_note-1
https://pt.wikipedia.org/wiki/Modelagem_conceitual#cite_note-2
https://pt.wikipedia.org/wiki/Modelagem_conceitual#cite_note-3
https://pt.wikipedia.org/wiki/Modelagem_conceitual#cite_note-MWCD-4
https://pt.wikipedia.org/wiki/Modelagem_conceitual
Modelos de Dados
Modelo Conceitual - Exemplo
Modelos de Dados
Conceitos – Modelo Lógico
É uma descrição de banco de dados de forma independente de
implementação num sistema de gerenciamento.
Registra QUE dados podem aparecer no banco, mas não registra
COMO estes dados estão armazenados no SGBD.
Modelagem Lógica é necessária para compilar os requisitos de
negócio e representar os requisitos como um modelo.
Está principalmente associada à coleta de necessidades de negócios, e
não ao design do banco de dados.
As informações que precisam ser coletadas são sobre unidades
organizacionais, entidades de negócios e processos de negócios.
Descreve como os dados serão armazenados no banco e também
seus relacionamentos.
Pode ser: relacional, orientado a objetos, orientado a colunas, entre
outros.
https://pt.wikipedia.org/wiki/Modelagem_de_dados
https://pt.wikipedia.org/wiki/Modelagem_de_dados
Modelos de Dados
Modelo Lógico - Exemplo
Modelos de Dados
Conceitos – Modelo Físico
Inclui a análise das características e recursos necessários
para armazenamento e manipulação das estruturas de dados
(estrutura de armazenamento, endereçamento, acesso e
alocação física), sendo uma sequência de comandos
executados em SQL a fim de criar as tabelas, estruturas e
ligações projetadas até então e finalmente criar o banco de
dados.
https://pt.wikipedia.org/wiki/Modelagem_de_dados
https://pt.wikipedia.org/wiki/SQL
https://pt.wikipedia.org/wiki/Modelagem_de_dados
Modelos de Dados
Modelo Físico- Exemplo
-- Database: Livraria
DROP DATABASE Livraria;
CREATE DATABASE Livraria
WITH 
OWNER = postgres
ENCODING = 'UTF8'
LC_COLLATE = 'Portuguese_Brazil.1252'
LC_CTYPE = 'Portuguese_Brazil.1252'
TABLESPACE = pg_default
CONNECTION LIMIT = -1;
USE Livraria;
CREATE TABLE usuarios (
cod_usuario numeric ( 6 ) NOT NULL,
nome char ( 100 ) NOT NULL,
cpf CHAR ( 11 ) NOT NULL,
email char ( 40 ) NOT NULL,
username char ( 20 ) NOT NULL,
password char ( 20 ) NOT NULL,
CONSTRAINT PK_USUARIOS PRIMARY KEY (cod_usuario),
CONSTRAINT AK_USU_CPF UNIQUE (cpf),
CONSTRAINT AK_USU_USERNAME UNIQUE (username)
) ; -- TABLESPACE TSP_CURSOSQL;
1. Definição do MER (Modelo
Entidade-Relacionamento)
Entidade-Relacionamento - DER ou
O MER (também conhecido como Diagrama
Entidade
Relacionamento e Atributo - ERA) foi criado por Peter
Chen em 1976 e é baseado na percepção de um mundo
real.
Qualifica todo item de informação como Entidade,
Relacionamento ou Atributo, facilitando assim o
entendimento tanto por parte do projetista do banco
quanto do usuário.
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2. Os tipos de diagramas:
Dois são os tipos dos diagramas: o básico e o
estendido.
O primeiro, BÁSICO, é usado pela maioria das
ferramentas CASE. Neste há a descrição das entidades,
relacionamentos e atributos do sistema, sendo a
semântica definida no dicionário de dados. Construtores
especializados como: entidades-fracas ou
notação de existência 
também utilizadas
mandatória ou opcional são 
por este modelo.
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Exemplo de um modelo básico:
Cliente Vídeo
aluga
M N
IdCliente
NomeCliente
Data IdVídeo
NrCópia
Título
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O modelo estendido:
O nível mais complexo do modelo é
direcionado para o programador da
aplicação de banco de dados, onde certas
restrições descritas no modelo são
diretamente relacionadas com o código.
Será estudado em uma segunda
apresentação.
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3. Resumo das fases do projeto de um 
banco de dados
1.Modelagem conceitual – procura capturar
formalmente os requisitos de informação de um BD;
2.projeto lógico – objetiva definir as estruturas de dados
que implementem os requisitos identificados na
modelagem conceitual
3.projeto físico – define parâmetros físicos de acesso ao
BD, procurando otimizar a performance do sistema
como um todo.
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Requisitos de Dados
Projeto Conceitual
Projeto Lógico
Projeto Físico
Esquema Conceitual
Esquema Físico
Esquema Lógico
Coleta e Análise 
de Requisitos
Mini-Mundo
Independente 
de SGBD
Específico para 
um SGBD
Foco: dados
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O ciclo de vida de um banco de 
dados (6 fases):
1. Análise dos requerimentos;
2.Projeto conceitual ou lógico do banco de 
dados:
1. Modelagem ER;
2. Integração das visões;
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2.3. Transformação do MER para as
tabelas SQL;
2.4. Normalização das tabelas;
3. Refinamento de uso;
4. Distribuição dos dados (opcional);
5.Definição do esquema local e projeto 
físico;
6. Implementação do banco de dados,
monitoramento e modificações;
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4.1 - Análise dos requerimentos
Objetivo: identificar o mundo real em suficientes
detalhes para possibilitar a construção do BD.
Verifica:
• os requerimentos naturais dos dados (armazenados no BD);
o os objetivos da organização;
o os objetivos do sistema de informação;
o a estrutura da empresa;
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o a política organizacional e operacional da 
empresa;
o elementos de dados, relacionamentos, restrições e
ambiente de trabalho.
• Exigências de processamento:
o aplicações existentes;
o percepção de novas aplicações;
• Plataforma de hardware e software;
• Regras de performancee integridade;
• Efetivar entrevistas em diferentes níveis.
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Regras (de Negócio)
◼ Sistemas de informação resolvem uma 
necessidade funcional do negócio de 
uma organização.
◼ Organizações possuem regras para 
conduzir seus negócios.
◼ Regras de negócio podem variar desde
simples restrições de domínios de 
valores a complexas políticas 
organizacionais.
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Exemplos de Regras de Negócio
◼
◼
◼ Simples:
–O salário mínimo é R$160,00. 
Média
– Nenhum funcionário pode ter salário
maior do que o do presidente da 
empresa.
Complexa
– Nenhum funcionário pode ter salário 
maior do que o do seu chefe
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4.2 - Projeto conceitual ou lógico do BD
4.2.1 - Modelagem ER (componentes):
Definição:
É um modelo abstrato de banco de dados segundo a visão
da empresa. Ele descreve como serão agrupados os
elementos de dados no banco, identificando os
relacionamentos entre estes elementos para atender aos
requisitos da informação.
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Como é realizado:
O processo identifica
redundantes e os grupos de
também elementos 
elementos de dados
repetidos para aplicações específicos.
Os elementos repetidos são organizados e refinados
até que surja uma visão lógica completa dos
relacionamentos entre todos os elementos de dados de
um banco de dados.
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Entidade
É uma classe do mundo real com características e
propriedades comuns
armazenar informações.
sobre a qual desejamos 
É representado por um
retângulo e faz uma analogia a umregistro.
Exemplos: pessoas, lugares, coisas ou eventos.
Representação: Cliente
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Entidade Fraca
• É uma entidade que não possui vida própria. Sua
existência depende da existência de uma entidade
principal;
• Para formarmos a chave primária de uma entidade
fraca, utilizamos a chave primária da entidade forte da
qual ela é existencialmente dependente, mais um
conjunto mínimo de atributos que possa identificar
esta entidade.
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Exemplo:
e DependentesFuncionários (Entidade Principal) 
(Entidade Fraca).
Representação:
Dependente
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Relacionamento
Representa uma associação que ocorre no mundo 
real entre duas ou mais entidades.
Exemplo: Aluno cursa Disciplina 
Aluno(Entidade) e Disciplina(Entidade).
Representação: cursa
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Podem ser estudadas sobre 3 aspectos:
I. Grau:
Recursivo binário -
Binário –
Funcionário é casado 
com
1
1
Departamento Divisãoé sub-
unidade 
de
1N
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Ternário –
Observação: este tipo de relacionamento deve sempre
que possível ser evitado, já que em muitos casos pode ser
decomposto em 2 ou 3 relacionamentos binários. Nem
sempre é possível.
Escritório Projeto
Funcionário
usa
NM
L
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II. Conectividade:
Departamento
gerencia
Funcionário1 1
Departamento
possui
Funcionário
1 N
um-para-um
um-para-muitos
30
Funcionário trabalha 
em
Projetos
M N
Departamento
gerencia
Funcionário
1 1
muitos-para-muitos
Data-de-início
III. Existência:
opcional
31
Escritório
pertence
Funcionário
1 N
Departamento
possui
Funcionário
1 N
mandatório
desconhecido
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Atributo
São os elementos de dados que conferem
identificação e qualificação aos objetos (Entidades e
Relacionamentos).
Exemplo: Aluno (Matrícula, Nome, Endereço) 
Cursa (Data)
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Representação e tipos de atributos:
Chave ou Atributo Determinante: É o atributo que
garante a unicidade de cada ocorrência de uma
Entidade.
Ex: Aluno (Matrícula) 
Veículo (Placa)
IdCliente
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Tipos de chaves:
• Chave Primária: conjunto de um ou mais atributos
(superchave) que permite identificar unicamente uma
entidade no conjunto de entidades.
• Chave Candidata: atributo alternativo que também deve
identificar unicamente uma entidade no conjunto de
entidades.
• Chave Estrangeira: atributo de uma entidade que é
chave primária da entidade com a qual possui
relacionamento.
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Tipos de atributos:
Descritor ou Atributo Simples: guarda em sium 
valor indivisível.
Ex: Nome, Preço, Marca
Descritor multivalorado: é aquele que possui 
várias ocorrências.
Ex: Telefone
NomeCliente
Grau
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Atributo complexo ou Composto: é aquele que é 
um conjunto de atributos.
Endereço
Ex: Endereço (Rua + Número + Bairro + CEP + 
Cidade)
rua
cidade
estado
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Domínio de Atributo
Exemplo: Sexo :
Nome: 
Salario:
(F ou M) 
Char(30) 
Inteiro > 5.000
Todo atributo é baseado em um único domínio.
Podem existir domínios que aceitem valores nulos 
(desconhecidos ou não aplicáveis).
Exemplo: Número Apto: Inteiro ou nulo ( não 
aplicável se mora em casa).
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Cardinalidade
Expressa o número mínimo e máximo de vezes em 
que duas Entidades de relacionam.
Tipos de Cardinalidade
(0,1) no mínimo 0 e no máximo1 ocorrência,
indicando que o relacionamento é opcional e, se
existir, associará uma única vez as entidades envolvidas.
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(1,1) no mínimo 1 e no máximo 1 ocorrência,
indicando que o relacionamento é obrigatório e 
sempre existirá entre as Entidades envolvidas.
(0,N) no mínimo 0 e no máximo N ocorrências,
indicando que o relacionamento é opcional e, se
existir, associará várias vezes as Entidades envolvidas.
(1,N) no mínimo 1 e no máximo N ocorrências,
indicando que o relacionamento é obrigatório e
sempre existirá entre as Entidades envolvidas.
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4. Notações:
Notação Chen
Departamento EmpregadoÉ ger.
Divisão Departamentotem
Escritório EmpregadoÉ
ocup.
1
1
1
1
N
N
41
Empregado ProjetoTrab. 
em
M
N
Dependente
Entidade fraca
Empregado
lidera
N1Auto-
relacionamento
42
Notação Pé-de-galinha
Departamento
É gerenciado
Empregado
por
Divisão
tem
Departamento
Escritório
É ocupado
Empregado
por
43
Empregado Projeto
Trabalha em
Dependente
Entidade fraca
Empregado
N1
Auto-
relacionamento
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5. Regras
•1:1
o as duas entidades são mandatárias;
o um entidade é mandatária e outra opcional;
o as duas entidades são opcionais.
•1:N – a chave da entidade mandatária e inserida na outra
entidade;
•M:N - uma tabela de associação é criada com as chaves das
outras entidades;
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Modelos de Dados
Ferramentas CASE
brModelo 3.3 - http://www.sis4.com/brmodelo/
Erwin - https://erwin.com/products/erwin-data-modeler/
Power designer - https://sybase-powerdesigner.informer.com/download/?lang=pt
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https://sybase-powerdesigner.informer.com/download/?lang=pt
https://www.mysql.com/products/workbench/