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� PAGE \* MERGEFORMAT �24� MODELAGEM DE DADOS Aula 01 DADOS X INFORMAÇÃO DADOS representam fatos em sua forma primária. Por exemplo, o nome de um empregado, a quantidade de horas trabalhadas, por cada empregado, em uma semana, os números das peças mantidas em estoque ou dos seus pedidos de compras. INFORMAÇÃO é um conjunto de fatos organizados de tal forma que adquirem um valor adicional, além do valor do fato em si. Por exemplo, o total de vendas mensais pode ser mais adequado ao seu propósito, ou seja, pode conter mais valor, do que as vendas de cada vendedor individualmente. SISTEMA DE INFORMAÇÃO é um conjunto de processos que transforma dados em informação. DADOS são mais estáveis do que processos e, portanto, representam a uma das partes mais valiosas e importantes de um sistema de informação. BANCOS DE DADOS De acordo com (Navathe, 2005), podemos definir um banco de dados como um conjunto de dados que se relacionam. Porém, o significado do termo é mais restrito do que esta definição. Um banco de dados, necessariamente, possui as seguintes propriedades: Um banco de dados é uma coleção lógica coerente de dados com um significado inerente; Uma disposição desordenada de dados não pode ser referenciada como um banco de dados; Um banco de dados é projetado, construído e populado com dados para um propósito específico; SISTEMAS GERENCIADORES DE BANCOS DE DADOS E SISTEMAS DE BANCO DE DADOS Um banco de dados é criado e mantido por um conjunto de aplicações desenvolvidas especialmente para esta tarefa denominado “Sistema Gerenciador de Banco de Dados” (SGBD). UM SGBD é uma coleção de programas que permite aos seus usuários criarem e manipularem bancos de dados. O conjunto formado por um banco de dados e estes programas que o manipulam é chamado de Sistema de Banco de Dados. Um SGBD é conjunto complexo de software que deve prover um conjunto básico de funcionalidades. EVOLUÇÃO DOS BANCOS DE DADOS - Nos primeiros sistemas de informação, dados e processos eram mantidos juntos em um mesmo arquivo. A partir da observação de que os dados são muito mais estáveis que os processos, em um sistema de informação, iniciou-se a época de investimentos massivos no desenvolvimento de ferramentas voltados para seu tratamento eficiente. Gradativamente, dados e processos foram separados. USUÁRIOS DE BANCOS DE DADOS Em um ambiente de bancos de dados existem várias categorias de usuários. São elas: Administrador de dados (AD) - Responsáveis por identificar os dados a serem armazenados no BD e por escolher as estruturas apropriadas para representar e armazenar esses dados. Administradores do BD (ABD) - Desenvolve os esquemas internos através da construção das tabelas, índices, etc., autoriza o acesso ao banco de dados, de modo a coordenar e monitorar seu uso, garante a segurança dos dados, bem como seu backup e recuperação em caso de falhas. Analistas de sistemas - Determinam os requisitos dos usuários finais e desenvolvem especificações de transações que satisfaçam esses requisitos. Programadores de aplicação - Implementam as especificações das transações como programas, testando-os, corrigindo-os e documentando-os. Usuários finais - Utilizam os sistemas projetados pelo analista de sistemas cuja base de dados é mantida e monitorada pelo DBA e cuja integração com o conjunto da corporação é garantido pelo esquema conceitual mantido pelo Administrador de dados. Pessoal de suporte - Preocupam-se com o hardware disponibilizado para o ambiente. Aula 02 Os SGBDS E Suas Funcionalidades - Um SGBD é conjunto complexo de software que deve prover um conjunto básico de funcionalidades: Independência de dados, Controle de redundância, Compartilhamento de dados, Restrições de acesso, Restrições de integridade, Mecanismos de backup e recuperação e Múltiplas interfaces. PROCESSAMENTO DE TRANSAÇÕES Transação: é um processo que inclui um ou mais acessos no banco de dados, como leitura e gravação de registros. Isolamento: garante que cada transação possa ser efetuada de forma isolada de outras transações. Atomicidade: garante que todas as operações da transação sejam realizadas ou nenhuma delas seja. INDEPENDÊNCIA DE DADOS - Consiste na capacidade de permitir que haja evolução na descrição dos dados da empresa, sem que os sistemas ou aplicações tenham que ser alterados. CONTROLE DE REDUNDÂNCIA Redundância é armazenar o mesmo dado várias vezes, para atender diversas aplicações. Em alguns casos, a redundância é necessária, porém ela deve ser controlada pelo sistema de gerenciamento de banco de dados. “(Elmasri & Navathe, 2005). É um conceito representado pelo controle centralizado dos dados compartilhados por diversas aplicações, reduzindo a repetição de dados a um mínimo justificável e aceita apenas por questão de desempenho.” (Cerícola, 1991). PROBLEMAS DA REDUNDÂNCIA DE DADOS: Duplicação de esforço para manter os dados atualizados; Desperdício de espaço de armazenamento; Possibilidade de inconsistência dos dados COMPARTILHAMENTO DE DADOS - Permitir a usuários diferentes a utilização simultânea de um mesmo dado. RESTRIÇÕES DE ACESSO Um SGBD deve prover controles de segurança e autorização, que são utilizados para criar contas e seus respectivos direitos de acesso quando múltiplos usuários compartilham um banco de dados.” (Navathe,2005). Os controles de segurança abrangem conceitos tais como: procedimentos de validação e controle, garantia de integridade e controle de acesso, que visam resguardar o banco de dados de uma possível perda ou destruição de dados seja por falha de programa ou por falha de equipamento” (Cerícola, 1991). MECANISMOS DE BACKUP E RECUPERAÇÃO Um SGBD deve prover facilidades para recuperação de falhas do hardware ou software. Estes mecanismos evitam que cada aplicação tenha que projetar e desenvolver seus próprios controles contra a perda de dados. FALHA: Ocorre no nível mais baixo do hardware ou software. ERRO: Uma falha pode gerar um erro. Um erro é a representação da falha no universo da informação (dados). DEFEITO: O defeito é o que é percebido pelo usuário, é a representação de um erro no universo do usuário. MÚLTIPLAS INTERFACES Um ambiente de banco de dados é acessado por variados tipos de usuários com variadas necessidades de informação e com diferentes níveis de conhecimento técnico. BENEFÍCIOS NO USO DE SGBDS Os ambientes de bancos de dados fornecem uma série de vantagens na sua adoção: 1- Potencial para o estabelecimento e o cumprimento de padrões; 2- Flexibilidade de mudanças; 3- Redução no tempo de desenvolvimento de novas aplicações; 4- Disponibilidade de informação atualizada; 5- Economia de escala. BANCOS DE DADOS NÃO SÃO SEMPRE A SOLUÇÃO!!! Apesar das vantagens de utilização, a escolha por um ambiente de banco de dados tem um alto custo atrelado. Sobrecustos vinculados: - Alto investimento inicial em software, pela aquisição do banco de dados e licenças, e em hardware que suporte este ambiente. - Custo da generalidade do SGBD, ou seja, na definição e no processamento dos dados. - “Overhead” de processamento. Neste ambiente, overhead significa tudo aquilo que o SGBD tem que fazer além de gerenciar os dados. Isto envolve tarefas, tais como: garantir segurança, controlar concorrência (utilização do mesmo dado por aplicações e usuários distintos simultaneamente), recuperação de falhas e garantia de integridade. Aula 03 O projeto de um banco de dados envolve a produção de 3 modelos que definem uma arquitetura de 3 esquemas (conceitual, lógico e físico). Na fase inicial do processo, o mundo real ou mini-mundo deve ser entendido e seus objetos conceituais identificados. A este entendimento e identificação chamamos abstração de dados e o modelo produzido após esta fase chamamos modelo conceitual. Após a sua confecção e pela a aplicação de regras específicas, um modelo lógico é produzido. Este modelo está vinculado ao modelo de dados adotado pelo SGBD. Na etapa final, o modelo lógico dá origem ao modelo físico, efetivamente armazenado no banco de dados. ELEMENTOSDE ABSTRAÇÃO Minimundo - Porção específica da realidade, captada pelo analista, objeto de observação detalhada. Caso a análise do minimundo torne-se muito complexa, o analista pode subdividi-lo em pontos menores, chamados de “visões”. Banco de Dados - Coleção de fatos registrados que refletem certos aspectos de interesse do mundo real. Cada mudança, em algum item do banco de dados, reflete uma mudança ocorrida na realidade. Modelo Conceitual - Representa e/ou descreve a realidade do ambiente, constituindo uma visão global dos principais dados e relacionamentos (estruturas de informação), independente das restrições de implementação. Modelo Lógico - Descreve as estruturas que estarão contidas no banco de dados, considerando o modelo de dados do Sistema Gerenciador de Banco de Dados (SGBD), resultando em um esquema lógico de dados. Tem seu início a partir do Modelo Conceitual. Modelo Físico - Descreve as estruturas físicas de armazenamento de dados, tais como: tamanho dos campos, índices, tipo de preenchimento destes campos, etc... Tem origem no Modelo Lógico e detalha o estudo dos métodos de acesso ao SGBD. O OBJETIVO DA MODELAGEM DE DADOS é transmitir e apresentar uma representação única, não redundante e resumida, dos dados de uma aplicação. O PROJETO DO BANCO DE DADOS Década de 70 - Peter Chen desenvolve o MER (Modelo Entidades-Relacionamentos) Um Modelo de Dados é uma forma de representação gráfica do conhecimento que se tem sobre um ambiente qualquer. ENTIDADES - Define-se Entidade como aquele objeto que existe no mundo real, com identificação distinta e com um significado próprio. RELACIONAMENTOS - é uma associação entre duas entidades cujo significado seja de interesse para a realidade analisada. Aula 04 MODELAGEM CONCEITUAL - MODELO ENTIDADE RELACIONAMENTO ENTIDADES PODEM SER TANGÍVEIS: Pessoas, edifícios. INTANGÍVEIS: Setor, reserva de um vôo. ENTIDADES FRACA: Não existe, se não estiver relacionada a outra, isto é, ela é logicamente dependente da outra. Por exemplo, um apartamento dentro de um edifício, um dependente em relação a um funcionário em uma empresa. MAIS SOBRE ATRIBUTOS ... ATRIBUTOS COMPOSTOS: Endereço é formado pelos atributos: rua, bairro, cidade, estado, CEP. ATRIBUTOS SIMPLES OU ATÔMICOS: Atributos que não são divisíveis em unidades dados mais simples. Exemplo: data de nascimento, numero de fatura, valor total de venda. DOMÍNIO DE UM ATRIBUTO: Descrição de possíveis valores permitidos para um atributo. Exemplo: domínio do atributo cor de peça: azul, amarelo, verde, vermelho, branco. VALORES NULOS: Atributo sem valor. Um valor nulo pode ocorrer quando o atributo não é relevante para descrever uma entidade em particular. ATRIBUTOS IDENTIFICADORES: Atributos que identifica, de forma única, as instâncias de uma entidade. Exemplo: uma matrícula identifica um aluno e um CPF identifica um cliente. ATRIBUTO MULTIVALORADO: Os atributos multivalorados são tratados pelos seus detalhes, seu conteúdo é formado por mais de um valor. Exemplo: Telefone. Um empregado poderá ter mais de um número de telefone. Aula 05 Uma relação entre duas entidades pode ser descrita em termos da sua cardinalidade. TIPOS DE RELACIONAMENTOS: O RELACIONAMENTO UM-PARA-UM é usado quando uma entidade A se relaciona com uma entidade B e vice-versa. Este relacionamento é representado pelo sinal: 1:1 O RELACIONAMENTO UM-PARA-MUITOS é usado quando uma entidade A pode se relacionar com uma ou mais entidades B. Este relacionamento é representado pelo sinal: 1:N O RELACIONAMENTO MUITOS-PARA-MUITOS é usado quando várias entidades A se relacionam com várias entidades B. Este relacionamento é representado pelo sinal: N:N ou N:M RELACIONAMENTO RECURSIVO OU AUTO-RELACIONAMENTO Acontece quando os elementos de uma entidade se relacionam com eles mesmos. A CARDINALIDADE É um número que expressa o comportamento (número de ocorrências) de determinada entidade associada a uma ocorrência da entidade em questão através do relacionamento. Existem dois tipos de cardinalidade: MÍNIMA e MÁXIMA A cardinalidade máxima, expressa o número máximo de ocorrências de determinada entidade, associada a uma ocorrência da entidade em questão, através do relacionamento. A cardinalidade mínima, expressa o número mínimo de ocorrências de determinada entidade associada a uma ocorrência da entidade em questão através do relacionamento.
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