CCT0191 - MODELAGEM DE DADOS - RESUMO - LEANDRO ROBADY

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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.