Prévia do material em texto
Construção de Modelos de Dados: Modelo Conceitual SST Costa, Lidiane Farias Construção de Modelos de Dados: Modelo Conceitual / Lidiane Farias Costa Ano: 2021 nº de p. : 13 Copyright © 2019. Delinea Tecnologia Educacional. Todos os direitos reservados. Construção de Modelos de Dados: Modelo Conceitual 3 Apresentação Olá, pessoal! Tudo bem com vocês? Espero que sim! Vamos aprender conteúdo novo? Já é de nosso conhecimento que o banco de dados é um conjunto de dados que estão interligados por seus relacionamentos; porém, esse termo banco de dados é muito mais do que um conjunto de dados e seus relacionamentos. O banco de dados deve armazenar os dados coerentemente a fim de gerar um significado.. 4 1. Aspectos introdutórios Vamos iniciar esta Unidade conceituando o que é um banco de dados. Segundo Heuser (2011, p. 22), banco de dados “é um conjunto de dados integrados que tem por objetivo atender uma comunidade de usuários”. E entre as principais vantagens de um banco de dados, podemos destacar: • Volume: como os dados são armazenados de forma digital, não há necessidade de arquivos de papel. • Agilidade nas informações: os computadores têm maior capacidade de processamento que os seres humanos. • Menor trabalho: com eliminação do papel, as tarefas são sempre feitas pelo usuário final, por meio de um sistema. • Confiabilidade: as informações são mais precisas e atualizadas, pois estão disponíveis a qualquer momento. • Proteção: os dados não ficam expostos para qualquer pessoa acessar, mas sim apenas pessoas autorizadas têm acesso. • Compartilhamento de informações: como os dados podem ficar disponíveis a qualquer momento, vários departamentos dentro da organização têm acesso às informações simultaneamente. 5 Neste contexto, uma forma de comunicação padronizada de acesso às informações de um banco de dados é por meio dos Sistemas de Gerenciamento de Banco de Dados (SGBDs). Amadeu (2015, p. 26) define o “SGBD como parcialmente responsável por garantir que todo estado do banco de dados seja um esta do válido, isto é, um estado que satisfaça a estrutura e as restrições especificadas no esquema”. Assim, os SGBDs apresentam como base o modelo de dados relacionais, também conhecido por abordagem relacional. Silberschatz, Korth e Sudarshan (2012, p. 15) definem os modelos de dados relacionais como “um conjunto de tabelas para representar tanto os dados quanto às relações entre eles”: Modelo de Dados: uma coleção de ferramentas conceituais para descrever dados, relações de dados, semântica de dados e restrições de consistência. Um modelo de dados oferece uma maneira de descrever o projeto de um Banco de Dados no nível físico, lógico e de view (SILBERSCHATZ; KORTH; SUDARSHAN; 2006, p. 5). Compreendendo os dados Fonte: Plataforma Deduca (2021). #PraCegoVer: Imagem que representa um homem observando um documento. Vale ressaltar que nesta unidade adotaremos o termo modelo relacional em vez de abordagem relacional, optando assim pela forma mais utilizada na literatura. A abordagem relacional ou modelo de dados relacionais surgiu em 1970 por Ted Cood da IBM Research, tendo como conceito a relação matemática, tabelas e valores, e sua teoria está vinculada à teoria de conjuntos e na lógica de predicados de primeira ordem. 6 Segundo Elmasri e Navathe (2011, p. 90), “o modelo relacional representa o banco de dados como uma coleção de relações. Informalmente, cada relação se parece com uma tabela de valores ou, em alguma extensão, com um arquivo de registros plano”. Reflita O modelo relacional permite a representação da estrutura lógica do projeto com uma visão genérica. Sua estrutura é feita de forma clara e simples, possibilitando representar os dados do mundo real como objetos denominados entidade ou conjunto de entidades. Dessa forma, podemos entender que o modelo relacional é utilizado pela maioria dos SGBDs para a criação e a manipulação de informações em um banco de dados. No entanto, para que essas informações sejam manipuladas, faz-se necessário adotar uma modelagem de dados. Para Puga, França e Goya (2013, p. 77): [...] a modelagem de dados é um método de análise que, a partir de fatos relevantes a um contexto de negócio, determina a perspectiva dos dados, permitindo organizá-los em estruturas bem definidas e estabelecer regras de dependência entre eles, além de produzir um modelo expresso por uma representação descritiva e gráfica. Reflita Como objetivos da modelagem de dados, que é considerado por muitos autores como a mais importante etapa no desenvolvimento de um banco de dados, podemos citar: • Entender melhor a regra de negócio do cliente. • Colher as informações que compõem o sistema. • Elaborar o banco de dados. 7 • Contribuir na organização das informações. 1.1 Modelo conceitual O que seria o modelo conceitual? O que ele objetiva? Bem, podemos dizer que esse modelo tem como objetivo solucionar problemas do mundo real, criando elementos globais e interligando-os por meio de estruturas de informação. Para a criação de um banco de dados, devemos sempre dar o “start” primeiramente pelo modelo conceitual. Mas por que o modelo conceitual é o primeiro a ser criado? Atenção Justamente porque ele tem por obrigação demonstrar ao usuário final, que nem sempre terá um conhecimento de banco de dados, qual a estrutura e as regras de negócios que serão implementadas no banco. O modelo conceitual deve atender a todo o processo de solicitações cotidiana para que possamos ter esses dados estruturados fisicamente. O modelo conceitual também pode ser representado por meio de texto, como: Cadastro de responsáveis Dados necessários: campo Identificador único, nome do pai, nome da mãe, telefones. Cadastro de alunos Dados necessários: campo identificador único, código identificador do responsável, nome do aluno, idade. Para verificarmos se realmente você entendeu como criar um modelo relacional, imagine agora se nós perguntássemos a você como você descreveria o modelo 8 conceitual para armazenar os dados de um livro? Pense sobre isso e responda para você mesmo quais os itens seriam importantes para esse problema. A solução que iremos dar agora pode não ser exatamente igual à qual você pensou, mas existe uma grande chance de ser muito parecida. Vamos a ela: Cadastro de livros: identificador do livro, título, autor, editora, número de páginas, preço, ano de publicação, número de edição, ISBN. Atenção Agora que vimos sobre o modelo conceitual, vamos abordar o modelo lógico. 2. Modelo lógico O modelo lógico só deve ser inicializado logo após a conclusão do modelo conceitual. Diferente do modelo conceitual, o modelo lógico será criado com base em um tipo de banco de dados, como SQL Server, Oracle, MySQL, dentre outros. Muitos analistas não aceitam que a etapa do modelo conceitual seja importante, pois na verdade muitos dizem que não há necessidade e, devido aos prazos curtos dos projetos, não criam o modelo conceitual e já começam o desenvolvimento para o modelo lógico. Muitos se dão conta de que então nem todo requisito ou solicitação ficou completa ou foi atendida corretamente e que poderia ser facilmente criada e interpretada na elaboração do modelo conceitual. O modelo lógico também pode ter sua representação de forma textual: Parents (parent_id, father, mother). Students (student_id, name, age, parent_id) parent_id refe- rência Parents. Telephone (telefone_number, parent_id) parent_id referência Parents. 9 2.1 Modelo Físico Ele é concebido por meio do modelo lógico e nesse modelo é onde será definido os tipos de dados que serão armazenados. No modelo físico são criados os componentes de tabelas, campos, tipo de dados e valores, índice e uma série de outras informações. 2.2 Entidade e Relacionamento Uma perfeita abordagem na construção de um banco de dados envolve a estruturação dos três tipos de modelo: • Modelo conceitual. • Modelo lógico.• Modelo físico. Uma coisa precisa ficar clara para quem irá se aventurar nesse ramo da informática: cada projeto será diferente do outro. Devido a isso, sempre será necessária a criação de modelos para atender a determinado projeto. O que pode ser feito para ajudar é criar um meta-modelo. Este metamodelo deve ter todos os elementos necessários para modelar qualquer tipo de projeto. Vamos então entender o metamodelo ER (Entidade-Relacionamento). O modelo Entidade-Relacionamento (ER) foi definido por Peter Pin-Shan Chen, em 1976, e baseia-se na percepção do mundo real como constituído por um conjunto de objetos básicos chamados entidades e relacionamentos e define uma técnica de diagramação para modelos de dados, o diagrama de entidades e relacionamentos. Reflita 10 O modelo Entidade-Relacionamento pode ser demonstrado por meio de gráficos. Um diagrama de entidades pode ser representado por retângulos, os relacionamentos podem ser representados por losangos e os atributos de cada entidade ou relacionamento por meio de elipses. Você deve estar se perguntando: será mesmo necessária a criação desses modelos? Vamos então fazer uma analogia da UML. A própria UML diz que a utilização de diagramas de casos de usos são os primeiros diagramas a serem criados como etapa de processo. Atenção Quanto mais tempo e mais bem estruturado o modelo conceitual, mais estável será a probabilidade de ter que realizar alterações nas etapas finais ou até mesmo durante a execução do projeto está tendendo a nenhuma. O diagrama de Entidade-Relacionamento exemplifica a estrutura conceitual e lógica de um sistema de banco de dados. Então agora chegou a hora de você começar o modelo e para isso temos que ter o conhecimento de alguns elementos. Assim, vamos falar dos elementos do modelo ER. 2.3 Modelo Entidade Relacionamento Esse modelo é composto por três elementos: • Entidades. • Relacionamentos. • Atributos. Nesse modelo que iremos criar agora, o objetivo é entendermos a regra de negócio para que possamos projetar um sistema por meio das representações gráficas e de dados. 11 3. Entidade A entidade é um elemento/objeto/evento no qual queremos armazenar uma informação. Essa entidade corresponde a qualquer coisa do nosso cotidiano. As entidades são nomeadas com substantivos concretos ou abstratos que representem de forma clara sua função dentro do domínio. Para entendermos o que é essa entidade e qual a sua finalidade, podemos citar aqui que uma entidade pode ser, por exemplo, comum em vários sistemas como Cliente, Produto, Venda, Turma, Função, entre outros. Programação Fonte: Plataforma Deduca (2021). #PraCegoVer: Imagem que representa um conjunto de códigos sequenciais. Uma entidade é a representação de um elemento de dados para um fim específico existente no mundo real. Essa entidade terá uma ou várias informações. Cada ocorrência dessas informações é chamada de instância e irá representar um conjunto exclusivo dos dados. 12 Fechamento Nesta aula de hoje, exploramos um tópico muito importante em banco de dados. Após esta leitura, você foi capaz de: Explicar os tipos de modelos de dados existentes focando no modelo relacional; empregar os conceitos fundamentais de projeto de banco de dados; elaborar modelos conceituais de dados. Bons estudos! 13 Referências AMADEU, Claudia Vicci (Org.) Banco de dados. 1 ed. São Paulo: Pearson Education do Brasil, 2015. ELMASRI, R.;NAVATHE, S. B. Sistema de banco de dados. 6. ed. São Paulo: Person, 2011. HEUSER, C. A. Projeto de banco de dados. Porto Alegre: Bookman, 2011. MACHADO, F. R. Banco de dados: projeto e implementação. São Paulo: Érica, 2014. PUGA, S; FRANÇA, E.; GOYA, M. Banco de Dados: implementação em SQL, PL/SQL e Oracle 11g. São Paulo: Pearson Education do Brasil, 2013. SILBERSCHATZ, A.; KORTH, H. F.; SUDARSHAN, S. Sistema de banco de dados. 6. ed. Rio de Janeiro: Campus Elsevier, 2012.