Aula 2 - Introdução à Modelagem de dados

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Introdução à modelagem de 
dados
Banco de dados 1
Fabrício Nogueira
fabricio.silva@uva.br
Relembrando
• Coleção de dados relacionados
• Representação digital dos dados do mundo real
• Grandes volumes de dados e suas relações complexas justificam a 
criação de estratégias específicas para gerenciá-los
Banco de dados
Relembrando
• Arquivos X SGBDs
• Diminui o tempo de desenvolvimento de aplicações
• Tratamento de grande volume de informação
• Mecanismo padrão para obtenção dos dados
• Compartilhamento para múltiplos usuários
• Controle de concorrência
• Mecanismos de recuperação de falhas
Por que usar SGBD?
• Redução do tempo de desenvolvimento
• Consistência de dados
• Controle de concorrência
• Recuperação de falhas
Aplicações tradicionais
• Bancos de dados numéricos e textuais
• Exemplos
• Gerenciamento de vendas de uma farmácia
• Gerenciamento de uma loja de tintas
• Sistema bibliotecário
• Sistema bancário
Aplicações mais recentes
• Multimídia
• Sistemas de Informação Geográfica (GIS)
• Data Warehouses
Relacionamentos
• Data Mining
• Data Warehousing
• Information Retrieval
• Distributed and Parallel Databases
• Big Data
• NoSQL
• Ontologias e Web Semântica
Conceitos
• Modelo de dados
• Coleção de conceitos para descrever dados
• Estrutura para representação de dados
• Ex.: Modelo relacional  tabelas e atributos
• Esquema
• Descreve a coleção de dados que está sendo modelada pelo modelo de dados
• Tipo de modelo de dados sendo utilizado
• Relacional  Relações (tabelas) e esquema 
Níveis de abstração dos dados
Nível semântico Nível lógico Nível físico
Base de 
dados
Modelagem do universo de discurso
• Modelo Entidade-Relacionamento (ER)
• Padrão para modelagem conceitual
• Criado por Peter Chen em 1976
• Entidade
• Objeto do universo
• Identificável distintamente
• Existência independente
Pessoa
Livro
Departamento de 
uma empresa
Categoria de um livro
Modelagem do universo de discurso
• Modelo Orientado a Objetos (OO)
• Simula 67
• Primeira linguagem Orienta a Objetos
• Smalltalk
• Projeto Dynabook
• Objeto
• Objeto do universo
• Identificável distintamente
• Existência independente
Pessoa
Livro
Departamento de 
uma empresa
Categoria de um livro
Níveis de abstração dos dados
• Nível semântico
• Alto nível de representação de dados
• Relação direta com a forma como os usuários percebem os dados
• Entidades ou Objetos
• Nível lógico (ou conceitual)
• Dependente do SGBD
• Estruturas de representação do SGBD
• Nível físico
• Interno ao SGBD
• Armazenamento
• Sistema operacional
Modelos lógicos de dados
• Modelo relacional
• Modelo Hierárquico
• Modelo em Rede
• Modelo Orientado a Objetos
• Modelo Objeto-relacional
• NoSQL
Modelos lógicos de dados
Estruturas
1
Operações
2
Restrições
3
Modelos lógicos de dados
Estruturas
=
tabelas
1 Operações= 
Álgebra 
relacional
2
Restrições
3 DuplicidadeReferencial
Modelos lógicos de dados
Estruturas
1
Operações
2
Restrições
3
Modelos lógicos de dados
Estruturas
=
classes
1 Operações
=
Álgebra, 
métodos
2
Restrições
3 Objetos com identificação 
nula
Independência de dados
• Sistema de arquivos  Esquema no código fonte do programa
• Definição dos dados + representação interna de armazenamento + métodos 
de acesso
• Independência lógica dos dados
• Mudanças no nível lógico não afetam o nível físico e nem conceitual
• Ex.: Inclusão de novos atributos numa tabela
• Independência física dos dados
• Alterações no nível físico não afetam o nível conceitual e nem o nível lógico
• Ex.: Alteração do método de busca dos dados
Independência de dados
• Nível externo (visões)
• Garante a independência dando a diferentes usuários dos dados, diferentes 
possibilidades de visões
• Ex.:
• Professor Nome, CPF, Disciplina
• Professor  Nome, Endereço, Filiação, RG
Níveis de esquema no SGBD
• Nível externo
• Dados
• Nível lógico
• Entidades e atributos
• Nível físico
• Índices
• Número de bytes
Nível físico
Nível lógico
Visão Visão Visão
Níveis de esquema no SGBD
Exemplo: Base de dados de peças de computador
Produto
Tipo de 
produto
1N
Código
Nome
Preço
Código
Nome
Exemplo: Base de dados de peças de computador
Produto
codigo nome preco codigo_tipo
1 HP 500 R$ 600 1
2 Sony Vaio R$ 2000 2
3 Dell R$ 1900 2
Tipo de produto
Codigo Nome
1 Impressora
2 Notebook
Exemplo: Base de dados de peças de computador
• Esquema lógico
• Produto (codigo, nome, preço, cod_tipo)
• Tipo_Produto(codigo, nome)
• Cod_tipo da tabela Produto referencia o atributo codigo em Tipo_Produto
• Esquema físico
• Tabelas acessadas em arquivo de acesso sequencial
• Criação de índice usando a coluna código em Tipo_Produto
• Esquema de visões (externo)
• Aplicação de cotações de produtos só acessa código e preço de produto
• Aplicação de tipo de produto só acessa código e descrição
Exemplo: Loja de tintas
Serviço
Cliente
Empresa
1
N
1
N
Um cliente solicita um serviço da loja de tintas.
Uma empresa pode recomendar vários clientes para a 
loja de tintas.
Exemplo: Loja de tintas
• Esquema lógico
• Cliente (código, nome, endereço, telefone, cpf, código_empresa, código_serviço)
• Empresa (código, nome, endereço, cnpj)
• Serviço (código, tipo, descrição, valor)
• Esquema físico
• Arquivos sequenciais
• Índices por cpf, cnpj
• Esquema externo
• Mala direta: Nome do cliente, telefone e endereço (cliente_mala_direta)
• Pagamentos: Nom do cliente, cpf, tipo, serviço, valor (cliente_serviços)