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Notas Didáticas
Prof. Luiz Camolesi Jr.Pg. 1 – Parte III (Projeto Conceitual de Banco de Dados)
Projeto Conceitual
de Banco de Dados
16 páginas
♦♦ IINNTTRROODDUUÇÇÃÃOO
♦♦ CCOONNCCEEIITTOOSS BBÁÁSSIICCOOSS
♦♦ EENNTTIIDDAADDEESS EE TTIIPPOOSS DDEE EENNTTIIDDAADDEESS
♦♦ RREELLAACCIIOONNAAMMEENNTTOOSS EE TTIIPPOOSS DDEE RREELLAACCIIOONNAAMMEENNTTOOSS
♦♦ AATTRRIIBBUUTTOOSS EE TTIIPPOOSS DDEE AATTRRIIBBUUTTOOSS
♦♦ AABBSSTTRRAAÇÇÕÕEESS DDEE DDAADDOOSS
♦♦ DDIIAAGGRRAAMMAA DDEE RREEPPRREESSEENNTTAAÇÇÃÃOO
♦♦ MMOODDEELLAAGGEEMM DDEE DDAADDOOSS
♦♦ EEXXEEMMPPLLOO
“Marco Polo descreve uma ponte, pedra por pedra. -
Mas qual é a pedra que sustenta a ponte? - Pergunta Kublai
Khan. - A ponte não é sustentada por esta ou aquela pedra -
responde Marco -, mas pela curva do arco que estas formam.
Kublai Khan permanece em silêncio, refletindo. Depois
acrescenta: - Por que falar de pedras então? Só o arco me
interessa. Polo responde: - Sem pedras o arco não existe."
Ítalo Calvino
III
Notas Didáticas
Prof. Luiz Camolesi Jr.Pg. 2 – Parte III (Projeto Conceitual de Banco de Dados)
1 - INTRODUÇÃO
O Modelo Entidade-Relacionamento (MER) foi originalmente criado pelo norte-
americano Peter Pin-Shan Chen enquanto trabalhava no Massachusetts Institute of Technology. O
MER foi colocado para conhecimento público durante a conferência internacional VLDB no ano de
1975.
Segundo seu criador, o MER é uma poderosa ferramenta de apoio ao projeto conceitual de
Bancos de Dados propiciando uma visão mais natural e consistente do mundo real através do uso de
conceitos simples porém de grande representatividade.
O principal motivo do grande sucesso da MER durante todos estes anos em que foi
utilizado nas universidades como ponto de partida para diversas pesquisas e estudos, e nas empresas
como instrumento para a organização de suas informações, foi a facilidade com que pode ser
utilizado e a clareza com que apresenta seus resultados.
Devido a sua grande importância, muitos trabalhos propuseram extensões do modelo para
que se torna-se mais preciso na representação do mundo real. A inclusão destes novos conceitos
podem rebatizar o modelo como MER* ou MER-X.
Atualmente continuam sendo estudados novas propostas de extensão. Para isso, são
realizados periodicamente (França 1986, EUA 1987, Itália 1988 e outras) conferências com esta
finalidade específica.
2 - CONCEITOS BÁSICOS
2.1 - ENTIDADES E TIPOS DE ENTIDADES
Um Banco de Dados normalmente armazenam as informações em grupos ou conjuntos,
isto porque para as aplicações mais usuais existe muitas semelhanças entre os elementos que são
armazenados.
Tipo de Entidade é o conjunto de elementos (evento, ser ou coisa)
Entidade é cada elemento pertencente a um conjunto
- Animais
- Pessoas
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Prof. Luiz Camolesi Jr.Pg. 3 – Parte III (Projeto Conceitual de Banco de Dados)
Pode ocorrer que algum Tipo de Entidade
possua uma dependência existencial com outro Tipo de
Entidade e neste caso cada Entidade daquele Tipo
existe somente porque está associada a outra Entidade
de Tipo diferente. Este Tipo de Entidade é
denominada Tipo de Entidade Fraca. Exemplo:
Produtos é um Tipo de Entidade Fraca pois cada
produto existente neste conjunto (e armazenado no
Banco de Dados) existe somente porque uma pessoa
(Entidade de Pessoas) o comprou.
2.2 - RELACIONAMENTOS E TIPOS DE RELACIONAMENTOS
Nenhuma informação armazenada no Banco de Dados existe isoladamente. Todos os
elementos pertencentes ao mundo real (restrito) modelado de alguma forma está associado a outros
elementos. Normalmente estas associações representam ações físicas ou alguma forma de
dependência entre os elementos envolvidos.
Tipo de Relacionamento é a associação entre Tipos de Entidades
Relacionamento é a associação entre Entidades
A quantidade de Tipos de Entidades envolvido em um Tipo de Relacionamento pode ser
determinado por sua semântica. Desta forma, pode-se categorizar os Tipos de Relacionamento em:
• Unário: é um Tipo de Relacionamento que envolve um único Tipo de
Entidade.
• Binário: é um Tipo de Relacionamento que envolve dois Tipos de
Entidades.
- Produtos
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Prof. Luiz Camolesi Jr.Pg. 4 – Parte III (Projeto Conceitual de Banco de Dados)
• Ternário: é um Tipo de Relacionamento que envolve três Tipos de
Entidades.
• Quaternário: é um Tipo de Relacionamento que envolve quatro
Tipos de Entidades.
A quantidade de Entidades envolvidas em cada Relacionamento é determinado pela
Cardinalidade do Tipo de Relacionamento, ou seja, pode-se estabelecer a quantidade mínima e
máxima de Entidades envolvidas com cada Entidade relacionada.
! A Cardinalidade Mínima que determina a quantidade mínima de Entidades
relacionadas é determinada pelo número representativo, ou seja, 0 (zero) 1, 2, ...., N
(muitos).
! A Cardinalidade Máxima que determina a quantidade máxima de Entidades
relacionadas é determinada pelo número representativo, ou seja, 1, 2, ...., N (muitos).
Para os Tipos de Relacionamento Binários (que são mais comuns) podemos citar que as
Cardinalidades Máximas são as seguintes:
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Todo Relacionamento é reflexivo, ou seja, as Entidades envolvidas em um
Relacionamento estão igualmente envolvidas na associação representada.
Quando se desconhece alguma Cardinalidade (mínima ou máxima) de um Tipo de
Relacionamento ou quando sabe-se que é maior que 1 então generaliza-se descrevendo como sendo
muitos.
2.3 - ATRIBUTOS E TIPOS DE ATRIBUTOS
Em um Banco de Dados são armazenados as informações necessárias à uma aplicação.
Informações são compostas por dados. Os dados são características armazenadas ou calculadas
pertencentes à alguma Entidade ou Relacionamento. A qualidade de um Banco de Dados pode ser
determinada pela riqueza de detalhes que consegue representar (através dos dados) do mundo real
restrito.
Tipo de Atributo é uma propriedade que descreve alguma característica.
Atributo é o valor para uma característica.
Todo valor é extraído de um domínio. O Domínio é um conjunto de valores válidos para
um Atributo, ou uma regra de construção para estes valores. Este conceito é importante para a
padronização dos dados do BD.
Os Tipos de Atributos são normalmente associados a Tipos de Entidades. Quando isto
acontece, para cada Entidade armazenada no BD deve-se estabelecer seus Atributos.
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Entre os Tipos de Atributos associados a um Tipo de Entidade deve existir um ou mais
Tipos de Atributos cujos Atributos são diferentes para cada Entidade. O menor conjunto de Tipos de
Atributos necessário para distinguir cada Entidade é chamado Identificador.
Identificador
Identificador
Os Tipos de Relacionamentos também podem ter Tipos de Atributos para caracterizá-los.
Como os Tipos de Relacionamentos são normalmente ações (realizadas ou a se realizar) ou
dependências entre os Tipos de Entidades envolvidos, então cada Tipo de Atributo que caracteriza
estas associações normalmente representam algum dos seguintes aspectos:
• Quantificavél : quantidade de elementos que a associação utiliza (ou
utilizou) ou realiza (ou realizou)
• Temporal : data (início ou fim) da associação, intervalo de tempo da
associação
• Explicativo :descrição de como ou porque foi realizada (ou se
realiza) a associação
• Espacial : descrição da localização da associação
• Referêncial : indicação do agente da associação
Nome Ana
Idade 23
Profissão Dentista
Sexo Feminino
Nome João
Idade 31
Profissão Diretor
Sexo Masculino
Nome Torre Heifel
País França
Cidade Paris
Data
Construção
Código 12
Nome HI X
Fábrica Sony
Garantia 1 ano
Tipo Portátil
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visitará
Quando? Por que?
comprou
Quando? Por que? Quantos? Onde?
Normalmente, as Entidades possuem um Atributo (valor) de cada Tipo de Atributo que o
caracteriza, porém pode ocorrer a necessidade de colocar vários Atributos do mesmo Tipo para uma
entidade. O Tipo de Atributo que permite a representação de vários valores ao mesmo tempo é
denominado Tipo de Atributo Multi-Valorado.
Nome Popular
Espécie
Peso Médio
Cores
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3 - ABSTRAÇÕES DE DADOS
Existem algumas construções semânticas que são naturais dos serem humanos e usadas
para facilitar o entendimento do mundo. Para tentar representar com fidelidade estas construções
foram criadas as diversas Abstrações de Dados.
Abstração é o ato de separar mentalmente elementos de uma totalidade complexa, seja
material, representação ou fato real.
3.1 - ESPECIALIZAÇÃO / GENERALIZAÇÃO
Especialização é uma abstração que permite subdividir um grande conjunto de elementos
em conjuntos menores de acordo com padrões que esstabelecidos pelas necessidades da aplicação.
Generalização é a abstração inversa da Especialização, ou seja, agrupa-se conjuntos de
elementos com alguma semelhança semântica em um conjunto maior.
As características semelhantes que existem entre os Homens e as Mulheres são
representadas no conjunto Pessoas, como por exemplo, o nome, a idade e a profissão. Todo Homem
(ou Mulher) possui estas características pois é uma Pessoa. Este migração de características é
denominada Herança.
Além das características herdadas de Pessoas, o conjunto de Homens possui suas
características próprias por exemplo altura, o mesmo ocorrendo com as Mulheres com a
característica peso.
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Sucessivas operações de Generalização (ou Especialização) descrevem uma hierarquia de
conjuntos que pode:
a) não ser uma árvore, uma vez que conjunto Filho pode ter mais de uma conjunto Pai, o
que pode estabelecer Múltiplas Heranças, quando então pode existir a possibilidade de conflito
entre as características herdadas. Exemplo : Um conjunto de animais Anfíbios que são
especializações de Terrestres e também de Aquáticos. Terrestres e Aquáticos possuem a
característica Velocidade. Nos animais Terrestres representa a velocidade de locomoção na terra e
nos animais Aquáticos é a velocidade de deslocamento na agua. Se Anfíbios herdam Velocidade de
ambos os grupos existe o conflito.
b) ser constituída por conjuntos não mutuamente exclusivos ou seja, dois ou mais
conjuntos podem conter um mesmo elemento. Exemplo: um réptil que anda e também nada.
O tamanho da Hierarquia de Generalização é determinado pelo interesse da aplicação, ou
seja, subdivide-se em conjunto até que a representação esteja de acordo com as necessidades.
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3.2 - DECOMPOSIÇÃO / COMPOSIÇÃO
Decomposição é uma abstração que permite criar conjuntos de elementos que representam
partes de um conjunto de elementos complexos.
Composição é a abstração inversa da Decomposição.
3.3 - DERIVAÇÃO (SUMARIZAÇÃO)
Alguns dados armazenados no BD podem ser resultado de algum tipo de calculo
envolvendo outros dados.
Código CC12
Ano 1985
Preço 100
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3.4 - AGREGAÇÃO
O resultado de uma associação entre Entidades pode criar uma outra Entidade ou melhor
um Agregado. Um Agregado pode se relacionar com outras Entidade e possuir características
próprias.
 VISITA
3.5 - DIVISÃO
As características de uma Entidade ou Relacionamento podem apresentar-se complexas e
assim talvez criar dificuldades para o seu completo entendimento. Através desta Abstração pode-se
representar partes de Tipos de Atributos complexos.
Código CMC1
Área 2
Preço 700
4 x
+
1 x Código MC20Ano 1980
Preço 300
ORGANIZADO POR
Nome João
Endereço Rua
Número
Bairro
Cidade
Visconde
1456
Centro
Piracicaba
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4 - DIAGRAMA DE REPRESENTAÇÃO
A representação gráfica através do Diagrama Entidade-Relacionamento foi criada por
Peter Chen para facilitar a visualização dos resultados de uma modelagem. Como o DER apresenta
símbolo muito simples, pode ser utilizado para a depuração da modelagem junto ao cliente.
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5 - MODELAGEM DE DADOS
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Prof. Luiz Camolesi Jr.Pg. 14 – Parte III (Projeto Conceitual de Banco de Dados)
Esquimó ou índio ?
Tendo realizado entrevistas com o cliente e/ou usuário(s) para determinar suas
necessidades de informação e definido qual o problema ser resolvido, ou seja, tendo determinado as
fronteiras que delimitam e restringem o mini-mundo a ser modelado, então deve-se seguir roteiro
para se determinar uma primeira versão do DER, que pode ser descrito pelos seguintes passos :
• Determinar os Tipos de Entidades
• Determinar os Tipos de Atributos das Entidades
• Determinar os Identificadores de Entidades
• Determinar os Tipos de Relacionamentos
• Determinar os Tipos de Atributos dos Relacionamentos
• Determinar as Cardinalidades Mínima e Máxima
• Determinar as Abstrações de Dados
Alguns cuidados devem ser tomados durante a criação do DER:
1) Um Tipo de Atributo não pode ter Tipos de Atributos associados,
de modo que se forem encontrados (em sua aplicação) significa
que não se trata de Tipo de Atributo mas de um Tipo de Entidade.
2) Um Tipo de Entidade que não possui pelo menos um Tipo de
Atributo além do Identificador ou está com sua especificação
incompleta ou não se trata de um Tipo de Entidade mais de um
Tipo de Atributo.
3) Um Tipo de Relacionamento é uma associação entre Tipos de
Entidades. A completa e perfeita representação de uma associação somente esta correta se todos
os Tipos de Entidades necessárias para a existência do Tipo de Relacionamento estão
interligados.
Após criada a primeira versão do DER deve-se apresentar ao cliente para que sejam
verificados a corretude e completude do diagrama. Sucessivas apresentação do DER devem ser
realizadas enquanto foram detectados falhas na representação.
À primeira vista pode-se presupor que esta rotina de trabalho trará atrasos na construção
do Banco de Dados, porém os especialistas em engenharia (software, mecânica e ect) sabem da
extrema importância da fase de projeto. Erros ocorridos nesta fase acarretam graves atrasos e
aumento no custo de realização do produto.
A modelagem através do MER é exatamente uma etapa da Engenharia de Banco de Dados
em que se realiza o projeto conceitual do Banco de Dados, uma etapa muito importante. Por esse
motivo, o MER se tornou uma ferramenta de modelagem entre as mais difundidas, estimadas e
utilizadas no mercado de informática.
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Prof. Luiz Camolesi Jr.Pg. 15 – Parte III (Projeto Conceitual de Banco de Dados)
6 - EXEMPLOS
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Prof. Luiz Camolesi Jr.Pg. 16 – Parte III (Projeto Conceitual de Banco de Dados)
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