02.1 Modelagem de Dados

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Banco de Dados
Modelo Relacional
Tabelas e Relações
 
 Estrutura de dados utilizada no modelo relacional é a 
relação. 
− Definida como uma tabela constituída por linhas e 
colunas;
− As colunas ou os campos representam os atributos e 
as linhas representam os registros ou as instâncias da 
relação;
Tabelas e Relações
 
 Uma relação é uma estrutura bidirecional que obedece a 
um esquema determinado e possui zero ou mais 
instâncias. 
 
 O esquema de uma relação é constituído por um ou mais 
atributos que traduzem o tipo de dados a ser 
armazenados;
 
 Cada instância de uma relação é chamada de tupla;
 A relação é a estrutura fundamental do modelo; 
 
 O esquema da relação é constituído por um ou mais 
atributos; 
 o número de atributos é fixo (grau da relação); 
 
 Existem dois tipos:
 Relações base – que constituem o esquema do banco de dados;
 Relações virtuais (Views) – que não tem existência própria , pois 
derivam e estão associadas às Relações Base com o objetivo de 
proporcionar a criação de “Janelas” parciais sobre o esquema do 
banco de dados
Tabelas e Relações
Atributos/Colunas 
(Campos)
 Cada atributo está associado a um tipo de dados de acordo 
com o tipo de informação que irá armazenar;
 
 O domínio de um atributo corresponde aos valores 
admissíveis para esse atributo;
 
 Os atributos de uma relação devem ser identificadores 
distintos;
 
 O valor especial NULL é utilizado para identificar a 
“inexistência de valor”;
Tuplas/Linhas
Cada instância de um atributo corresponde aos 
valores admissíveis para esse atributo;
 
As tuplas de uma relação devem ser distintas;
 
A ordem das tuplas, tal como a ordem dos atributos 
(no seu esquema), não tem qualquer significado;
 
Uma relação pode ter 0 ou mais tuplas 
(cardinalidade da relação);
Definições importantes
 Grau de uma relação – corresponde ao número de atributos que 
constituem o esquema de uma relação;
 Cardinalidade – Corresponde ao número de tuplas (linhas) de uma 
relação (tabela);
ID Nome Salário
265 Adilson 10 000
3545 Caio 12 000
82992 Luiza 11 000
232 Rony 10 500
Atributos (campos)
Tuplas
(Linha)
Grau da Relação
Cardinalidade
da relação
Chaves
 A única forma de relacionar dados que existem em uma 
tabela com dados que existem em outra tabela é através de 
atributos comuns.
 
 
 Chave primária – Chave selecionada entre as diferentes chaves 
candidatas para , efetivamente, identificar cada tupla;
 
 Chave estrangeira – Atributo ou conjunto de atributo de uma 
relação, que é chave primária em outra relação;
 
 Posteriormente… Superchave, Chave candidata.
9
Modelagem de 
Dados
10
Projeto de Banco 
de Dados
 Uma das fases mais importantes;
 
 O resultado desta servirá como base para todos os desenvolvimentos 
futuros;
 
 Qualquer erro se refletirá e será propagada o longo de toda a 
implementação.
 
 Divide-se nas seguintes etapas:
 Elaboração do projeto conceitual;
 Seleção do SGBD;
 Elaboração do projeto lógico;
 Elaboração do projeto físico;
11
Projeto 
Conceitual
 São utilizadas técnicas de modelagem de dados;
 MER (Modelo Entidade Relacionamento);
 Normalização;
 
 Permitem criar uma visão abstrata da estrutura do banco de 
dados que suportará os dados reais; 
 
 Também denominado Modelo Conceitual;
 
 Dividido em três fases:
 Analise de dados e de requisitos;
 Modelagem de dados;
 Verificação do modelo de dados;
12
Seleção do SGBD
 Deve ser escolhido o SGBD que irá suportar o banco de 
dados;
 
 Levar em consideração os seguintes fatores críticos:
 Arquitetura;
 Requisitos de hardware;
 Características do SGBD;
 Plataforma;
 Custo;
13
Projeto Lógico
 Transformação do projeto conceitual em estruturas de dados 
passíveis de implementação no SGBD selecionado.
 
 O projeto lógico incluir a especificação de:
 Tabelas;
 Views;
 Índices;
 Transações;
 Controle de acessos;
 Especificação de chaves (primárias e estrangeiras) e das relações entre as 
tabelas;
 Especificação de integridade referencial, Constraints, etc;
14
Projeto Físico
 Definição de detalhes específicos (armazenamento dos 
dados) que têm que ser considerados na implementação do 
modelo lógico;
 
 Serão tomadas decisões que irão influenciar na performance 
de todo o sistema;
 
 São definidas nessa fase:
 Localização física dos dados;
 Definição de Tablespaces, storage groups, etc;
 Criação de índices especiais (cluster Index);
 Estratégia de aplicação de bloqueios (lokcs) e resolução de 
impasses (Deadlocks);
15
Modelagem de Dados
Modelo de dados: 
 Descrição formal da estrutura de um banco de dados;
Modelos propostos:
 Modelo conceitual;
 Modelo Lógico;
 Modelo Físico;
Projeto Físico
Projeto Lógico
Projeto Conceitual
Níveis
De 
Abstração
Minimundo
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Modelo conceitual (projeto conceitual)
 Modelo de dados abstrato que descreve a estrutura de um banco 
de dados independente de um SGBD
Modelo lógico (projeto lógico)
 Modelo de dados que representa a estrutura dos dados de um 
banco de dados ;
 Dependente do modelo do SGBD;
Modelo físico (projeto físico)
 Nível de Implementação; 
 Depende do SGBD;
 ênfase na eficiência de acesso;
Empregado
Nome
Endereço
Empregado (Nome, Endereço)
Modelagem de Dados
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Modelo Entidade Relacionamento (ER)
 É a técnica mais conhecida;
 Tem como objetivo auxiliar na especificação geral do 
sistema;
 O modelo de dados é representado graficamente através 
de um Diagrama de Entidade-Relacionamento (DER);
 Principais conceitos do Modelo ER são:
 Entidades
 Atributos e
 Relacionamentos
 Notação: Criada por Peter Chen em 1976
 Notação usada: Heuser
Modelagem Conceitual
Entidade
Entidade
 É um conjunto de objetos do mundo real sobre os quais se deseja 
manter informações no banco de dados
 É distinguível de outros objetos;
 Representada através de um retângulo, 
onde são colocados os seus nomes;
 Pode representar: 
 objetos concretos (uma pessoa)
 objetos abstratos (um departamento)
Departamento
 Contabilidade
 Financeiro
 Jurídico
 Pessoal
Empregado
João
Pedro
Paulo
Maria Possui propriedades
Atributos e Relacionamentos 
19
Entidade
 Exemplos de Entidades:
 Sistema Bancário
 Cliente
 Conta Corrente
 Conta Poupança
 Agência
 Sistema de Controle de Produção de Industria
 Produto
 Empregado
 Departamento
 Estoque
 ...
20
Atributo
É um dado que é associado a cada ocorrência de 
uma entidade ou de um relacionamento
Exemplos de atributos de entidades:
Empregado
Nome
Endereço
Salário 
Departamento
Descrição 
númeroDeFuncionários
 
 Para cada atributo, existe um conjunto de valores permitidos;
 
 Como um conjunto de entidades pode ter vários atributos, 
cada entidade pode ser descritas por um conjunto de pares 
(atributo, valor de dados), um par para cada atributo do 
conjunto de entidades;
 
 Um atributo, como usado no modelo ER, pode ser 
caracterizado pelos seguintes tipos de atributo:
Atributos Simples e compostos;
Atributos de valor único e de múltiplos valores;
Atributo derivado.
Atributo
 Atributos Simples: 
 Os atributos simples não são divisíveis em subpartes, por exemplo o 
preço de um produto
 Atributos Compostos: 
 Os atributos compostos são divididos em subpartes, por exemplo o 
endereço, que pode ser dividido em rua, cidade e estado. Isso 
normalmente acontece quando existe a necessidade do usuário 
realizar buscar especifica por um desses atributos;
 AtributosValor único:
 Os atributos de valor único, são aqueles que apresentam um valor 
único para de determinada entidade;
 Atributos Multivalorados:
 Os atributos multivalorados possuem mais de um valor para uma 
mesma entidade, por exemplo o número de telefone de um 
funcionário;
Atributo
 Atributo derivado : 
 São atributos que seu valor pode ser atribuído através de outros 
atributos ou entidades relacionadas, por exemplo a idade de 
funcionário pode ser calculada a partir da data de nascimento, 
nesse caso bastaria ter a data para calcular a idade;
 Atributo Determinante: 
 Identifica cada entidade de um conjunto entidade (também 
conhecido com atributo chave)
 Ex.: Cod_Func
 Domínio de um Atributo: 
 Conjunto de valores permitidos para o atributo
 Ex.: Sexo {M, F}
Atributo
• Parentesco
– C Conjuge
– F Filho(a)
– I Irmao/Irma
– P Pai/Mae
• Sexo
– M Masculino
– F Feminino
• UF (Unidade da Federação)
– AC Acre
– AL Alagoas
– AM Amazonas
Domínio de 
Atributo
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Exercício
 Considerando um sistema acadêmico, envolvendo 
entidades que todos conhecemos, defina pelo menos 
3 atributos para cada uma das entidades
Aluno
Veículo
Professor
Peças
Relacionamentos
 
 Corresponde a uma ligação lógica entre entidades 
indicando a forma como as duas entidades se 
relacionam;
 
 
 
27
 Relacionamento:
 É uma associação entre entidades
 Representado através de um losângulo e linhas que 
ligam as entidades relacionadas
 
 
 O nome do relacionamento é em geral apresentado 
como um tempo verbal, uma vez que simboliza a 
“ação” estabelecida entre as entidades envolvidas;
nomeDoRelacionamentoA B
Relacionamentos
Exemplos de Relacionamentos
Cliente ContaPossui
Medico PacienteConsulta 
Cidade
Reside
Relacionamentos
Relacionamentos
Os relacionamentos são classificados de acordo com o 
seguinte conjunto de características;
 
 Grau – Número de entidades envolvidas no 
relacionamento;
 Obrigatoriedade (Cardinalidade Mínima) – Revela o 
caráter opcional ou obrigatório com que as entidades 
participam do relacionamento;
 Cardinalidade (Cardinalidade Máxima) – Relação entre 
o número de ocorrências de uma entidade com as 
respectivas ocorrências na outra entidade com que tem o 
relacionamento;
 
 Corresponde ao número de diferentes tipos de entidades 
que dele participam. 
Os relacionamentos mais comuns são aqueles de grau 
dois (relacionamentos binários). 
 Por exemplo, um departamento é dirigido por um 
funcionário, e este funcionário só pode dirigir apenas 
um departamento.
 Para três tabelas – Ternário;
 Para quatro tabelas – Quaternário;
 
 
 
Relacionamento - Grau
Relacionamento 
Binário e Ternário
Empregado Departamentotrabalha
(1,N ) (1,1 )
Cidade Distribuidor
Produto
distribuição
Binário
Ternário
 (1,1) (1,N)
 (1,N)
Relacionamento 
Um para Um – 1:1
 Existe um relacionamento de 1:1 entre as entidades A e B 
quando para cada ocorrência da entidade A ocorre no máximo 
uma ocorrência da entidade B, e para cada ocorrência de B existe 
no máximo uma ocorrência de A.
João
Pedro
Paulo
Maria
Jurídico
Contabilidade
Financeiro
Conjunto A
(Empregado) Conjunto B
(Departamento)
Empregado DepartamentoGerencia 11
33
 Existe um relacionamento do tipo 1:N entre as entidades A e B 
quando para cada ocorrência da entidade A podem existir duas ou 
mais ocorrências na entidade B, e cada ocorrência de B existe, 
quando muito, uma ocorrência associada em A;
Conjunto A
(Departamento)
EmpregadoDepartamento Lotação
N1
Contabilidade
Financeiro
Ana
Pedro
João
Sandro
Conjunto B
(Empregado)
Relacionamento 
Um para Muitos – 1:N
Relacionamento Muitos 
para Muitos – M:N ou N:N
 Para cada ocorrência da entidade A puderem estar associadas 
duas ou mais ocorrências da entidade B, e para cada ocorrência 
da entidade B puderem estar associadas duas ou mais 
ocorrências da entidade A.
Sigmoda
MM-TOM
Sinpli
AATOM
Conjunto A
(Empregado)
Conjunto B
(Projeto)
Empregado ProjetoAtua NN
João
Pedro
Paulo
Maria
Modelo Entidade-Relacionamento (ER) 35
Cardinalidade
 O modelo ER permite expressar cardinalidades mínimas e 
máximas em cada relacionamento
 Cardinalidade Mínima: 
número mínimo de ocorrências de uma entidade A 
com relação a uma outra entidade B
 Representação:
(cardinalidade mínima, cardinalidade máxima)
Cardinalidades Possíveis: (1,1); (1,N); (0,1);(0,N)
 Cardinalidade mínima = 1 (relacionamento obrigatório)
 Cardinalidade mínima = 0 (relacionamento opcional)
Cliente ContaPossui(1,1) (1,N)
 Exemplo de Relacionamento Obrigatório: 
 cada ocorrência de cliente está relacionado a no mínimo 
quantas contas e no máximo quantas contas?
 Cada ocorrência de conta está relacionada a no mínimo 
quantos clientes e no máximo quantos clientes?
 Exemplo de Relacionamento Opcional: 
Empregado DepartamentoGerencia (1,1) (0,1)
Cardinalidade
37
Atributos também 
podem ter Cardinalidade
Monovalorado: possui um valor único em 
uma entidade
 Exemplo: nome
Multivalorado: possui mais de um valor para 
cada ocorrência da entidade
 Exemplo: telefone
Empregado
telefone (0,N)
nome 
Endereço 
Salário 
Empregado
nome
Endereço 
Salário 
Cardinalidade mínima
 1: atributo obrigatório 
 0: atributo opcional 
Cardinalidade máxima
 1: atributo monovalorado 
 N: atributo multivalorado 
TELEFONE (0,N)
Cliente
nome
Endereço (1,N)
Atributos também 
podem ter Cardinalidade
Relacionamentos e 
Papéis
 Papel é a função que uma ocorrência da entidade 
cumpre dentro de uma ocorrência do 
relacionamento
Não é obrigatória no Modelo ER
Cliente ContaPossui(1,1) (1,N)
movimenta É movimentada
Empregado ProjetoParticipa (0,N)(1,N)
alocado envolve
Auto Relacionamento 
(Relacionamento Recursivo)
 Relacionamento recursivo ocorre quando uma mesma entidade aparece 
nas duas extremidades do relacionamento;
 A solução para o relacionamento recursivo 1:1 é semelhante ao 
relacionamento 1:N;
 Embora muito raros, é possível que ocorram relacionamentos M:N;
 Nos dois primeiros a solução, é apenas fazer a ligação entre as tabelas 
através de Chaves estrangeiras, para o outro é necessário criar uma 
tabela;
Empregado
(0,N)
supervisiona
supervisor
(1,1)
supervisionado
Pessoa
(0,1)(0,1)
casado
EsposaMarido
Identificando Entidades
Cada entidade deve ter um identificador
Identificador (também conhecido como chave):
 É o conjunto de um ou mais atributos ou relacionamentos 
cujos valores servem para distinguir uma ocorrência da 
entidade das demais ocorrências da mesma entidade
 Exemplo: os atributos CPF ou Carteira de Identidade 
identificam UNICAMENTE um cidadão brasileiro
 Representação no Modelo
 
Cliente
CPF
Nome
Endereco
 
Prateleira
NumeroCorredor
NumeroPrateleira
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Identificando 
Relacionamentos
 Quando parte da chave é um relacionamento
 Exemplo: CPF do Empregado e numero sequencial na entidade 
Dependente
 
 Entidade Fraca: entidade sem chave 
 A entidade é identificada por algum atributo da entidade + algum 
relacionamento
 Entidade Forte: entidade com chave 
 A entidade é identificada por atributos da própria entidade
Empregado Dependente
Numero
Nome 
Cpf
Nome
Endereco
Chave=CPF + numero
 Entidades:
 Fortes:
possuem existência autônoma 
independem de outras entidades para existir 
 Pessoa física ou jurídica (funcionário, empresa, aluno, 
etc.)
 Local (departamento, unidade, etc.)
 Ente Material (matéria-prima,produto, etc.)
 Fracas:
Sua existência é vinculada à existência de outra(s) 
entidade(s)
 Documento (nota fiscal, ordem de serviço, etc.)
 Histórico (histórico escolar, vendas acumuladas, etc.)
Modelagem de dados:
44
Dr. Paulo
Dr. Flora
22/10/2007
05/02/2009
20/03/2009
Relacionamento com 
Atributo Identificador
Médico PacienteConsulta
dataDaConsultaCRM nome celular CPF nome endereço
Vania
 
José
Representações gráficas dos relacionamentos:
utiliza veículomotorista
1 1
utiliza veículosmotorista
1 N
utilizam veículosmotoristas
N N
utiliza veículomotoristas
N 1
Modelagem de dados
 Atributos das Entidades:
 Chave Primária
É o atributo ou grupamento de atributos cujo valor 
identifica unicamente uma identidade.
Deve ter conteúdo reduzido e valor constante no 
tempo.
 Ex.: código do produto na tabela de produtos
 Chave Estrangeira
É quando um atributo de uma entidade é a chave 
primária de outra entidade.
 Ex.: código do produto na tabela de pedidos
Revisando - Chaves
 Atributos das Entidades:
 Chave Composta ou Concatenada
É formada pelo grupamento de mais de um atributo
 Ex.: código do titular + código do dependente
 Chave candidata
Atributo que poderia substituir a chave primária 
identificando unicamente uma linha da tabela;
Revisando - Chaves
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Terminologia
Entidade e instância
 Para referir-se a um objeto particular
fala-se em instância ou ocorrência de entidade
Diferentes terminologias
Conjunto Elemento do conjunto
Entidade Instância ou ocorrência
Conjunto de 
entidades
Entidade
Classe objeto
Heuser
Peter Chen
Orientação a
Objetos
(Bush)Departamento
 Contabilidade
 Financeiro
 Jurídico
 Pessoal
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