Arquitetura de três esquemas e Modelo Conceitual de Banco de Dados

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Aula 2 
 
 
UNIDADE 1: Continuação 
 
1.6. Arquitetura de três esquemas 
 1.6.1 O nível interno 
 1.6.2. O nível conceitual 
 1.6.3. O nível externo 
1.7. Linguagem de Definição e Manipulação de dados 
 1.7.1. DDL 
 1.7.2. DML 
---------------------------------------------------------------------------------------------------------- 
 
1.6. A arquitetura de três esquemas possui três níveis: 
 
1.6.1. Nível interno: descreve a estrutura de armazenagem física do banco de 
dados através da descrição completa dos dados armazenados e dos caminhos 
de acesso para o banco de dados, 
 
1.6.2. Nível conceitual: descreve a estrutura de um banco de dados 
corporativo para uma comunidade de usuários. O esquema conceitual esconde 
os detalhes das estruturas físicas de armazenagem e concentrando-se nas 
descrições das entidades, tipos de dados, relacionamentos, operações do 
usuário e restrições. 
 
1.6.3. Nível externo: descreve uma parte do banco de dados de interesse de 
um grupo de usuários em particular e esconde o resto do banco de dados para 
esse 
 
grupo. 
 
Figura 1 – Exemplo de arquitetura 
 
 
 
1.7. Linguagem de Definição e Manipulação de dados 
 
É o “projeto geral” (estrutura) do banco de dados. 
 
– não muda com freqüência; 
– há um esquema para cada nível de abstração e um subesquema para cada 
visão de usuário. 
 
1.7.1. Linguagem de Definição de Dados (DDL) 
 
Permite especificar o esquema do banco de dados, através de um conjunto de 
definições de dados. 
– A compilação dos comandos em DDL é armazenada no dicionário (ou 
diretório) de dados. 
 
 Metadados 
 
Manipulação de dados 
 
– recuperação da informação armazenada, 
– inserção de novas informações, 
– exclusão de informações, 
– modificação de dados armazenados. 
 
 
1.7.2. Linguagem de Manipulação de Dados (DML) 
 
Permite ao usuário acessar ou manipular os dados, vendo-os da forma 
como são definidos no nível de abstração mais alto do modelo de dados 
utilizado. 
– Uma consulta (“query”) é um comando que requisita uma recuperação de 
informação. 
– A parte de uma DML que envolve recuperação de informação é chamada 
linguagem de consulta*. 
 
 
UNIDADE 2: Modelo Conceitual 
 
2. Definição e objetivo do modelo ER 
2.1 Histórico 
2.2. Modelagem de Dados 
2.3. Modelo de Dados 
2.4. Tipos de Relacionamentos 
 2.4.1 Binário 
2.5. Dicas para a elaboração de Diagramas E-R 
2.6. Exercícios 
 
 
 
 
2 .Introdução 
 
Toda realidade é sempre, em princípio, bastante nebulosa e informal. 
Através da observação podemos extrair desta realidade fatos que nos levam a 
conhecê-la de uma forma mais organizada. 
Em um negócio, existem fatos que, observados e modelados, dizem algo 
a respeito do funcionamento deste negócio. Estes fatos estão ligados 
diretamente ao funcionamento da realidade, a qual temos interesse em 
compreender e manter. 
O que se quer criar é uma ABSTRAÇÃO da realidade, que seja capaz 
de registrar os acontecimentos da mesma, de modo que se possa implementar 
um sistema automatizado que atenda às reais necessidades de informação. 
 
2.1. Fases do projeto de banco de dados 
 
 
 
Figura 1 – Níveis de abstração 
 
 
2.1.1. Mini-mundo: 
 
"O mundo real, do ponto de vista formal, é ainda muito nebuloso. Vários 
cientistas e leigos tem a fé de que um dia o mundo real será todo formalizável, 
pois a sua visão do Homem e do Universo é mecanicista. Mas mesmo os que 
têm essa moderna religiosidade concordarão que o conhecimento científico 
atual do mundo é ínfimo, e, portanto ele permanece nebuloso em termos 
científicos clássicos, daí ser representado por uma nuvem. Os 'objetos' do 
mundo real são os seres, os fatos, as 'coisas' e os organismos sociais. Não se 
deseja aqui dar precisão a palavra 'mundo-real'; estamos cientes de que 
existem várias questões filosóficas e de percepção ligadas a esse conceito, 
como por exemplo, se os pensamentos, sentimentos e a vontade são ou não 
reais ou de outra maneira, a distinção entre o concreto e o abstrato. Com toda 
esta imprecisão, será deixado para os analistas e projetistas delimitar o que 
lhes interessa como mundo real, para fins de tratamento de informação". 
[SET89] 
 
 
 
 
 
2.1.2. 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. 
Descreve as informações contidas em uma realidade, as quais irão estar 
armazenadas em um banco de dados. 
 
 
2.1.3. Modelo Lógico 
 
Descreve as estruturas que estarão contidas no banco de dados, sem 
considerar nenhuma característica específica de um Sistema Gerenciador de 
Banco de Dados (SGBD), resultando em um esquema lógico de dados. Tem 
seu início a partir do Modelo Conceitual 
 
2.1.4. 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. 
 
 
2. Definição e objetivo do modelo ER 
 
2.1 Histórico: 
 
Desenvolvida na década de 70, possui paternidade discutível: Charles 
Bachman, James Martin, Peter Chen e outros. 
É de Peter Chen o rótulo MER (Modelo Entidades-Relacionamentos) que 
se transformou em, praticamente, sinônimo da técnica de Modelagem de 
Dados. 
 
2.2. Modelagem de Dados 
 
Método de análise que busca determinar a natureza fundamental dos 
recursos de dados utilizados em um contexto, permitindo organizar todos os 
fatos relevantes que estejam associados ao domínio de conhecimento 
analisado. 
 Modelagem é uma atividade através da qual se cria um modelo de uma 
parcela do mundo real (mini-mundo) ou sucessivamente um modelo a partir de 
outro modelo ou de ambos. 
Modelar uma parcela do mundo real (mini-mundo) consiste em tentar 
compreende-la, seja através da identificação inicial da estrutura dos objetos 
que compõem essa parcela do mundo real, seguida das operações que 
incidem sobre esses objetos; seja de maneira inversa, através da identificação 
inicial das operações que neles se realizam, e da posterior identificação da 
estrutura dos objetos afetados por estas operações, ou até mesmo procurando 
enfocar esses dois aspectos de forma simultânea. 
A principal razão para a construção de MODELOS de uma PARCELA 
DO MUNDO REAL (MINI-MUNDO) é a redução da complexidade de 
entendimento e tratamento desse MINI-MUNDO. Tal tratamento é propiciado 
através dos MODELOS, visto que esses são uma simplificação de um MINI-
MUNDO. 
Modelagem de Dados é uma denominação genérica para as atividades que 
visam a construção de modelos que enfocam ou procuram representar os 
dados relevantes de uma parcela do mundo real. 
 
2.3. Modelo de Dados 
 
Forma de representação gráfica do conhecimento que se tem sobre um 
ambiente qualquer. 
 Um modelo de dados é uma ferramenta que tem por objetivo permitir a 
especificação das estruturas de dados e das operações permitidas sobre as 
mesmas, ou seja, deve permitir a captura das propriedades estruturais e 
comportamentais da parcela do mundo real (objetos do mini-mundo) a ser 
modelada: 
 
O Modelo Entidade-Relacionamento 
 
Modelo baseado na percepção do mundo real, que consiste em um 
conjunto de objetos básicos chamados entidades e nos relacionamentos entre 
esses objetos. 
O objetivo é facilitar o projeto de banco de dados, possibilitando a 
especificação da estrutura lógica geral do banco de dados. 
 
 
Entidade 
 
 Define-se entidade como aquele objeto que existe no mundo real, 
com identificação distinta e com um significado próprio. 
 São as “coisas” que existem no negócio, ou ainda, descrevem o 
negócio em si. 
 "Uma entidade é uma coisa que pode ser identificadadistintamente. Uma pessoa, companhia, evento são exemplos de 
entidades” [CHE]. 
 "Uma entidade é alguma coisa sobre a qual armazenamos 
informações". [GAN]. 
 "Uma entidade é uma pessoa, lugar, coisa, evento ou conceito a 
cerca dos quais a informação é registrada"[ATR]. 
 "Uma entidade é um objeto que tem existência própria quando 
considerado no contexto de atividades da empresa. Uma entidade 
é descrita por seus atributos. Por exemplo, a entidade empregado 
poderia ter os atributos nome, categoria, salário, etc."... [FUR]. 
 "Uma entidade tem existência significativa no mundo real. Pode 
ser um objeto, um indivíduo, um conceito abstrato ou um evento” 
[VID]. 
 
 
Entidade fraca 
 
Representa um conjunto de entidades que não possuem existência 
independente, ou seja, dependem da existência de alguma outra entidade 
"forte" relacionada com a mesma; 
A representação de uma entidade no MER é feita através de um 
retângulo, com o nome da entidade em seu interior. 
 
 
Figura 1.2 – Exemplo de entidade 
 
 
Atributos 
 
 Todo objeto para ser uma entidade possui propriedades que são 
descritas por atributos e valores. Estes atributos e valores, juntos, descrevem 
as instâncias de uma entidade. 
 Elemento de dado que contém informação que descreve uma 
entidade. 
 "Atributo é um dado elementar que retém informação sobre uma 
entidade" [GANE]. 
 "Cada entidade possui atributos básicos que a caracterizam" 
[ATRE]. 
 "Um atributo pode ser uma propriedade que não tem sentido em 
si mesma, existindo apenas para caracterizar uma entidade, como 
o caso do nome. Atributo também pode ser um objeto que poderia 
ser visto como entidade, mas que, no contexto das atividades da 
empresa, figura apenas para caracterizar uma entidade, como 
seria o caso de um dependente de um empregado" [FURTADO]. 
 
Um atributo define um subconjunto de um conjunto de valores sobre um 
domínio definido por uma função de atribuição e que visa representar 
características ou propriedades de entidades-tipo ou relacionamentos-tipo. 
 
São as seguintes as categorias de atributos: 
 
Atributos simples: são atributos que não podem ser divididos em sub-partes 
uma vez que não haveria um significado associado a essas sub-partes; 
 
Atributos compostos: são atributos que podem ser decompostos em sub-
partes (outros atributos) com algum significado associado a essas sub-partes. 
O valor de um atributo composto é a concatenação ou agregação de valores 
dos seus atributos simples. Atributos compostos são úteis quando algumas 
vezes nos referimos a eles como um todo, não nos importando os seus 
componentes e outras vezes quando nos referimos somente aos seus 
componentes; 
 
Atributo Determinante: identifica cada entidade de um conjunto-entidade 
(também conhecido com atributo chave) 
 
 
Atributo Nulo ou Opcional - Usado quando uma entidade não possui valor (é 
nulo) para determinado atributo. 
 
 Nulo significar que o valor do atributo é vazio ou ainda não foi 
informado (desconhecido). 
 Ex: Um cliente sem telefone 
 
OBS: Um atributo não opcional é um atributo de preenchimento obrigatório. 
 OBS: Nulo Zero ! 
 
Valores nulos Um valor nulo é um atributo sem um valor. 
 Quando um valor nulo pode ocorrer? 
 O valor não é conhecido 
 O atributo não é relevante para descrever uma entidade em particular 
 
Um objetivo básico de um projeto de BD relacional é minimizar a ocorrência de 
valores nulos 
 
 
2.4. Tipos de Relacionamentos 
 
 "Relacionamento é uma associação entre entidades. Por exemplo, PAI-
FILHO é um relacionamento entre duas pessoas (entidades)” [CHEN]. 
 "Um relacionamento é uma associação, com um significado, entre 
entidades” [FURTADO]. 
 "Um relacionamento entre duas classes de objetos (entidades-tipo) é um 
mapeamento que associa cada objeto de uma classe a um número de 
objetos (entidades), possivelmente nenhum, da outra classe” [VIDAL]. 
 "Um relacionamento é uma percebida associação entre entidades no 
universo de discurso” [ISO]. 
 Um relacionamento é uma associação entre duas entidades cujo 
significado seja de interesse para a realidade analisada. 
 Os relacionamentos estão intimamente ligados às ações realizadas 
pelos processos sobre os dados e representam os caminhos de 
navegação ou rotas de acesso do Modelo de Dados. 
 Existem várias formas de se representar graficamente um 
relacionamento, Por exemplo, Peter Chen utiliza um losango para 
desenhar uma associação entre entidades, outros autores a 
representam através de um traço unindo as entidades. 
 
 
 
 
 
 
 
2.4.1 Binário 
 
Associam duas entidades. 
 
 
 
 
Figura– Exemplo de relacionamento binário