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BANCO DE DADOS I Projeto Lógico de Bancos de Dados Relacionais Prof. Alberto Tavares da Silva Sistema de Banco de Dados 2 Definição do BD (Metadados) BD armazenado Usuários / Programadores Sistema de BD SGBD Consultas / Programas de Aplicação Software para processar consultas / programas Software para acessar dados armazenados Fases do Processo de Projeto de Banco de Dados Projeto do Esquema Conceitual Projeto do Esquema Lógico e de Visões Projeto do Esquema Interno Requisitos de Dados 3 Fase 1: Levantamento e Análise de Requisitos Fase 2: Projeto Conceitual Fase 3: Escolha de SGBD Fase 4: Mapeamento do Modelo de Dados Fase 5: Projeto Físico do BD Estrutura e Conteúdo de Dados Aplicações do Banco de Dados Requisitos de Processamento Projeto das Transações e das Aplicações Frequências e Restrições de Desempenho Fases do Processo de Projeto de Banco de Dados Fase 1: Levantamento e Análise de Requisitos Finalidade: Conhecer e analisar as expectativas dos usuários e as intenções de uso do Banco de Dados. 4 Projeto do Esquema Conceitual Projeto do Esquema Lógico e de Visões Projeto do Esquema Interno Requisitos de Dados Fases do Processo de Projeto de Bancos de Dados 5 Fase 1: Levantamento e Análise de Requisitos Fase 2: Projeto Conceitual Fase 3: Escolha de SGBD Fase 4: Mapeamento do Modelo de Dados Fase 5: Projeto Físico do BD Estrutura e Conteúdo de Dados Aplicações do Banco de Dados Requisitos de Processamento Projeto das Transações e das Aplicações Frequências e Restrições de Desempenho • Objetivo: compreensão da estrutura do banco de dados, da semântica e das restrições. • Notação gráfica: MER. Modelo Relacional Esquema Conceitual Percepção abstrata da realidade Percepção da estrutura da realidade regras para estruturar dados estático, invariante no tempo 6 Fase 2: Projeto Conceitual Empregado 0,1 0,N possui Projeto trabalha_em cpf 1,N 1,1 cod título sexo nome Fase 2: Projeto Conceitual nome supervisiona 1,1 1,N Dependente MER Publicação 1,N 1,N Autor escrito_por Assunto pertence_a título Livro d Artigo editor tamanho 1,N 1,1 Periódico publicado_por cod nome nome id pid numero volume 1,1 1,N Fase 2: Projeto Conceitual MER Veículo _Registrado Carro u Caminhão Fase 2: Projeto Conceitual MarcaCam Modelo Peça Fornecedor Projeto fornece 1,1 1,N 1,N MER numeroPlaca Fase 2: Projeto Conceitual MER Exame Médico Paciente atende 1,N 1,N 0,N gera 0,N Fase 2: Projeto Conceitual UML nome Pessoa matricula Aluno carteiraTrabalho Professor nome Disciplina 1..* 1..* leciona ensina possui Projeto do Esquema Conceitual Projeto do Esquema Lógico e de Visões Projeto do Esquema Interno Requisitos de Dados Fases do Processo de Projeto de Bancos de Dados 12 Fase 1: Levantamento e Análise de Requisitos Fase 2: Projeto Conceitual Fase 3: Escolha de SGBD Fase 4: Mapeamento do Modelo de Dados Fase 5: Projeto Físico do BD Estrutura e Conteúdo de Dados Aplicações do Banco de Dados Requisitos de Processamento Projeto das Transações e das Aplicações Frequências e Restrições de Desempenho Fase 3: Escolha de um SGBD Fatores técnicos: • Tipo de SGBD; • Estrutura de armazenamento e caminhos de acesso; • Interfaces para programadores e usuários; • Tipo de linguagem de consulta; • Ferramentas; • Habilidades de conexão com outros SGBD; Fatores não técnicos: • Custos de aquisição, manutenção, etc; • Estrutura de suporte do fornecedor. Projeto do Esquema Conceitual Projeto do Esquema Lógico e de Visões Projeto do Esquema Interno Requisitos de Dados Fases do Processo de Projeto de Bancos de Dados 14 Fase 1: Levantamento e Análise de Requisitos Fase 2: Projeto Conceitual Fase 3: Escolha de SGBD Fase 4: Mapeamento do Modelo de Dados Fase 5: Projeto Físico do BD Estrutura e Conteúdo de Dados Aplicações do Banco de Dados Requisitos de Processamento Projeto das Transações e das Aplicações Frequências e Restrições de Desempenho Uma chave estrangeira CE de uma tabela R1 em R2 ou vice-versa, especifica um relacionamento entre as tabelas R1 e R2. Tabela DEPARTAMENTO Nome Número RG Gerente Contabilidade 1 10101010 Engenharia Civil 2 30303030 Engenharia Mecânica 3 20202020 Tabela EMPREGADO Nome RG CIC Depto. RG Supervisor Salário João Luiz 10101010 11111111 1 NULO 3.000,00 Fernando 20202020 22222222 2 10101010 2.500,00 Ricardo 30303030 33333333 2 10101010 2.300,00 Jorge 40404040 44444444 2 20202020 4.200,00 Renato 50505050 55555555 3 20202020 1.300,00 Chave Estrangeira (FK) 15 Fase 4: : Mapeamento do Modelo de Dados Passo 3: Tipos de Relacionamento Binários 1:1 Empregado 0,1 gerencia cpf numero nome nome 1,1 Departamento Empregado Cpf PK Nome endereco Departamento Numero PK Nome CpfGerente FK endereco Fase 4: : Mapeamento do Modelo de Dados Passo 1: Entidades Passo 2: Entidades Fracas Empregado 0,N possui cpf sexo nome nome 1,1 Dependente Empregado Cpf PK Nome endereco Dependente cpfEmpr FK PK Nome PK sexo endereco Fase 4: : Mapeamento do Modelo de Dados Passo 4: Tipos de Relacionamento Binários 1:N Empregado 1,1 trabalha_em cpf numero nome nome 1,N Departamento Empregado Cpf PK Nome Endereco NumeroDep FK Departamento Numero PK Nome endereco Fase 4: : Mapeamento do Modelo de Dados Passo 5: Tipos de Relacionamento Binários N:M Empregado 1,N trabalha_em cpf numero nome nome 1,N Projeto Empregado Cpf PK Nome Endereco Projeto Numero PK Nome endereco Trabalha_em Cpf FK PK NumeroProj FK PK Horas horas Fase 4: : Mapeamento do Modelo de Dados Passo 6: Atributos Multivalorados numero nome Projeto Projeto Numero PK Nome Localizacao_1 Localizacao_2 localizações Projeto Numero PK Localizacao_1 PK Nome Localizacao NumeroProj FK PK Localizacao PK (1) (2) Fase 4: : Mapeamento do Modelo de Dados Passo 7: Tipos de Relacionamento n-ários Fornecedor Cnpj PK Nome Endereco Projeto Numero PK Nome Fornece codPeca FK PK Cpf FK PK NumeroProj FK PK Peça Fornecedor Projeto fornece 1,1 1,N 1,N Peca Codigo PK Descricao Fase 4: : Mapeamento do Modelo de Dados Aluno matricula Pos_graducao o Graduacao crGraduacao notaVestibular nome Aluno Matricula PK Nome Pos_graduacao Matricula FK PK CrGraduacao Graduacao Matricula FK PK NotaVestibular Pos_graduacao Matricula PK Nome CrGraduacao Graduacao Matricula PK Nome NotaVestibular Aluno Matricula PK Nome CrGraduacao NotaVestibular Tipo (1) (2) (3) Generalização/Especialização Projeto do Esquema Conceitual Projetodo Esquema Lógico e de Visões Projeto do Esquema Interno Requisitos de Dados 23 Fase 1: Levantamento e Análise de Requisitos Fase 2: Projeto Conceitual Fase 3: Escolha de SGBD Fase 4: Mapeamento do Modelo de Dados Fase 5: Projeto Físico do BD Estrutura e Conteúdo de Dados Aplicações do Banco de Dados Requisitos de Processamento Projeto das Transações e das Aplicações Frequências e Restrições de Desempenho Fases do Processo de Projeto de Bancos de Dados Fase 5: Projeto Físico do BD Objetivo: Obter uma estrutura de dados apropriada para aramazenamento a fim de garantir um bom desempenho. 24 Fases do Processo de Projeto de Bancos de Dados A) Análise das consultas e transações no Banco de Dados: • Atributos candidatos para definição de estruturas de acesso – atributos que participam de condições de seleção ou de condições de junção; • Atributos a serem evitados em uma estrutura de acesso – atributos cujos valores serão constantemente atualizados. 25 Fase 5: Projeto Físico do BD Fatores que influenciam o Projeto Físico B) Análise de frequência esperada das chamadas de consutas e transações: • Permite gerar a frequência de uso esperada de cada atributo; • Regra informal “80-20” 26 Fase 5: Projeto Físico do BD Fatores que influenciam o Projeto Físico C) Análise das restrições de tempo das consultas e transações. D) Análise das frequências esperadas de operação de atualização. E) Análise de restrições de unicidade de atributos (todas as chaves candidatas). 27 Fase 5: Projeto Físico do BD Fatores que influenciam o Projeto Físico • Os principais produtos do Projeto de Banco de Dados Relacional incluem os projetos lógico e físico. • O resultado da fase do projeto físico é a determinação inicial das estruturas de armazenamento e dos caminhos de acesso para os arquivos do banco de dados. • Concluído o projeto, o banco de dados é implementado, sendo quase sempre necessário modificar o projeto físico em função do desempenho observado, ajuste este denominado de sintonização. 28 Após o Projeto...
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