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WBA0449_v1.0 Codificação do projeto: padrões de programação e projeto do banco de dados Modelagem de banco de dados e o projeto do fluxo de dados Bloco 1 Thiago Salhab Alves Modelagem de banco de dados e o projeto do fluxo de dados Objetivos: • Aprender sobre o projeto de banco de dados. • Aprender sobre o modelo conceitual do banco de dados. • Aprender sobre o projeto lógico do banco de dados. Modelagem de banco de dados e o projeto do fluxo de dados • Um Banco de Dados ou uma Base de Dados é uma coleção de dados logicamente relacionados, que embute um determinado significado. • É uma coleção de dados relacionados organizada para possibilitar uma fácil manipulação de dados. • Uma base de dados representa um aspecto do mundo real chamado de “minimundo”. Mudanças no minimundo provocam mudanças na base de dados (ELMASRI; NAVATHE, 2019). Modelagem de banco de dados e o projeto do fluxo de dados Sendo assim, podemos partir dos seguintes conceitos (ELMASRI; NAVATHE, 2019): • Dado (representação da informação): fato do mundo real que está registrado e possui um significado implícito no contexto de um domínio de aplicação. Exemplos: endereço, data de nascimento e filhos. • Informação (significado do dado): fato útil que pode ser extraído direta ou indiretamente a partir dos dados. Exemplos: endereço e idade da pessoa; ela tem filhos? Modelagem de banco de dados e o projeto do fluxo de dados Banco de Dados fazem parte do nosso cotidiano, como em: • Operações Bancárias. • Matrícula na Universidade. • Reserva de Hotel. • Controle de Estoque de uma Empresa. • Comércio Eletrônico, etc. Modelagem de banco de dados e o projeto do fluxo de dados • Um Sistema Gerenciador de Banco de Dados (SGBD) é uma coleção de programas que permite aos usuários criarem, manipularem e gerenciar uma base de dados. • A base de dados e o SGBD juntos compõem o chamado Sistema de Base de Dados. Exemplos: Oracle, DB2, Paradox, Postgres, MySQL, SQL Server, MongoDB etc. (SILBERCHATZ; KORTH; SUDARSHAN, 2012). Modelagem de banco de dados e o projeto do fluxo de dados O SGBD apresenta as seguintes vantagens (ELMASRI; NAVATHE, 2019): • Rapidez na manipulação e no acesso à informação. • Redução do esforço humano (desenvolvimento e utilização). • Redução da redundância e inconsistência de informações. • Compartilhamento de dados. • Aplicação automática de restrições de segurança. Modelagem de banco de dados e o projeto do fluxo de dados • Um Modelo de Dados é usado para descrever a estrutura de um banco de dados, as operações para manipular essas estruturas e certas restrições que o banco de dados deve obedecer (ELMASRI; NAVATHE, 2019). • Um modelo de dados oferece uma maneira de descrever o projeto de um banco de dados no nível físico, lógico e de visão. Modelagem de banco de dados e o projeto do fluxo de dados Bloco 2 Thiago Salhab Alves Projeto conceitual • O esquema conceitual apresenta a descrição de alto nível da estrutura do banco de dados utilizando um modelo conceitual, representando a relação entre os dados. O modelo conceitual é a linguagem usada para descrever esquemas conceituais. Exemplo: Modelo Entidade- Relacionamento (ELMASRI; NAVATHE, 2019). • O Modelo Entidade-Relacionamento (MER) é um modelo semântico, proposto em 1976, por Peter Chen, apresentando uma simbologia muito simples que pode ser utilizada para validação junto ao cliente. Projeto conceitual Figura 1 – Elementos visuais do Modelo Entidade-Relacionamento Fonte: elaborada pelo autor. Projeto conceitual No modelo entidade-relacionamento alguns elementos são representados (ELMASRI; NAVATHE, 2019): • Entidade. • Atributos. • Relacionamento. • Cardinalidade. Projeto conceitual • Um atributo chave (chave primária) é um atributo que identifica unicamente uma entidade sendo seu identificador. Exemplo: CPF para pessoas, RA para alunos, CRM para médicos etc. • Um atributo chave estrangeira é um atributo que é chave primária em uma entidade e, por causa do relacionamento, aparece em outra entidade por conta do relacionamento. Projeto conceitual SIMPLES COMPOSTO MONOVALORADO MULTIVALORADO Figura 2 – Representação dos tipos de atributos Fonte: elaborada pelo autor. Modelagem de banco de dados e o projeto do fluxo de dados Bloco 3 Thiago Salhab Alves Projeto conceitual Figura 3 – Representação de entidade com todos os tipos de atributo Fonte: elaborada pelo autor. Projeto conceitual Figura 4 – Modelo entidade-relacionamento Fonte: elaborada pelo autor. Projeto lógico • No projeto lógico avalia-se o esquema conceitual frente as necessidades do uso de banco de dados, realizando refinamentos para aumentar o desempenho das operações sobre o banco de dados. • O esquema lógico é a descrição de uma estrutura de um banco de dados (usando um modelo lógico) que pode ser processada por SGBD. • O Projeto Lógico do Banco de Dados consiste em mapear as entidades e relacionamentos para o esquema relacional. Projeto lógico Passo 1: para cada entidade regular E no Modelo Entidade Relacionamento, criar uma relação contendo todos os atributos simples de E e, os atributos compostos, incluir apenas os atributos simples que compõem o atributo composto (ELMASRI; NAVATHE, 2019). Projeto lógico Figura 5 – Mapeamento de Atributos para o Esquema Relacional Fonte: elaborado pelo autor Projeto lógico • Passo 2: para cada entidade fraca W no Modelo Entidade Relacionamento com identificação da entidade E, criar uma relação R que inclua todos os atributos simples de W como atributos de R. Incluir como chave estrangeira de R a chave primária da relação que corresponde ao tipo de entidade de identificação (ELMASRI; NAVATHE, 2019). Projeto lógico Figura 6 – Mapeamento de entidade fraca para o esquema relacional Fonte: elaborada pelo autor. Projeto lógico • Passo 3: em relacionamentos de um para um (1:1), criar as relações S e T que correspondem as entidades participantes do relacionamento R. Escolher uma das relações, por exemplo S, e inclua como chave estrangeira de S a chave primária de T (ELMASRI; NAVATHE, 2019). Projeto lógico Figura 7 – Mapeamento de Relacionamento um para um (1: 1) para o Esquema Relacional Fonte: elaborada pelo autor. Projeto lógico • Passo 4: em relacionamento de um para muitos (1:n), identificar a relação S que representa a entidade que participa do lado N do relacionamento. Incluir como chave estrangeira de S a chave primária da relação T que representa a outra entidade que participa do relacionamento (ELMASRI; NAVATHE, 2019). Projeto lógico Figura 8 – Mapeamento de Relacionamento um para muitos (1: N) para o Esquema Relacional Fonte: elaborada pelo autor. Projeto lógico • Passo 5: em relacionamento de muitos para muitos (n:n), criar uma nova relação S para representar o relacionamento. Incluir como chave primária de S as chaves primárias das relações participantes (ELMASRI; NAVATHE, 2019). Projeto lógico Figura 9 – Mapeamento de Relacionamento muitos para muitos (N: N) para o Esquema Relacional Fonte: elaborada pelo autor. Teoria em Prática Bloco 4 Thiago Salhab Alves Reflita sobre a seguinte situação Uma loja de produtos colecionáveis está necessitando de um sistema de controle de estoque e para registro de suas vendas. A loja vende personagens colecionáveis, canecas, chaveiros, jogos de tabuleiros, entre outros produtos. Hoje a organização realiza todo o armazenamento de suas vendas em Excel, dificultando o controle do estoque. O estabelecimento gostaria de um sistema que efetuasse o cadastro de clientes, produtos, fornecedores, compra e venda de produtos. Realize a proposta de um modelo entidade-relacionamento que apresente a modelagem das entidades, atributos e relacionamentos para o projeto de uma base de dados relacional para a loja de produtos colecionáveis. Norte para a resolução... Figura 10 – proposta de um modelo entidade-relacionamentoFonte: elaborada pelo autor. Dica do Professor Bloco 5 Thiago Salhab Alves Dica do Professor Este artigo teve como objetivo aprimorar o processo de normalização de banco de dados, propondo um algoritmo até a terceira forma normal. Para realizar a leitura, acesse a plataforma Biblioteca Virtual da Kroton/EBSCO HOST e busque pelo título da obra. BURA, D.; SINGH, R. K. Implementing Constraints in Entity-Relationship Models for Enhancing Normalization. IUP Journal of Information Technology, [S. l.], v. 8, n. 2, p. 46–57, 2012. Dica do Professor Este artigo teve como objetivo apresentar a proposta de uma série de técnicas para o projeto de banco de dados, onde os autores fizeram a proposta de uma notação para entidade-relacionamento adaptada da Linguagem de Modelagem Unificada (UML). Para realizar a leitura, acesse a plataforma Biblioteca Virtual da Kroton/EBSCO HOST e busque pelo título da obra. THOMPSON, C. B.; SWARD, K. Modeling and Teaching Techniques for Conceptual and Logical Relational Database Design. Journal of Medical Systems, [S. l.], v. 29, n. 5, p. 513–525, 2005. Referências ELMASRI, R.; NAVATHE, S. B. Sistemas de banco de dados. 7. ed. São Paulo: Pearson Education, 2019. SILBERCHATZ, A.; KORTH, H. F.; SUDARSHAN, S. Sistema de banco de dados. 6. ed. São Paulo: Campus, 2012. Bons estudos! Codificação do projeto: padrões de programação e projeto do banco de dados Modelagem de banco de dados e o projeto do fluxo de dados Modelagem de banco de dados e o projeto do fluxo de dados Modelagem de banco de dados e o projeto do fluxo de dados Modelagem de banco de dados e o projeto do fluxo de dados Modelagem de banco de dados e o projeto do fluxo de dados Modelagem de banco de dados e o projeto do fluxo de dados Modelagem de banco de dados e o projeto do fluxo de dados Modelagem de banco de dados e o projeto do fluxo de dados Modelagem de banco de dados e o projeto do fluxo de dados Projeto conceitual Projeto conceitual Projeto conceitual Projeto conceitual Projeto conceitual Modelagem de banco de dados e o projeto do fluxo de dados Projeto conceitual Projeto conceitual Projeto lógico Projeto lógico Projeto lógico Projeto lógico Projeto lógico Projeto lógico Projeto lógico Projeto lógico Projeto lógico Projeto lógico Projeto lógico Teoria em Prática Reflita sobre a seguinte situação Norte para a resolução... Dica do Professor Dica do Professor Dica do Professor Referências Bons estudos!
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