MODELAGEM DE DADOS

 

A modelagem de dados desempenha um papel fundamental na organização e estruturação das informações, fornecendo uma base sólida para o desenvolvimento de sistemas de informação eficientes e precisos. Essa prática essencial no desenvolvimento de sistemas permite a tradução dos requisitos e regras de negócio em uma estrutura de dados compreensível e coerente. A modelagem oferece uma representação abstrata e simplificada da realidade, facilitando a organização e o armazenamento eficiente das informações.

Essa etapa, realizada por meio de métodos como o Modelo Entidade-Relacionamento (MER) e o Modelo Relacional, propicia a representação gráfica de entidades, atributos e relações. Dessa forma, torna-se possível visualizar e compreender de maneira clara a estrutura do banco de dados.

Dois métodos para representar dados são o Modelo Entidade-Relacionamento (MER) e Modelo Relacional. MER descreve entidades e conexões, enquanto Modelo Relacional organiza dados em tabelas com relações. A modelagem inicia entendendo requisitos do sistema, traduzindo-os em diagramas que mostram entidades, atributos e relações.


Durante a fase inicial de modelagem conceitual de dados, é necessário observar tudo que for relevante do mundo real e que deva ser alocado no sistema que está sendo projetado. Assim é possível criar um modelo que representa de forma gráfica o processo, tal processo conhecido como abstração ou modelo abstrato. Nela é possível encontrar três componentes: modelo conceitual, modelo lógico e modelo físico.

 

Modelo descritivo

Onde é descrito textualmente o problema a resolver, o objetivo do projeto, os requisitos funcionais e não funcionais, bem como o plano de implantação do sistema. Essa abordagem delineia detalhes essenciais para a compreensão e execução do projeto.

 

Modelo conceitual

É a primeira etapa na qual se representa a realidade por meio de uma visão geral dos dados e seus relacionamentos. O objetivo é conter todas as informações dessa realidade que serão armazenadas no banco de dados. Nesse modelo são incluídos os dados e podem aparecer no formato de uma lista descritiva das operações executadas pelos usuários e os dados que eles devem manipular.

Através do uso do Diagrama Entidade-Relacionamento (DER), é possível fazer a representação gráfica dos dados a serem armazenados no banco de dados. À essa representação dá-se o nome de modelo conceitual.

 
 

O SGBD não suporta diretamente este modelo, faz-se, então, necessária sua conversão em outro modelo: no lógico.

 

Modelo lógico

A segunda etapa compreende a descrição das estruturas que serão armazenadas no banco de dados e que resulta numa representação gráfica de dados de maneira lógica. Na qual já nomeia os componentes e ações (relacionamentos) que exercem um sobre outro. Nessa etapa também se define a abordagem de banco de dados que será utilizada: hierárquia de rede ou relacional.

Através do uso do Modelo Entidade-Relacionamento (MER), é possível fazer a representação gráfica dos dados a serem armazenados no banco de dados. À essa representação dá-se o nome de modelo lógico.

 
 

Modelo físico

A partir do modelo lógico pode-se gerar o modelo físico, no qual se encontram detalhados os componentes de estrutura física do banco de dados, como tabelas, campos, tipos de valores, índices e outros. Ao se chegar nesse ponto, a criação própria do banco de dados já pode ser executada utilizando o Sistema Gerenciador que mais se adequar às tarefas.

Aqui há o detalhamento físico das estruturas dos dados que serão armazenados no banco de dados. Sua implementação depende da escolha de qual Sistema Gerenciador de Bancos de Dados será utilizado.

 

Modelo de Dados Relacional

 

O modelo relacional de dados é o mais utilizado hoje em dia. Esse modelo faz uso fundamental de tabelas (também chamadas relações). Cada linha (registro) de uma tabela é chamada de tupla. A quantidade de colunas que uma tabela possui constitui o grau da relação. O número de tuplas de uma tabela constitui sua cardinalidade. E por sua vez, cada campo da tabela é chamado de atributo.

 
 

Na relação (tabela) acima há:

  • Três tuplas;
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  • Cardinalidade = 3;
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  • Grau da relação = 4 .
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    O valor de cada atributo numa relação deve ser atômico, ou seja, único, individual. Exemplo:

     
     
  • Numa mesma relação não podem haver duas ou mais colunas com o mesmo nome.
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  • As tuplas devem ser distintas, ou seja, não podem existir duas ou mais tuplas com todos os seus atributos (campos) iguais. Essa é a definição da integridade de identidade.
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  • Quando o valor de um atributo é desconhecido, o valor especial null pode ser utilizado.
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  • Cada relação (tabela) deve ter um nome único, para que se evite problemas, como, por exemplo, não se saber qual tabela está sendo referenciada quando há duas ou mais relações com o nome "empregado".
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    Representação dos relacionamentos no Modelo Relacional (MRL)
     

    O relacionamento é uma associação entre duas entidades. Por exemplo, entre as entidades PROFESSOR e ALUNO pode existir o relacionamento ensina. Um relacionamento é classificado quanto à participação das entidades. Essa classificação é chamada de cardinalidade e podem ser:

     
  • Relacionamento 1:N (lê-se 1 para N)
  •  
     

    Nesse exemplo, o relacionamento entre farmácia e produto é 1:N (1 para N), ou seja, uma farmácia pode ter vários produtos (N) e um produto só pode estar em uma única farmácia (1). O relacionamento entre farmácia e farmacêutico é também de 1:N, pois a farmácia pode ter vários farmacêuticos (N) e um farmacêutico só pode trabalhar em uma única farmácia (1).

     
  • Relacionamento N:1 (lê-se N para 1)
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    Um cliente pode participar de várias vendas, mas uma venda só terá o nome de um cliente (na nota fiscal, por exemplo).

     
  • Relacionamento 1:1 (lê-se 1 para 1)
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    Um paciente só pode ter um prontuário e um prontuário pertence a somente um cliente.

     
  • Relacionamento N:M (lê-se N para M)
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    Um autor pode escrever vários livros e um livro pode ser escrito por vários autores.

     
    Com intuito de apoiar o aprendizado em Banco de Dados, sugere-se assistir a videoaula para o aperfeiçoamento no conhecimento deste conteúdo.

    Transformação de Modelo Conceitual em Modelo Lógico
     

    1.Traduzir entidades e atributos. Nesta etapa cada entidade vira uma tabela e os atributos, colunas dessa tabela.

     
     

    2.Traduzir relacionamentos e atributos. Nesta etapa é feita o mapeamento dos relacionamentos para o Modelo Lógico. Cada cardinalidade possui uma forma diferente de ser mapeada:

  • 1:1 - aqui a entidade com participação total no relacionamento recebe a chave primária da outra.
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  • 1:N - A chave primária sempre se desloca da entidade com cardinalidade 1 para a de cardinalidade N.
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  • N:M - uma entidade associativa (tabela) será criada. Essa nova entidade terá como suas chaves estrangeiras as chaves primárias das outras duas entidades.
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  • Atributos multivalorados (A): uma tabela R é gerada, contendo os mesmos atributos de A, além da chave primária da entidade (ou relação) na qual A está vinculado. Se A for um atributo composto, seus elementos constituintes serão incorporados na nova tabela.
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    3.Traduzir generalização/especialização. Existem duas formas de fazer essa tradução:

     
     
  • Criar uma tabela para cada entidade da hierarquia e aplicar as regras de tradução;
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  • Criar uma tabela para toda a hierarquia, que conterá: a chave primária da entidade mais genérica; uma coluna para cada atributo da entidade mais genérica; uma coluna para cada atributo das entidades especializadas; uma coluna "tipo", que será criada, caso não exista na entidade mais genérica; colunas referentes aos relacionamentos dos quais participa a entidade genérica; colunas referentes aos relacionamentos dos quais participam cada entidade especializada.
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    Atividade de Fixação

     

    No intuito de fixar a aprendizagem iniciada por meio deste módulo e verificar como está sua compreensão sobre o mesmo, são sugeridos alguns exercícios de fixação para serem resolvidos. Clique no link de exercícios ao lado, pois será por meio dele iniciada a lista de exercícios sobre os conteúdos estudados até este momento. Boa revisão sobre os mesmos!!