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Análise de Sistemas de Informação
Boris Júnior
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Modelação de SistemasDiagrama ER
Modelo Conceptual de Dados
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Diferentes tipos de modelos de sistemas Existem vários modelos de sistemas, que por natureza se
complementam entre si: Modelo de Processamento de Dados ou Modelo
orientado a processos - Utilizados para evidenciar como os dados são processados nas diferentes etapas do sistema;
Ex: DFD, Processos; Modelo de Composição ou modelo orientado a dados -
Modelos que evidenciam a relação existente entre as principais entidades do sistema ou como certas entidades do sistema podem ser compostas por outras entidades do sistema;
Ex: E-R, MCD; Modelo de Classificação - Diagramas de classes de
objectos e herança que poderão evidenciar características comuns entre entidades e a relação entre as mesmas;
Modelo de Transição de Estados - Diagrama que evidencia como o sistema reage a eventos, quer internos quer externos.
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Modelos de dados semânticos
Utilizados para descrever a estrutura lógica dos dados proces-sados pelo sistema
O Modelo Entidade-Relação (E-R) evidencia as entidades do sistema, o relacionamento entre essas entidades, podendo ainda: Descrever os atributos das entidades; Descrever as cardinalidades entre as
entidades; O modelo E-R permite uma visão geral dos
dados. O Modelo Conceptual de Dados (MCD) que
poderá ser definido na fase de análise ou na fase de desenho da aplicação aplica-se directamente ao desenho da base de dados, mais propriamente, a bases de dados relacionais.
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Constituintes de um diagrama E-R
Entidades – “Coisas” que pertencem ao sistema, descritos por um ou mais elementos de dados
Símbolo
Relacionamentos – As entidades são interligadas por relacionamentos que descrevem a relação existente entre os dados
Símbolo
Entidade
Relacionamento
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Modelo E-R (Exemplo)
Cliente Produto
Fornecedor
compra
vende
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Modelo E-R - particularidades Indicador de Tipos de Entidades associados
Notação que permite representar uma entidade que também funciona como relacionamento, ou seja, permite representar um relacionamento sobre o qual queremos manter informação.
Cliente Produto
Compras
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Modelo E-R - particularidades Notação evidenciando cardinalidades
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Modelo E-R - particularidades
Notação evidenciando atributos
Cliente
CódigoCliente
Nome doCliente Morada
Cliente
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MCD - Modelo Conceptual de Dados
A modelação de dados é a actividade que, debruçando-se sobre a totalidade dos requisitos de informação de um sistema de informação, tenta encontrar um modelo que traduza a estrutura lógica dos dados que satisfaça esses requisitos. A esse modelo designa-se de Modelo Conceptual dos Dados;
A estrutura fundamental do modelo relacional é a relação, também designada de tabela.;
Uma relação é uma estrutura bidimensional com um determinado esquema de zero ou mais instâncias;
O esquema de uma relação é constituído por um ou mais atributos que traduzem o tipo de dados a armazenar;
A cada instância do esquema de uma relação designa-se por tuplo.
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Tabela
Tuplos Código do Cliente Nome Morada0001 Ricardo Miguel Viana do Castelo0002 José Artur Lisboa0003 Carla Isabel Beja0004 Maria da Conceição Viana do Castelo
Clientes
Código do ClienteNomeMorada
MCD - Modelo Conceptual de Dados
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MCD - Modelo Conceptual de Dados - Conceitos
Chave Primária Conjunto de um ou mais atributos que
identificam univocamente um tuplo.
Chave Estrangeira Conjunto de um ou mais atributos que é chave
primária noutra relação (também designada de chave importada).
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MCD - Modelo Conceptual de Dados - Conceitos Exemplo de chave primária e chave
estrangeira
Clientes
Código do ClienteNomeMorada
ClientesContacto
Código do Clientenº contactoMorada
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MCD - Modelo Conceptual de Dados - Conceitos A existência de uma chave estrangeira numa
relação prende-se com a necessidade de manter a interligação entre essa relação e a relação onde esse conjunto de atributos é chave principal;
No modelo relacional, a única forma de relacionar dados existentes em diferentes tabelas é através de atributos comuns (chaves importadas) às tabelas que se relacionam. Se tuplos individuais de duas relações têm o mesmo valor no(s) atributo(s) comum (comuns) é porque estão relacionados.
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MCD - Modelo Conceptual de Dados - Integridades
Integridade de DomínioCertos atributos poderão ter definidos domínios de valores. Por exemplo a gamas de valores permitidos. Exemplo: As notas escolares têm o seguinte domínio [0, 20].
Integridade de EntidadeEm todas as relações existe uma chave primária constituída por um ou mais atributos, cujos os valores permitem identificar inequivocamente cada tuplo. Não pode haver nenhum tuplo para o qual o valor dessa chave seja nulo, nem sequer conter partes nulas.
Integridade ReferencialO valor de uma chave estrangeira ou é null ou então contém um valor que é chave primária na relação de onde foi importada. Por outras palavras, se numa relação o valor de uma chave importada não é nulo, então esse valor terá que existir na relação onde essa chave é primária.
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MCD - Modelo Conceptual de Dados Normalização Aplicação de um conjunto de regras a uma
estrutura de dados, de modo a remover qualquer redundância de dados sem perda de conteúdo informacional;
Apesar de a normalização alterar a estrutura das relações, não altera o conteúdo informacional global, ou seja, durante o processo de normalização não há perda de informação, podendo sempre regressar-se à estrutura original
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MCD - Modelo Conceptual de Dados Normalização Os problemas da redundância:
· Problemas de manutenção – Redundância significa o armazenamento repetido dos mesmos dados. Como resultado, uma simples alteração ou remoção pode implicar o acesso a várias partes da base de dados, tornando difícil a manutenção da coerência dos dados.
· Custos de espaço de armazenamento – Apesar de, actualmente, não ser um problema significativo, não deixa de ser importante evitar ocupar espaço de armazenamento com algo que não acrescenta nada ao que já existe armazenado.
· Problemas de desempenho – Dados redundantes pode implicar o acesso a uma maior quantidade de dados para obter a mesma informação.
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MCD - Modelo Conceptual de Dados Normalização
Para exemplificar as fases da normalização, vamos supor a seguinte relação não-normalizada, que pretende registar os dados relativos a encomendas de produtos colocadas por clientes
Encomendas
Nº EncomendaNº ClienteNome_clienteEndereço_clienteData_encomendaCod_ProdutoDesignacao_produtoQtd_encomendada
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MCD - Modelo Conceptual de Dados Normalização
1ª FN (Forma Normal)
Visa eliminar os grupos de valores repetidos que, eventualmente, possam existir em estruturas não-normalizadas.
Quando uma relação está na 1ª FN já possível definir as chaves primárias.
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Encomendas
Nº EncomendaNº ClienteNome_clienteEndereço_clienteData_encomenda
Linhas_Encomendas
Nº EncomendaCod_ProdutoDesignacao_produtoQtd_encomendada
MCD - Modelo Conceptual de Dados Normalização
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MCD - Modelo Conceptual de Dados Normalização
2ª FN (forma Normal)
Uma relação na 2ª FN é uma relação que, além de estar na 1ª forma Normal, todos os atributos não pertencentes à chave primária devem depender da totalidade da chave, e não apenas de parte dela.
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Encomendas
Nº EncomendaNº ClienteNome_clienteEndereço_clienteData_encomenda
Linhas_Encomendas
Nº EncomendaCod_ProdutoQtd_encomendada
Produtos
Cod_ProdutoDesignacao_produto
MCD - Modelo Conceptual de Dados Normalização
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MCD - Modelo Conceptual de Dados Normalização
3ª FN (forma Normal)
Uma relação na 3ª FN é uma relação que, além de estar na 2ª forma Normal, não existem dependências funcionais entre os atributos não-chave. Por outras palavras, cada atributo deve depender apenas da chave primária da relação.
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Encomendas
Nº EncomendaNº ClienteData_encomenda
Linhas_Encomendas
Nº EncomendaCod_ProdutoQtd_encomendada
Produtos
Cod_ProdutoDesignacao_produto
Clientes
Nº ClienteNome_clienteEndereço_cliente
MCD - Modelo Conceptual de Dados Normalização