Definindo as Estruturas Físicas: Modelagem e Análise

Definindo as estruturas físicas MODELING DEFININDO AS ESTRUTURAS FÍSICAS 7 PDF exclusivo para Guilherme Miyasato rm554098 gmiyasato90gmailcom Definindo as estruturas físicas LISTA DE FIGURAS Figura 1 Criação de banco de dados 5 Figura 2 Transição do modelo lógico para o modelo físico 5 Figura 3 Informações disponíveis em uma tabela do Modelo Físico 6 Figura 4 Exemplo de relacionamento entre tabelas em notação de Barker 7 Figura 5 Exemplo de relacionamento entre tabelas em notação da Engenharia da informação 7 Figura 6 Exemplo de relacionamento no modelo físico 7 Figura 7 Informações sobre o relacionamento presentes em uma tabela do modelo Físico 8 Figura 8 Exemplo de entidade associativa em notação de Barker 9 Figura 9 Exemplo de entidade associativa em notação da Engenharia da informação 10 Figura 10 Exemplo de entidade associativa se tornando uma tabela associativa no modelo físico 11 Figura 11 Modelo conceitual do relacionamento Departamento x Empregado na notação de Peter Chen 12 Figura 12 Modelo físico do relacionamento Departamento x Empregado na notação da Engenharia da Informação 12 Figura 13 Exemplo de fusão de tabelas 13 Figura 14 Modelo lógico com autorrelacionamento 13 Figura 15 Destaque para o campo data de casamento na tabela pessoa 14 Figura 16 Transposição do modelo conceitual para os modelos lógico e físico 15 Figura 17 Transposição do modelo conceitual para os modelos lógico e físico 2 15 Figura 18 Transposição do modelo conceitual para os modelos lógico e físico 3 16 Figura 19 Exemplo de herança no modelo físico 16 Figura 20 Exemplo de modelo lógico 17 Figura 21 Exemplo de modelo físico 18 Figura 22 Detalhe da tabela dependente 18 Figura 23 Tela com as Propriedades da Tabela 19 Figura 24 Caminho para o Editor de Arquivo DDL 21 Figura 25 Tela do Editor de Arquivo DDL 21 Figura 26 Tela de Opções de Geração de DDL 22 Figura 27 Tela do Editor de Arquivo DDL com a opção de salvar habilitada 23 PDF exclusivo para Guilherme Miyasato rm554098 gmiyasato90gmailcom Definindo as estruturas físicas SUMÁRIO 1 DEFININDO AS ESTRUTURAS FÍSICAS 4 11 Sobre o modelo físico 4 12 Conversão de entidades e respectivos atributos 5 13 Conversão de relacionamentos e respectivos atributos 8 131 Adição de Colunas 11 132 Fusão de Tabelas 13 14 Conversão de especialização e generalização 14 2 ANÁLISE ENTRE OS TIPOS DE IMPLEMENTAÇÃO 17 21 Mapeamento de entidades fracas 17 22 Tipos de Dados 18 23 Gerando um script 20 REFERÊNCIAS 24 PDF exclusivo para Guilherme Miyasato rm554098 gmiyasato90gmailcom Definindo as estruturas físicas 1 DEFININDO AS ESTRUTURAS FÍSICAS Ao término do modelo entidade relacionamento modelo lógico de dados em que inserimos todas as necessidades de armazenamento e respectivas associações dentro da visão de negócio devemos fazer a passagem desse modelo para o que chamamos de modelo relacional ou modelo físico de dados Neste capítulo abordamos o modelo físico e você poderá se considerar apto a realizar a modelagem de dados completa de seu projeto Fintech 11 Sobre o modelo físico O modelo físico ou relacional representa os dados em um BD como uma coleção de tabelas relações para gerência de bases de dados SGBD é um modelo de dados baseado em lógica na teoria dos conjuntos O modelo relacional ou físico de dados é derivado do modelo lógico no qual se encontram detalhados os componentes de estrutura física do banco de dados como tabelas campos tipos de dados índices nomenclaturas exigências restrições relativas a conteúdo domínio dos campos entre alguns outros elementos que veremos mais à frente Neste ponto estaremos prontos para a criação do banco de dados utilizando um SGBD No modelo físico ou relacional devemos aplicar os elementos físicos mencionados considerando o SGBD que será utilizado para implementação Exemplos de SGBDs relacionais Oracle SQL Server DB2 IBM MySQL PostgreSQL Esta é a última etapa do projeto de banco de dados Após esta fase utilizaremos uma linguagem de definição de dados reconhecida pelo SGBD DDL Linguagem de Definição de Dados subdivisão da linguagem SQL O conjunto de comandos DDL é denominado SCRIPT de criação de banco de dados e será executado no SGBD PDF exclusivo para Guilherme Miyasato rm554098 gmiyasato90gmailcom Definindo as estruturas físicas Figura 1 Criação de banco de dados Fonte Shutterstock 2017 12 Conversão de entidades e respectivos atributos Converter entidade e respectivos atributos Cada entidade é traduzida para uma tabela Cada atributo define uma coluna Cada atributo identificador define colunas que compõem a chave primária BOA PRÁTICA A fim de facilitar o trabalho dos programadores é conveniente manter os nomes das colunas curtos e procurar utilizar a mesma nomenclatura para todo o banco de dados Normalmente as empresas criam regras para composição dos nomes que devem estar de acordo com as regras de criação de nomes dos SGBDs em relação aos caracteres e tamanho permitidos Exemplo SQL Developer Data Modeler Figura 2 Transição do modelo lógico para o modelo físico Fonte Elaborado pelo autor 2016 PDF exclusivo para Guilherme Miyasato rm554098 gmiyasato90gmailcom Definindo as estruturas físicas ATENÇÃO Todas as tabelas devem possuir uma chave primária No caso de não existirem é preciso criar um identificador preferencialmente com conteúdo numérico por ser localizado mais rapidamente pelos SGBDs Exemplo Modelo Relacional Físico Figura 3 Informações disponíveis em uma tabela do Modelo Físico Fonte Elaborado pelo autor 2016 NOTA Constraints são restrições regras associadas às colunas campos de uma tabela No exemplo a constraint do tipo chave primária é utilizada para identificar cada ocorrência registro de maneira única Regra para Mapeamento de entidade com relacionamento identificador Para cada relacionamento identificador é criada uma chave estrangeira que implementa a entidade identificada pelo relacionamento identificador A chave primária da tabela que implementa a entidade identificada pelo relacionamento identificador será composta por Colunas correspondentes aos atributos identificadores Chaves estrangeiras que implementam os relacionamentos identificadores Exemplo mapeamento de entidade com relacionamento identificador PDF exclusivo para Guilherme Miyasato rm554098 gmiyasato90gmailcom Definindo as estruturas físicas Figura 4 Exemplo de relacionamento entre tabelas em notação de Barker Fonte Elaborado pelo autor 2016 Figura 5 Exemplo de relacionamento entre tabelas em notação da Engenharia da informação Fonte Elaborado pelo autor 2016 SQL Developer Data Modeler Modelo Relacional Figura 6 Exemplo de relacionamento no modelo físico Fonte Elaborado pelo autor 2016 PDF exclusivo para Guilherme Miyasato rm554098 gmiyasato90gmailcom Definindo as estruturas físicas Exemplo modelo relacional Físico Figura 7 Informações sobre o relacionamento presentes em uma tabela do modelo Físico Fonte Elaborado pelo autor 2016 Atributos se transformam em campos de tabelas exceto quando são multivalorados ou compostos Atributos compostos devem ser desmembrados em atributos atômicos únicoindivisível Atributos multivalorados devem dar origem a uma nova tabela 13 Conversão de relacionamentos e respectivos atributos A conversão é determinada pela cardinalidade mínima e máxima das entidades que participam do relacionamento Temos três opções para tradução de relacionamentos Tabela própria Entidade Associativa ou Agregação Adição de colunas atributos do relacionamento Fusão de tabelas Tabela Própria ENTIDADE ASSOCIATIVA PDF exclusivo para Guilherme Miyasato rm554098 gmiyasato90gmailcom Definindo as estruturas físicas O relacionamento é implementado através de uma tabela própria ASSOCIATIVA contendo as seguintes colunas Colunas correspondentes aos identificadores das entidades relacionadas chaves estrangeiras Colunas correspondentes aos atributos do relacionamento Exemplo SQL Developer Data Modeler Notação de Barker Figura 8 Exemplo de entidade associativa em notação de Barker Fonte Elaborado pelo autor 2016 SQL Developer Data Modeler Notação da Engenharia da Informação PDF exclusivo para Guilherme Miyasato rm554098 gmiyasato90gmailcom Definindo as estruturas físicas Figura 9 Exemplo de entidade associativa em notação da Engenharia da informação Fonte Elaborado pelo autor 2016 SQL Developer Data Modeler Modelo Relacional PDF exclusivo para Guilherme Miyasato rm554098 gmiyasato90gmailcom Definindo as estruturas físicas Figura 10 Exemplo de entidade associativa se tornando uma tabela associativa no modelo físico Fonte Elaborado pelo autor 2016 131 Adição de Colunas Adicionar na tabela cuja cardinalidade máxima é 1 relacionamento as seguintes colunas Colunas correspondentes ao identificador da entidade relacionada formando uma chave estrangeira em relação à tabela que implementa a entidade relacionada Colunas correspondentes aos atributos do relacionamento Exemplo PDF exclusivo para Guilherme Miyasato rm554098 gmiyasato90gmailcom Definindo as estruturas físicas O atributo data da lotação é um atributo do relacionamento entre as entidades DEPARTAMENTO e EMPREGADO O atributo do relacionamento deve ser conduzido à TABELA com cardinalidade máxima igual a 1 neste exemplo EMPREGADO Notação de Peter Chen Figura 11 Modelo conceitual do relacionamento Departamento x Empregado na notação de Peter Chen Fonte Elaborado pelo autor 2016 SQL Developer Data Modeler Notação da Engenharia da Informação Figura 12 Modelo físico do relacionamento Departamento x Empregado na notação da Engenharia da Informação Fonte Elaborado pelo autor 2016 PDF exclusivo para Guilherme Miyasato rm554098 gmiyasato90gmailcom Definindo as estruturas físicas 132 Fusão de Tabelas Implementar em uma única tabela todos os atributos de ambas as entidades e atributos eventualmente existentes no relacionamento Esta conversão somente pode ser aplicada para relacionamentos do tipo 11 Teremos a implementação de um relacionamento recursivo Exemplo SQL Developer Data Modeler Notação de Barker Figura 13 Exemplo de fusão de tabelas Fonte Elaborado pelo autor 2016 SQL Developer Data Modeler Notação de Barker Figura 14 Modelo lógico com autorrelacionamento Fonte Elaborado pelo autor 2016 PDF exclusivo para Guilherme Miyasato rm554098 gmiyasato90gmailcom Definindo as estruturas físicas Figura 15 Destaque para o campo data de casamento na tabela pessoa Fonte Elaborado pelo autor 2016 14 Conversão de especialização e generalização Temos três alternativas para implementação Uso de uma única tabela para toda hierarquia de generalização especialização Uso de uma tabela para cada entidade Uso de uma tabela genérica e tabelas especializadas Exemplo com uso de uma única tabela para toda hierarquia de generalizaçãoespecialização Por meio do uso de uma única tabela para toda hierarquia de generalizaçãoespecialização as colunas CREA e CRM no exemplo devem ser definidas como opcionais Isso é necessário pois se um funcionário não pertencer a nenhuma das classes especializadas terá as colunas vazias enquanto um médico terá a coluna CREA vazia e um engenheiro terá a coluna CRM vazia PDF exclusivo para Guilherme Miyasato rm554098 gmiyasato90gmailcom Definindo as estruturas físicas Figura 16 Transposição do modelo conceitual para os modelos lógico e físico Fonte Elaborado pelo autor 2016 Exemplo com uso de uma tabela por entidade especializada Nesta implementação temos uma tabela para cada necessidade Observe que as colunas CREA e CRM por exemplo são mandatórias para cada tabela específica implementada Implementando dessa forma as tabelas representam papéis ou necessidades específicas dentro de um contexto de negócio Figura 17 Transposição do modelo conceitual para os modelos lógico e físico 2 Fonte Elaborado pelo autor 2016 Outro exemplo com uso de uma tabela por entidade especializada Neste caso devemos aplicar todas as regras relativas à implementação de entidades e relacionamentos acrescendo a inclusão da chave primária da tabela correspondente à entidade genérica em cada entidade especializada correspondente herança de atributos PDF exclusivo para Guilherme Miyasato rm554098 gmiyasato90gmailcom Definindo as estruturas físicas As tabelas especializadas herdam a chave primária da tabela genérica Figura 18 Transposição do modelo conceitual para os modelos lógico e físico 3 Fonte Elaborado pelo autor 2016 Exemplo com uso de uma tabela por entidade especializada Figura 19 Exemplo de herança no modelo físico Fonte Elaborado pelo autor 2016 PDF exclusivo para Guilherme Miyasato rm554098 gmiyasato90gmailcom Definindo as estruturas físicas 2 ANÁLISE ENTRE OS TIPOS DE IMPLEMENTAÇÃO Tabela única Os dados estão em uma única linha não sendo necessário realizar junções para obter informações da entidade genérica e especializada As colunas opcionais são referentes aos atributos que podem ser vazios de acordo com as características de cada funcionário A chave primária é armazenada uma única vez Uma tabela por entidade especializada Faremos junções para obter as informações necessárias pois parte dos dados está armazenada na tabela genérica e parte na tabela especializada Uma tabela para cada entidade Teremos replicação dos dados em cada tabela 21 Mapeamento de entidades fracas Para cada tabela fraca a chave primária será composta pela chave primária da tabela Forte e mais um atributo chave estrangeira na tabela fraca formando assim uma chave primária composta SQL Developer Data Modeler Notação de Barker Figura 20 Exemplo de modelo lógico Fonte Elaborado pelo autor 2016 SQL Developer Data Modeler Modelo Relacional PDF exclusivo para Guilherme Miyasato rm554098 gmiyasato90gmailcom Definindo as estruturas físicas Figura 21 Exemplo de modelo físico Fonte Elaborado pelo autor 2016 SQL Developer Data Modeler Modelo Relacional Figura 22 Detalhe da tabela dependente Fonte Elaborado pelo autor 2016 22 Tipos de Dados O SQL Developer Data Modeler permite definir o tipo de dado dos atributos isto é se aquele atributo poderá armazenar valores numéricos texto data imagens sons ou algum outro valor Os tipos de dados mais comuns são aqueles usados para armazenar texto números e datas Outros tipos de dados serão discutidos posteriormente O tipo de dado texto é usado para armazenar caracteres alfanuméricos ou seja palavras e texto sem formatação Campos como nome de um cliente endereço de uma clínica ou cidade natal de um aluno normalmente são armazenados como PDF exclusivo para Guilherme Miyasato rm554098 gmiyasato90gmailcom Definindo as estruturas físicas dados alfanuméricos VARCHAR2 é a forma mais comum de representar esse tipo de dado A Figura Tela com as Propriedades da Tabela mostra o atributo nmdependente VARCHAR260 indicando que o campo é do tipo alfanumérico o número 60 entre parênteses indica o número máximo de caracteres que pode ser armazenado ou simplificando o tamanho do campo É obrigatório informar o tamanho do campo e caso ocorra uma tentativa de inserção de um valor com mais caracteres que o definido em seu tamanho ocorrerá um erro O banco de dados armazenará o valor informado para os campos do tipo VARCHAR2 exatamente como foi informado sem acrescentar espaços em branco ao final do texto Figura 23 Tela com as Propriedades da Tabela Fonte Oracle SQL Developer Data Modeler 2021 O tipo de dado numérico é usado para armazenar números positivos ou negativos sejam eles inteiros com ponto flutuante ou com tamanho fixo de casas decimais Campos como altura peso e salário normalmente são armazenados como dados numéricos NUMBER é a forma mais comum de representar esse tipo de dado PDF exclusivo para Guilherme Miyasato rm554098 gmiyasato90gmailcom Definindo as estruturas físicas A Figura Exemplo de Modelo Físico mostra o atributo nrmatricula NUMBER5 indicando que o campo é do tipo numérico inteiro com tamanho de 5 bytes permitindo armazenar valores de até cinco dígitos isto é até o valor máximo de 99999 noventa e nove mil e novecentos e noventa e nove Ocorrerá um erro caso ocorra a tentativa de inserção de um valor maior do que o tamanho definido A Figura Exemplo de Modelo Físico também mostra o atributo vlsalario NUMBER72 indicando que o campo é do tipo numérico com duas casas decimais O número 7 indica que o tamanho do campo é de sete bytes e o número 2 indica que dois bytes estão sendo reservados para armazenar as casas decimais nesse caso o maior valor que pode ser armazenado nesse campo é 9999999 O tipo de dado data é usado para armazenar datas Esse tipo de dado contém data e hora e o seu formato pode ser definido no momento da instalação do banco de dados ou em tempo de execução O formato permite armazenar dia mês ano hora minuto e segundo Não aceita frações de segundo nem fuso horário A Figura Detalhe da tabela dependente mostra o atributo dtnascimento DATE indicando que é um campo do tipo data Não é necessário informar o tamanho desse tipo de dado 23 Gerando um script O Oracle SQL Developer Data Modeler permite gerar um arquivo de script com os comandos de Data Definition Language DDL que podem ser usados para criar as tabelas no banco de dados O atalho AltShitL pode ser usado para executar o Editor de Arquivos DDL Outro caminho é selecionar o menu Exibir e escolher a opção Editor de Arquivos DDL PDF exclusivo para Guilherme Miyasato rm554098 gmiyasato90gmailcom Definindo as estruturas físicas Figura 24 Caminho para o Editor de Arquivo DDL Fonte Oracle SQL Developer Data Modeler 2021 O editor de Arquivo DDL será iniciado clique em Gerar Figura 25 Tela do Editor de Arquivo DDL Fonte Oracle SQL Developer Data Modeler 2021 PDF exclusivo para Guilherme Miyasato rm554098 gmiyasato90gmailcom Definindo as estruturas físicas Na tela Opções de Geração de DDL clique em OK Opcionalmente desmarque as caixas Atribuído a Esquemas Esquemas Tipos Estruturados e Tipos de Coleção Figura 26 Tela de Opções de Geração de DDL Fonte Oracle SQL Developer Data Modeler 2021 As instruções DDL foram geradas Ao clicar em Salvar será gerado um arquivo com o script com os comandos DDL que podem ser usados para criar as tabelas no banco de dados PDF exclusivo para Guilherme Miyasato rm554098 gmiyasato90gmailcom Definindo as estruturas físicas Figura 27 Tela do Editor de Arquivo DDL com a opção de salvar habilitada Fonte Oracle SQL Developer Data Modeler 2021 PDF exclusivo para Guilherme Miyasato rm554098 gmiyasato90gmailcom Definindo as estruturas físicas REFERÊNCIAS ELMASRI R NAVATHE S B Sistemas de Banco de Dados Fundamentos e Aplicações 6 ed São Paulo Pearson Addison Wesley 2011 HEUSER C A Projeto de Banco de Dados 6 ed Rio Grande do Sul Bookman 2009 v 4 Série Livros Didáticos MACHADO F N R Banco de Dados Projeto e Implementação 2 ed São Paulo Érica 2008 MENDES J C Banco de Dados Transformação ER Relacional 2011 Disponível em httpsjeancarlomendesfileswordpresscom2011029transformac3a7c3a3o entremodelospdf Acesso em 08 mar 2021 PUGA S FRANÇA E GOYA M Banco de Dados Implementação em SQL PLSQL e Oracle 11g São Paulo Pearson Education do Brasil 2013 SILBERSCHATZ A KORTH H F SUDARSHAN S Sistema de Banco de Dados 5 ed Rio de Janeiro Campus 2006 PDF exclusivo para Guilherme Miyasato rm554098 gmiyasato90gmailcom