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BANCO DE
DADOS
Do Modelo Conceitual à
Implementação Física
Ivan Mecenas & Vivianne de Oliveira
Banco de Dados: Do Modelo Conceitual à Implementação Física
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Produção Editorial Editora Alta Books
Coordenação Editorial: Fernanda Silveira
Revisão: Patrícia Veloso
Diagramação: Hely Rodrigues de Sousa
Capa: Fernanda Silveira
Impresso no Brasil
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Dedicatória (I)
Este livro é solenemente dedicado às seguintes pessoas:
José Candido e Celina (meus pais).
Iran, Itamar, Iris Delmar, Iracema e Iremar (meus irmãos).
Amo a todos, com o melhor que consigo tirar de mim, com uma ternura que não se deixa alquebrar pela
distância.
Ivan Mecenas
Dedicatória (II)
Dedico este livro aos meus irmãos, partes fundamentais no meu processo de superação individual.
Carlos Alberto de Oliveira, meu irmão mais velho, por ter-se tornado um dos meus melhores amigos
e companheiros, compartilhando tristezas e multiplicando alegrias.
Lídia Maria de Oliveira Santos, por ter-me auxiliado na infância, possibilitando que eu trilhasse um
caminho mais seguro na busca do conhecimento.
Mara Lúcia de Oliveira Gonzaga, que esteve sempre muito presente, mas, em especial, num dos
momentos mais difíceis da minha vida, contribuindo para que eu pudesse estar, hoje, realizando meus
sonhos de infância.
Rosângela de Oliveira Carvalho, que, desde tempos remotos, mantém uma forte ligação espiritual
comigo, tornando nossa união mais eterna.
Mário Alexandre de Oliveira, que, desde a infância, despertou em mim o afã de tornar-me responsável
pelas pessoas que amo.
Vivianne de Oliveira
Pensamento
“Encontrar-se-á na humildade de seu coração, na inocência de sua alma, na pureza de seu espírito e
daí, com a mente limpa e resplandecente, experimentará as excelências inefáveis da vida superior.”
(Da Logosofia)
Sobre o Autor
Ivan Mecenas é graduado em Ciências Econômicas pela Universidade Federal de Sergipe, possuindo
cursos de extensão em Análise Administrativa e Análise de Sistemas.
Atualmente é Analista de Sistemas da POLITEC e eventualmente realiza trabalhos como desenvolvedor
independente.
Publicou os seguintes livros:
Editora Book Express:
Delphi 5 Objetos e Herança
Delphi 5 Análise de Pontos de Função
InterBase 6 Guia do Desenvolvedor
Delphi 6 & InterBase 6
Editora Alta Books:
Delphi 6 Desenvolvendo Projetos
Firebird & Delphi 6 Guia do Desenvolvedor
Java 2 Fundamentos, Swing e JDBC
Manual do Empregador Doméstico
Eclipse 3.0.1 Programando com Visual Editor
Qualidade em Software Uma Metodologia para Homologação de Sistemas (em co-autoria)
Contato: [email protected]
Sobre a Autora
Vivianne de Oliveira é licenciada em Ciências, com especialização em Matemática, pelo Centro de
Ensino Unificado de Brasília (CEUB) e graduada em Educação Física pela Universidade de Brasília
(UnB). Tem curso de pós-graduação em Tecnologia da Informação – Ambiente Cliente/Servidor
(Universidade de São Paulo) e em Metodologia Geométrica (Universidade Católica de Brasília).
Na Caixa Econômica Federal desde 1989, exerceu as funções de Programadora, Analista de Sistemas,
Administradora de Banco de Dados, Arquiteta de Testes e Líder de Projetos. Atualmente exerce a
função de Supervisora do Ambiente Intermediário de Testes (Homologação) daquela instituição.
De 1980 a 1991 foi professora de Matemática da Fundação Educacional do Distrito Federal e, desde
1992, é professora do Colégio Logosófico de Brasília.
É co-autora do livro:
Qualidade em Software Uma Metodologia para Homologação de Sistemas
Editora Alta Books
Contato: [email protected]
Prefácio
No início de qualquer projeto, mesmo um projeto de vida, o primeiro elemento motivador é a idéia de
que se pode sair da experiência com o esperado sucesso.
Mas o que significa um projeto bem-sucedido na área de construção de sistemas informatizados?
Significa entender, compreender e entregar para o usuário o que ele realmente especificou sobre o
seu negócio e as suas necessidades.
O impulso que moveu, de forma muito especial, o início da elaboração deste trabalho, foi o fato de
observarmos, durante anos, que o grande diferencial de qualidade de um sistema informatizado está
justamente no início do projeto e não na sua construção física.
O desejo de mostrar uma metodologia para modelagem e construção de sistemas, partindo de modelos conceituais consistentes e culminando em modelos físicos compatíveis com as necessidades dos
usuários, estava em nossas mentes há muito tempo.
A modelagem de dados não é um processo simples e muito menos que se aprenda de um dia para o
outro. É necessário ter conhecimentos amplos, que só são obtidos pela experiência advinda da
prática dos conceitos que envolvem a implementação de sistemas.
Foi contando com essa experiência que chegamos à conclusão deste livro, que objetiva mostrar de
forma mais clara e precisa o caminho que se pode trilhar em busca da compreensão mais efetiva da
importância de uma modelagem bem elaborada.
Esperamos que nossa abordagem desperte no leitor as inquietudes necessárias para o aperfeiçoamento de suas atividades.
Os autores.
Brasília, junho de 2005
Sumário
INTRODUÇÃO .................................................................................................................... 11
Objetivo .................................................................................................................................. 11
Primeira Parte
BANCO DE DADOS: Projeto .......................................................................................... 13
Capítulo 1
METODOLOGIAS E FERRAMENTAS ............................................................................. 15
Metodologias ................................................................................................................ 15
A Engenharia da Informação ...................................................................................... 16
Casos de Uso .............................................................................................................. 18
Sucesso e Insucesso .................................................................................................... 19
Reaproveitamento ....................................................................................................... 19
Ferramentas CASE ..................................................................................................... 20
Capítulo 2
BANCOS DE DADOS: Visão Geral ................................................................................ 23
Conceitos Básicos ....................................................................................................... 23
Sistemas Gerenciadores de Banco de Dados (SGBD) ............................................... 24
Linguagem SQL .......................................................................................................... 28
Sistema de Banco de Dados ....................................................................................... 29
Projeto de Bancos de Dados ....................................................................................... 30
Capítulo 3
PROJETO CONCEITUAL .............................................................................................. 33
Requisitos .................................................................................................................... 33
VIII
BANCO DE DADOS - Do Modelo Conceitual à Implementação Física
Abordagem Entidade-Relacionamento ........................................................................ 34
Subtipos de Entidade ................................................................................................... 35
Atributos ...................................................................................................................... 35
Relacionamentos ......................................................................................................... 36
Construção do Modelo ................................................................................................ 40
Estudo de Caso ........................................................................................................... 42
Capítulo 4
PROJETO LÓGICO: Construção .................................................................................. 49
Expansão de Classes de Dados .................................................................................. 49
Adição de Atributos ..................................................................................................... 50
Entidades Aninhadas ................................................................................................... 52
Entidades Associativas ................................................................................................ 55
Relacionamentos Involutos .......................................................................................... 57
Subtipos de Entidades .................................................................................................. 58
Atributos Opcionais ..................................................................................................... 59
Atributos Multivalorados ............................................................................................. 59
O Modelo Construído .................................................................................................. 61
Capítulo 5
PROJETO LÓGICO: Refinamento ................................................................................ 63
Entidades Especializadas ............................................................................................. 63
Entidades Relacionadas ............................................................................................... 64
Entidades Isoladas ....................................................................................................... 68
Relacionamentos Redundantes ................................................................................... 68
O Modelo Refinado ..................................................................................................... 69
Possíveis Refinamentos ............................................................................................... 69
Capítulo 6
PROJETO LÓGICO: Verificação ................................................................................... 75
O Aspecto Temporal do Modelo ................................................................................. 75
Revendo as Entidades ................................................................................................. 76
Estabelecendo o Domínio dos Atributos ...................................................................... 83
Capítulo 7
PROJETO LÓGICO: Normalização ............................................................................... 85
Os Relacionamentos um-para-um ............................................................................... 85
Sumário
IX
Lidando com Chaves ................................................................................................... 86
As Formas Normais .................................................................................................... 87
Considerações ............................................................................................................. 89
Capítulo 8
DESNORMALIZAÇÃO: O Choque com a Realidade ................................................ 91
Justificativa .................................................................................................................. 91
A Limitação Física dos Dados ..................................................................................... 92
As Regras de Negócio ................................................................................................ 93
A Influência do Tempo nos Dados .............................................................................. 93
A Derivação dos Dados .............................................................................................. 95
A Estrutura dos Relacionamentos ............................................................................... 95
Considerações ............................................................................................................. 96
Capítulo 9
PADRONIZAÇÃO ............................................................................................................. 97
Sobre Normas e Padrões ............................................................................................ 97
Definindo Padrões ....................................................................................................... 98
Capítulo 10
PROJETO FÍSICO .......................................................................................................... 105
Transformação do Modelo ........................................................................................ 105
Restrições de Integridade .......................................................................................... 106
Definição de Domínios .............................................................................................. 108
Taxa de Crescimento ................................................................................................ 110
Índices ....................................................................................................................... 110
Visões ........................................................................................................................ 110
Mapeamento de Tabelas ........................................................................................... 110
Usando Padrões de Nomenclatura ........................................................................... 110
Segunda Parte
BANCO DE DADOS: Implementação Física .............................................................. 113
Capítulo 11
IMPLEMENTAÇÃO: Usando o MySQL .................................................................... 115
Sobre o MySQL ........................................................................................................ 115
Implementando o Banco ............................................................................................ 116
X
BANCO DE DADOS - Do Modelo Conceitual à Implementação Física
O Roteiro ScriptMySQL.sql ...................................................................................... 120
Capítulo 12
IMPLEMENTAÇÃO: Usando o Firebird .................................................................... 127
Sobre o Firebird ......................................................................................................... 127
Implementando o Banco ............................................................................................ 128
O Roteiro ScriptFirebird.sql ....................................................................................... 131
Capítulo 13
SQL: Revisão .................................................................................................................... 137
Definição de Dados ................................................................................................... 137
Manipulação de Dados .............................................................................................. 141
Capítulo 14
SQL: Aplicação ................................................................................................................. 143
O Roteiro “insert.sql” ................................................................................................ 143
Consultas (Queries) .................................................................................................. 145
O Roteiro insert.sql ................................................................................................... 157
Glossário ............................................................................................................................ 161
Apêndice A - A CASE Studio .......................................................................................... 165
Apêndice B - B MySQL .................................................................................................. 169
Apêndice C - Firebird ...................................................................................................... 171
Apêndice D - O Arquivo bancodedados.zip ................................................................. 175
Apêndice E - RESPOSTAS DOS EXERCÍCIOS ........................................................ 177
Referências Bibliográficas .............................................................................................. 181