ESTRATÉGIAS DE MODELAGEM PARA A METODOLOGIA E/R ESTENDIDA

Dependendo da quantidade e complexidade dos objetos (tipos entidade, tipos relacionamento, atributos, tipos construtor) é importante o uso de uma estratégia para auxiliar na organização e desenvolvimento do trabalho. Uma estratégia de modelagem para a metodologia E/R estendida é uma seqüência de passos que se repetem produzindo pequenas transformações do modelo inicial no modelo final.

A escolha da estratégia para a construção do modelo é influenciada pela fonte principal de informações do processo de modelagem. Exemplos de fontes de informações são os dados estruturados já existentes em sistemas de bancos de dados; dados semi-estruturados presentes em formulários e tabelas; e dados não estruturados quando da inexistência de descrição dos dados, vindos de documentos e do conhecimento direto das pessoas. A partir da fonte principal de informação, pode-se usar uma determinada estratégia ou uma mistura de várias. Existem na literatura quatro tipos de estratégias básicas de modelagem (Top-Down, Bottom-Up,

Inside-Out ou Middle-Out e Mixed), porém nenhuma delas é consenso entre os

autores como a melhor técnica. Utilizam-se os trabalhos de Heuser (1998) e Atzeni

et all (1999) para descrever estas estratégias.

Top-Down:

Nesta estratégia de modelagem, a partir das especificações obtidas através das fontes de informação, é criado um modelo inicial onde os conceitos mais abstratos (“de cima”) são representados primeiro. Depois, gradativamente são criados modelos intermediários através do refinamento dos conceitos em conceitos mais específicos. Em outras palavras, o processo de modelagem inicia-se com a identificação dos tipos de entidades genéricas (conceitos mais abstratos). A partir daí, através de transformações do modelo inicial, são definidas as entidades dependentes, os relacionamentos, as especializações das entidades, os atributos dos tipos de entidade e dos relacionamentos, e as cardinalidades (figura 23).

Figura 23: Estratégia Top-Down de modelagem (Adaptado de Atzeni et all, 1999).

O gradual refinamento ou expansão do modelo da metodologia E/R estendida de um nível para outro ocorre com o uso de apropriadas transformações Top-Down para adicionar detalhes ao modelo. O processo termina quando todas as especificações são representadas. O quadro 6 mostra as transformações da estratégia Top-Down que podem ocorrer durante o refinamento do modelo da metodologia E/R estendida.

Quadro 6: Transformações Top-Down da metodologia E/R estendida.

Transformação Modelo Inicial Resultado

Um tipo entidade em dois tipos entidade com um tipo relacionamento entre eles

Um tipo entidade em um tipo entidade com um conjunto de

Um tipo entidade em um tipo entidade com seus atributos

Um atributo de um tipo entidade em um tipo entidade relacionado Um tipo entidade em mais de um tipo entidade não relacionados Um tipo relacionamento em dois tipos relacionamento em paralelo Um tipo relacionamento em um tipo entidade com dois tipos relacionamentos Um tipo relacionamento em um tipo

relacionamento com seus atributos

Fonte: Atzeni et all (1999)

Segundo Heuser (1998), uma seqüência de passos para se obter um modelo E/R usando a estratégia Top-Down é dividida em três etapas mostradas abaixo:

Etapa 1: Modelagem superficial

Nesta etapa, o modelo E/R construído é pouco detalhado (faltam os domínios dos atributos e cardinalidades mínimas de relacionamentos):

a) Identificação dos tipos entidades.

b) Identificação dos tipos relacionamento e suas cardinalidades máximas. c) Identificação das hierarquias de generalização/especialização entre as entidades.

d) Determinação dos atributos de entidades e relacionamentos.

e) Determinação dos atributos chaves dos tipos entidade e relacionamento.

Etapa 2: Modelagem detalhada

Nesta etapa, completa-se o modelo com os domínios dos atributos e cardinalidades mínimas dos relacionamentos:

a) Adicionam-se os domínios dos atributos.

b) Definem-se as cardinalidades mínimas dos relacionamentos. É preferível deixar estas cardinalidades por último, já que exigem conhecimento bem mais detalhado sobre o assunto a ser modelado.

Etapa 3: Validação do modelo

a) Procuram-se construções redundantes ou deriváveis a partir de outras no modelo.

b) Valida-se o modelo com o usuário.

Em qualquer destes passos é possível retornar a passos anteriores. Exemplificando, durante a identificação de atributos é possível que sejam identificadas novas entidades, o que faria com que o processo retornasse ao primeiro passo.

Bottom-Up:

A estratégia Bottom-Up é o inverso da estratégia Top-Down. Consiste em partir dos conceitos mais elementares e detalhados para construir conceitos mais abstratos e complexos.

O processo de modelagem inicia-se com a identificação de atributos (conceitos menos abstratos). A partir daí, os atributos são agregados em tipos entidade e os tipos entidade são relacionados e generalizados. Este processo de modelagem é adequado quando já se dispõe dos atributos. Logo após os tipos entidade são organizados em uma hierarquia de herança. Então são definidos os relacionamentos entre os tipos entidade e seus atributos. A partir dos tipos entidades e relacionamentos são criados modelos iniciais. Estes são gradativamente integrados em modelos intermediários que são, por fim, integrados em um modelo

final. Na estratégia Bottom-Up, os requisitos ou especificações são decompostos e analisados de forma independente e depois agregados em um modelo global. O modelo final é obtido através das transformações Bottom-Up, que estão exemplificadas no quadro 7.

Quadro 7: Transformações Bottom-Up da metodologia E/R estendida.

Transformação Modelo Inicial Resultado

Um tipo entidade é criado para representar um conceito

Atributos levantados podem ser agregados para formar um tipo entidade

Atributos levantados podem ser agregados em um tipo relacionamento

Tipos entidade não relacionadas podem necessitar de um tipo relacionamento entre elas Tipos entidade podem ser generalizados em um tipo entidade

Fonte: Atzeni et all (1999) Inside-Out ou Middle-Out:

A estratégia Inside-Out (de dentro para fora) ou Middle-Out (do meio para fora) consiste em se partir de conceitos considerados mais importantes ou centrais (de dentro), e ir gradativamente adicionando conceitos periféricos a eles relacionados (ir para fora).

O processo se inicia com a identificação de um tipo entidade considerado importante no modelo e que se supõe que estará relacionada a muitas outras entidades. Então, usando as operações das estratégias Top-Down ou Bottom-Up, são encontrados os atributos, os tipos entidade relacionados, tipos relacionamento, especializações e generalizações do tipo entidade em foco, e assim, recursivamente, até a obtenção do modelo final. Esta estratégia parte da observação de que os tipos entidade importantes em um modelo, que estão relacionadas a muitos outros tipos entidade, estão comumente localizados no centro do modelo para evitar o cruzamento de linhas. Um exemplo da aplicação desta estratégia é mostrado na figura 24.

Figura 24: Estratégia Inside-Out de modelagem E/R estendida (Fonte: o autor).

Mixed:

A estratégia Mixed (Mista) é uma mistura das outras estratégias. Uma parte da estratégia consiste da definição dos componentes elementares para a criação de vários modelos intermediários, como na estratégia Bottom-Up. Ao mesmo tempo é

criado um modelo inicial abstrato contendo os principais conceitos formando o esqueleto do modelo final. Isto dará uma visão unificada de todo o modelo e facilitará a integração dos modelos intermediários. Os conceitos mais abstratos do modelo inicial são gradualmente refinados como na estratégia Top-Down ou estendidos para novos conceitos ainda não representados seguindo alguma outra estratégia.

Quais estratégias usar:

Nenhuma das estratégias de modelagem apresentadas é universalmente aceita. Os autores prescrevem o uso de determinada estratégia ou uma mistura delas a partir de uma fonte de informações específica. Lista-se, no quadro 8, algumas fontes de informações e a indicação do uso das estratégias.

Quadro 8: Estratégias mais usadas por fonte de informação.

Fonte de Informação Top-Down Bottom-Up Inside-Out Mixed Conhecimento de pessoas

(entrevistas)

Descrições de dados de sistemas automatizados (engenharia reversa)

Dados de documentos (pastas, fichas, formulários etc.) de sistemas não automatizados. Dados não estruturados de documentos, livros etc.

Dados semi-estruturados de manuais, frameworks etc.

Alguns autores desaconselham o uso da estratégia Bottom-Up por acharem que a verdadeira modelagem deve seguir uma estratégia mista, a partir da compreensão do modelador sobre o que são as entidades e seus atributos.

A complexidade do modelo vai depender dos tipos de fontes de informações e da quantidade de tipos entidade a serem representados. Portanto, em modelos mais complexos com mais de 20 tipos entidades normalmente são utilizadas várias estratégias concomitantemente. Nestes casos um modelo de alto nível é dividido de modo que cada partição possa ser modelada separadamente.