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IEC Banco de Dados I Aula 08 Modelo E. E. R.

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(1)

IEC  

Banco  de  Dados  I  

Aula  08  

 Modelo  E.  E.  R.  

Turmas:  Sistemas  de  Informação  

Professora:    André  Luiz  da  Costa  Carvalho   E-­‐mail:  andre@icomp.ufam.edu.br  

Ambiente  virtual:  hKp://bdufam.wordpress.com  

(2)

Modelo  ER  Estendido    

¨ 

Para  representar  a  modelagem  semânPca  de  dados  

de  forma  mais  clara,  visando  especificar  novas  

aplicações  que  surgiram  após  a  década  de  70,  foram  

incorporadas  caracterísPcas  novas  ao  modelo  ER  

tradicional,  sendo  ele  estendido  e  chamado  ERE  –  

EnPdade  Relacionamento  Estendido  

¨ 

Logo,  ERE  =  Modelo  ER  tradicional  +  conceitos  de  

orientação  a  objeto    

¤ classes,  superclasses,  herença,  especialização,  

(3)

Subclasses,  Superclasses  e  Herença

§ 

EER inclui todos os conceitos de modelagem

ER

§ 

Também inclui:

§ 

Subclasses e superclasses

§ 

Especialização e generalização

§ 

Categoria ou tipos de união

(4)

Subclasses,  Superclasses  e  Herença  

¨  O  Ppo  de  EnPdade  EMPREGADO,  descreve  vários  subgrupos  

como  SECRETÁRIA,  ENGENHEIRO,  GERENTE,  TÉCNICO,   EMPREGADO_ASSALARIADO,  EMPREGADO_HORISTA  etc.  

¨  Ou  seja,  toda  enPdade  que  é  membro  de  um  desses  

subgrupos  também  é  um  empregado.  

¨  Subclasse  são  subgrupos  de  um  Ppo  de  enPdade.  

SUBCLASSES:  SECRETÁRIA,  ENGENHEIRO  etc  

¨  Superclasse  é  o  Ppo  de  enPdade  que  contém  subclasses.  

(5)

Subclasses,  Superclasses  e  Herença  

¨ 

Relacionamento  entre  uma  classe  e  suas  subclasses  

é  chamado  de  relacionamento  superclasse/

subclasse  ou  relacionamento  classe/subclasse  

¤ 

Ex:  relacionamentos  EMPREGADO/SECRETÁRIA  e  

EMPREGADO/ENGENHEIRO,  EMPREGADO/

ASSALARIADO.    

¤ 

Uma  enPdade  SECRETÁRIA  ‘André  Lima’  também  é  o  

EMPREGADO  ‘André  Lima’  em  um  papel  específico  

diferente.  

(6)

Subclasses,  Superclasses  e  Herença  

¨ 

Um  membro  de  uma  subclasse  é  

OBRIGATORIAMENTE  um  membro  da  superclasse  

e  pode  pertencer  a  várias  subclasses  

¤ 

Ex:  um  

ENGENHEIRO

 pode  pertencer  à  

subclasse  

ENGENHEIRO

 e  à  subclasse  

ASSALARIADO

.

   

¨ 

Uma  enPdade  como  membro  de  uma  subclasse  

herda  os  valores  dos  atributos  e  relacionamentos  

(7)

Especialização  e  Generalização  

¨ 

Especialização  é  o  processo  de  definição  de  um  

conjunto  de  subclasses  de  um  Ppo  de  enPdade  (a  

superclasse)  

¨ 

Ex:  o  conjunto  de  subclasses  {SECRETÁRIA,  

ENGENHEIRO,TÉCNICO}  é  uma  especialização  da  

superclasse  EMPREGADO  

(8)
(9)

Especialização  

¤  As  subclasses  que  definem  uma  especialização  são  ligadas  

através  de  linhas  a  um  círculo  que  é  ligado  à  superclasse  

¤  O  símbolo  de  conjunto  indica  a  direção  do  relacionamento  

(10)
(11)

Especialização  

¨ 

Atributos  que  se  aplicam  somente  a  enPdades  de  

uma  determinada  subclasse  são  chamados  de:  

(12)

Especialização  

¨ 

Relacionamentos  que  se  aplicam  somente  a  

enPdades  de  uma  determinada  subclasse  são  

chamados  de:  

relacionamentos  

específicos  

(13)

Resumindo:  ESPECIALIZAÇÃO  

¨ 

Permite:  

¤ 

Definir  um  conjunto  de  subclasses  de  um  Ppo  de  

enPdade  

¤ 

Estabelecer  atributos  específicos  adicionais  com  cada  

subclasse  

¤ 

Estabelecer  Ppos  de  relacionamentos  específicos  

adicionais  entre  cada  subclasse  e  outros  Ppos  de  

enPdades  ou  outras  subclasses  

(14)

Generalização  

¨ 

Generalização:  processo  para  definição  de  um  Ppo  

de  enPdade  generalizada  a  parPr  de  Ppos  de  

enPdades  oferecidos.    

¨ 

Supre-­‐se  as  diferenças  entre  diversos  Ppos  de  

enPdade,  idenPficando  suas  caracterísPcas  em  

comum  numa  única  s

uperclasse.  

(15)

Generalização

¨ 

Superclasse  generalizada  VEÍCULO  

w

Subclasses e superclasses são entidades. Por isso

(16)

Restrições  

¨ 

Restrições  na  Especialização/Generalização  

¤ 

Diversas  especializações  definidas  no  mesmo  Ppo  de  

enPdade  

¤ 

Há  especialização  em  que  existe  apenas  uma  

subclasse  {Gerente}  –  nesse  caso  não  uPliza-­‐se  o  

círculo  

(17)

Restrições  

¨  Pode-­‐se  determinar  exatamente  as  enPdades  que  se  

tornarão  membros  de  cada  subclasse,  colocando  uma   condição  no  valor  de  algum  atributo  da  superclasse.    

¨  Essas  subclasses  são  chamadas  subclasses  definidas  por  

predicado/condição.    

 

(18)

Restrições  

¨  Se  todas  as  subclasses  em  uma  especialização  possuem  a  

condição  de  membro  no  mesmo  atributo  da  superclasse,  a   própria  especialização  é  chamada  de  especialização  definida  

por  atributo  e  o  atributo  é  chamado  atributo  definidor  da  

(19)

Restrições  

¨ 

Quando  não  temos  uma  condição  para  

determinar  os  membros  numa  subclasse,  

dizemos  que  essa  subclasse  é  definida  pelo  

usuário.  

¨ 

Restrição  de  disjunção:  especifica  que  as  

subclasses  da  especialização  devem  ser  

desvinculadas,  ou  seja,  uma  enPdade  só  pode  

ser  membro  de,  no  máximo,uma  subclasse.  

       Se  as  subclassese  não  forem  restringidas  no  

senPdo  de  serem  desvinculadas,  seus  

(20)
(21)

Restrição  

¨ 

Restrição  de  totalidade  (total  ou  parcial).    

¤  Especialização  total  :  toda  enPdade  na  superclasse  deve  ser  

membro  de  alguma  subclasse  

¤  Especialização  parcial:  permite  que  uma  enPdade  não  pertença  a  

nenhuma  das  subclasses  

especialização   total  

especialização   parcial  

(22)

Restrições  

¨  Resumindo,  com  base  no  minimundo,  podemos  especificar  4  

Ppos  de  restrições  na  especialização:  

¤  Disjunção,  total            -­‐  Disjunção,  parcial    

¤  Sobreposição,  total    -­‐  Sobreposição,  parcial  

¨  Regras  de  inclusão/exclusão:  

¤  Excluir  uma  enPdade  de  uma  superclasse  implica  em  excluir  todas  as  

subclasses  às  quais  pertence  

¤  Inserir  uma  enPdade  numa  superclasse  implica  que  a  enPdade  é  

obrigatoriamente  inserida  em  todas  as  subclasses  definidas  por  

predicado  ou  por  atributo  para  as  quais  a  enPdade  saPsfaz  o  

predicado  definidor  

¤  Inserir  uma  enPdade  numa  superclasse  de  uma  especialização  total  

implica  que  a  enPdade  é  obrigatoriamente  inseria  em  pelo  menos  uma   das  subclasses  da  especialização  

(23)

Restrições  

¨ 

Hierarquia  e  Grades  de  Especialização/  

Generalização:  uma  subclasse  pode  possuir  outras  

subclasses,  formando  uma  hierarquia  ou  uma  grade  

de  especializações  

¨ 

Em  uma  hierarquia  de  especialização  toda  

subclasse  parPcipa  como  uma  subclasse  em  

somente  um  relacionamento  classe/subclasse.  

¨ 

Em  uma  grade  de  especialização,  uma  subclasse  

pode  ser  uma  subclasse  de  mais  de  um  

relacionamento  classe/subclasse.  

(24)
(25)
(26)

Restrições  

¨ 

Uma  subclasse  herda  os  atributos  não  somente  de  

sua  superclasse  direta,  mas  de  todas  as  

superclasses  predecessoras  ao  longo  do  caminho  

¨ 

Alguns  conceitos  novos:  

¤ 

Nó  folha  :  é  uma  classe  que  não  possui  nenhuma  

subclasse  própria  Ex:  ALUNO_GRADUADO  

¤ 

Subclasse  comparOlhada:  uma  subclasse  com  mais  de  

uma  superclasse  e  tem  herança  múlOpla.  Ex:  

ALUNO_ASSISTENTE  (atributos  de  PESSOA  herdados  

apenas  uma  vez)  

(27)

Modelagem  

¨ 

Processo  de  refinamento  conceitual  top-­‐down  

(Especialização)  

n  PESSOA  -­‐    {EMPREGADO,  EX-­‐ALUNO,ALUNO},    

n  EMPREGADO    -­‐  {EQUIPE,FACULDADE,ALUNO_ASSISTENTE}  

n  ALUNO  –  {ALUNO_GRADUADO,  ALUNO_NA_GRADUAÇÃO)  

n  ALUNO_ASSISTENTE  {ASSISTENTE_DE_PESQUISA,  

ASSISTENTE_DE_ENSINO}    HIERARQUIA  

n  ALUNO_ASSISTENTE  é  subclasse  de  ALUNO  E  EMPREGADO  GRADE  

¨ 

Processo  de  síntese  conceitual  bodom-­‐up  

(28)

Deriva de

EMPREGADO

NÃO

representa uma

União ou Categoria

Gerente de Engenharia é

um subconjunto da

interseção de 3

subclasses

Categorias  

¨ 

Subclasses  do  Ppo  UNIÃO  ou  Categoria  são  

formadas  tendo  como  origem  mais  de  uma  

superclasse  

(29)

REGISTRO DE VEÍCULOS

Um proprietário deve existir em somente uma das 3

(30)

Categorias  

¨  Uma  categoria  pode  ser  total  ou  parcial  

¨  CORRENTISTA  é  uma  categoria  parcial  definida  por  predicado  ,  onde  c1  e  

c2  são  condições  de  predicados  que  especificam  as  enPdades  EMPRESA  e  

PESSOA  

(31)

Categorias  

¨  A  categoria  PROPRIEDADE  é  total  porque  cada  edivcio  e  

terreno  deve  ser  um  membro  de  PROPRIEDADE.  

¨  Quando  uma  categoria  é  TOTAL  pode  ser  representada  como  

especialização  (apropriada  quando  muitos  atributos  são   comuns,  incluindo  os  atributos  chaves)  

TOTAL = linhas duplas

(32)

Categorias  

¨ 

Classe  é  um  conjunto  ou  coleção  de  enPdades;  isso  

inclui  Ppos  de  enPdades,  subclasses,  superclasses  e  

categorias  

¨ 

Uma  subclasse  S  é  uma  classe  cujas  enPdades  

devem  sempre  ser  um  subconjunto  das  enPdades  

numa  outra  classe,  chamada  superclasse  C  do  

relacionamento  superclasse/subclasse  ou  classe/

subclasse  -­‐>  C/S  

(33)

Definições  Formais  

¨  Uma  especialização  Z  =  {S1,S2,...,Sn}  é  um  conjunto  de  

subclasses  que  possuem  a  mesma  superclasse  G;  ou  seja  G/S

i

  é  um  relacionamento  superclasse/subclasse  para  i-­‐1,2,...,n.  G   é  chamado  de  Opo  de  enOdade  generalizado  (ou  a  

superclasse  da  especialização,  ou  uma  generalização  das  

subclasses  {S1,S2,...,Sn}  ).  

¨  Z  é  considerada  total  se  sempre  temos:  

U

 

Si  

=  G  

     

caso  contrário,  Z  é  considerado  parcial.    

¨ 

Z  é  desassociado  se  sempre  temos  S

i

 ∩S

j

 =  ∅,  para  i  

≠  j,  caso  contrário  Z  é  considerado  como  tendo  

sobreposições

.

 

 

   

n   i=1  

(34)

Definições  Formais  

¨  Uma  subclasse  S  de  C  é  considerada  como  sendo  definida  por  

predicado  se  um  predicado  p  nos  atributos  de  C  for  uPlizado  

para  especificar  quais  as  enPdades  em  C  são  membros  de  S;   ou  seja,  S=C[p],  onde  C[p]  é  o  conjunto  de  enPdades  em  C   que  saPsfazem  p.  Uma  subclasse  que  não  é  definida  por   predicado  é  chamada  definida  pelo  usuário.  

¨  Uma  especialização  Z  (ou  generalização  G)  é  dita  como  

definida  pelo  atributo  se  um  predicado  (A  =  ci),  onde  A  é  um  

atributo  de  G  e  ci  é  um  valor  constante  do  domínio  de  A,  é   uPlizado  para  especificar  membros  de  cada  subclasse  Si  em  Z.  

(35)

Definições  Formais  

¨  Uma  categoria  T  é  uma  classe  que  é  um  subconjunto  da  

união  de  n  superclasses  definidoras  D1,  D2....Dn,  n>1  e  é  

formalmente  especificada  da  seguinte  forma:  

¤  T  ⊆  (D1∪  D2...∪  Dn)  

¨ 

Um  predicado  pi  nos  atributos  de  Di  pode  ser  

uPlizado  para  especificar  os  membros  de  cada  Di  

que  são  membros  de  T.  Caso  um  predicado  seja  

especificado  em  cada  Di,  temos:  

(36)

Relacionamentos  com  grau  >  2  

¨ 

Escolhendo  entre  relacionamentos  binários  e  

ternários  (ou  de  grau  mais  elevado)  

(37)

Relacionamentos  com  grau  >  2  

¨  Algumas  ferramentas  de  projeto  de  BD  admitem  apenas  

relações  binárias.  O  que  fazer?  

¨  Um  relacionamento  ternário  como  FORNECIMENTO  deve  ser  

representado  como  enPdade  fraca,  sem  nenhuma  chave   parcial  e  com  três  relacionamentos  idenPficadores.  

(38)

Relacionamentos  com  grau  >  2  

(39)

Relacionamentos  com  grau  >  2  

(40)

Relacionamentos  com  grau  >  2  

¨ 

Primeira  notação  é  baseada  em  cardinalidade  dos  

relacionamentos  binários  

¨  Suponha  que  existe  a  restrição  de  que  para  a  combinação  projeto-­‐peça  

somente  um  fornecedor  será  uPlizado  (abaixo).  Isso  especifica  a  restrição   que  uma  determinada  combinação(projeto,peça)  pode  aparecer  apenas   uma  vez  no  conjunto  de  relacionamento.  Dessa  forma,  qualquer  instancia   do  relacionamento  (f,j,p)  é  idenPficada  de  maneira  exclusiva  por  (j,p)  

(41)

Trabalho  

¨ 

Emails  serão  respondidos  hoje  a  noite  com  o  

enunciado  completo.  

¨ 

Próxima  aula  será  dia  24  de  Junho.  

¨ 

Entrega  do  trabalho  e  prova  será  dia  01  de  Julho.  

¨ 

Próxima  aula  será  sobre  técnicas  de  mapeamento  

(42)

Trabalho  

¨ 

Trabalho  será  uma  documentação  entregue  tanto  por  

escrito  quanto  eletronicamente  para  

andre@icomp.ufam.edu.br

 com  o  assunto  “[TBD2]  –  

Nome  dos  membros  da  equipe”  

¨ 

O  que  entregar:  

¤  Modelagem  E.E.R  do  problema,  bem  como  um  texto  

descrevendo  as  decisões  de  modelagem  tomadas  como   cardinalidades  e  afins.  

¤  Comandos  em  SQL  para  a  criação  das  tabelas  baseadas  no  

modelo.  

¤  Pelo  menos  20  tuplas  por  tabela,  bem  como  seus  

comandos  insert.  

¤  Consultas  que  estão  definidas  no  email  que  eu  “passei”  

Referências

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