Uma Abordagem Orientada a Modelos para Modelagem Conceitual de Banco de Dados

Uma Abordagem Orientada à Modelos para Modelagem

Conceitual de Banco de Dados

André de Souza Rosa

Carlos Eduardo Pantoja

Italine da Silva Gonçalves

Nilson Mori Lazarin

CEFET/RJ – UnED Nova Friburgo, Rio de Janeiro, Brasil 1

2

Roteiro • Introdução

o Modelagem de Dados

• Modelo Conceitual

• Modelo Lógico

• Modelo Físico

o Modelo Conceitual

• Diagrama Entidade-

Relacionamento (DER)

• Crow’s Foot

• IDEF1X

• UML

• Outras

• Problema

• Model Driven Architecture

(MDA)

• Abordagem Proposta

• O Metamodelo

• Regras de Transformação

• Resultados o Exemplo 1

o Exemplo 2

o Exemplo 3

• Conclusão

• Bibliografia

Introdução • Modelagem de Dados (HEUSER, 2009)

o Modelo Conceitual

o Modelo Lógico

o Modelo Físico

• Modelagem Conceitual Relacional

o Diagrama Entidade-Relacionamento (DER) (CHEN, 1976)

o Crow’s Foot (HAY, 1999)

o IDEF1X (HAY, 1999)

o UML (GUEDES, 2008)

o Outras

3

Problema

4

• Os programas existentes no mercado para a

geração automática de DDL possuem atrelamento

a uma linguagem de programação ou a um SGBD

específico que a aplicação em questão trabalhe.

• Visual DataBase Tools (“Visual Database Tools" ,2012)

• Atrelado ao MS SQL Server

• DBDesigner (“DbDesigner Homepage”, 2012)

• Atrelado ao MySQL

• DB Explorer (“DBExplorer”, 2012)

• Ferramenta paga

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Arquitetura Orientada à Modelos-

Model Driven Architecture (MDA)

PIM

PSM

Metamodelo Independente de

Plataforma

Especificação da Transformação

Metamodelo de Plataforma Específica

Transformação

Linguagem Usada

Linguagem alvo

Linguagem fonte

Linguagem Usada

(OMG, 2003)

Abordagem Proposta

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O Metamodelo

7

8

Regras de Transformação

[template public ModelToText(aModel : Model)] [comment @main/] [file (aModel.name+'.txt', false, 'UTF-8')] [ToDataBase(aModel.isFormedOf)/] [/file] [/template]

[template public ToDataBase(aDataBase : DataBase)] CREATE DATABASE [aDataBase.name/], [PrintPrecedenceA(aDataBase.isComposed)/] [PrintPrecedenceB(aDataBase.isComposed)/] [CreateAssociativeTable(aDataBase.hasInteraction)/] [/template]

9

[template public toEntity(aEntities : OrderedSet(Entity))] [for (iEntity : Entity | aEntities)] CREATE TABLE [iEntity.name/] ( [ToField(iEntity.isComposed)/] [PrintPrimary(iEntity.hasPrimaryKey)/] [PrintForeign(iEntity.hasForeignKey)/] [if (iEntity.hasCheck<>null)] [PrintCheck(iEntity.hasCheck)/] [/if] ); [/for] [/template]

Regras de Transformação (cont.)

10

[template public ToField(aFields : OrderedSet(Field))] [for ( iField : Field | aFields ) ] [iField.name/] [iField.type/] [if (iField.hasNumericLimit <> null)] [PrintNumericLimit(iField.hasNumericLimit)/] [/if] [if (iField.hasTextLimit <> null)] [PrintTextLimit(iField.hasTextLimit)/] [/if] [PrintIntegrity(iField.hasIntegrity)/] [if (iField.hasDefaultValue <> null)] [PrintDefaultValue(iField.hasDefaultValue)/] [/if], [/for] [/template]

Regras de Transformação (cont.)

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Ferramentas

• Eclipse Modeling Framework (EMF)

• Ecore

• Acceleo

Exemplo 1

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Exemplo de modelagem conceitual segundo a notação ER de Peter Chen (CHEN, 1976).

13

Exemplo da notação ER instanciado na ferramenta através da Árvore Hierárquica.

14

Código DDL Gerado CREATE DATABASE ManufacturingFirm, CREATE TABLE Department( DepartmentID int (7) NOT NULL UNIQUE, CONSTRAINT DepartmentID PRIMARY KEY(DepartmentID) ); CREATE TABLE Supplier( SupplierID int (7) NOT NULL UNIQUE, CONSTRAINT SupplierID PRIMARY KEY(SupplierID) ); CREATE TABLE Part( PartID int (7) NOT NULL UNIQUE, CONSTRAINT PartID PRIMARY KEY(PartID) ); CREATE TABLE Employee( EmployeeID int (7) NOT NULL UNIQUE, CONSTRAINT EmployeeID PRIMARY KEY(EmployeeID), CONSTRAINT CodeDept FOREIGN KEY (DepartmentID)REFERENCES Department (DepartmentID) );

CREATE TABLE Dependent( DependentID int (7) NOT NULL UNIQUE, CONSTRAINT DependentID PRIMARY KEY(DependentID), CONSTRAINT CodeEmployee FOREIGN KEY (EmployeeID)REFERENCES Employee (EmployeeID) ); CREATE TABLE Project( ProjectID int (7) NOT NULL UNIQUE, CONSTRAINT ProjectID PRIMARY KEY(ProjectID), CONSTRAINT CodeEmployee FOREIGN KEY (EmployeeID)REFERENCES Employee (EmployeeID) );

15

Exemplo 2

Exemplo de modelagem conceitual utilizando a notação de Crow’s Foot (“COMP 2010 Week: Crow’s Foot Entity-Relationship Diagram Notation”, 2012)

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Exemplo da notação Crow’s Foot instanciado na ferramenta através da Árvore Hierárquica.

17

CREATE DATABASE University, CREATE TABLE Department( student number int (7) NOT NULL UNIQUE, name varchar (20) , address varchar (45) , CONSTRAINT student number PRIMARY KEY(student number) ); CREATE TABLE Distance_Student( community varchar (50) , local_tutor varchar (50) ); CREATE TABLE Course( course number int (7) NOT NULL UNIQUE, title varchar (20) , CONSTRAINT course number PRIMARY KEY(course number), ); CREATE TABLE Transcript( grade varchar (20) , );

CREATE TABLE Course_with_Course ( course number int (7) NOT NULL UNIQUE, courseID int (7) , prerequisiteID int (7) , CONSTRAINT courseID FOREIGN KEY (course number) REFERENCES Course (course number), CONSTRAINT prerequisiteID FOREIGN KEY (course number) REFERENCES Course (course number) ); CREATE TABLE Department-Course( student number int (7) NOT NULL UNIQUE, course number int (7) NOT NULL UNIQUE, registration date varchar(10), courseID int(7), departmetID int (7), CONSTRAINT courseID FOREIGN KEY (course number) REFERENCES Course (course number), CONSTRAINT departmetID FOREIGN KEY (student number) REFERENCES Department (student number) );

Código DDL Gerado

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Exemplo 3

Exemplo de modelagem conceitual utilizando a notação de IDEF1X

(“Discussion Forum Data Model”, 2012)

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Exemplo da notação IDEF1X instanciado na ferramenta através da Árvore Hierárquica.

20

Código DDL Gerado

CREATE DATABASE Forum, CREATE TABLE User( UserID int (7) NOT NULL UNIQUE, UserName varchar (50) , UserFisrtName varchar (50) , UserLastName varchar (50) , UserEmailAddress varchar (50) , CONSTRAINT UserID PRIMARY KEY(UserID), ); CREATE TABLE Terms( TermsID int (7) NOT NULL UNIQUE, TermsSubject varchar (50) , TermsContent varchar (50) , CONSTRAINT TermsID PRIMARY KEY(TermsID) ); CREATE TABLE EmailMessage( EmailMessageID int (7) NOT NULL UNIQUE, EmailSubject varchar (50) , EmailCreateDate varchar (50) , CONSTRAINT EmailMessageID PRIMARY KEY(EmailMessageID) );

CREATE TABLE Forum( ForumID int (7) NOT NULL UNIQUE, ForumActive int (50) , ForumName varchar (50) , ForumDescription varchar (50) , CONSTRAINT ForumID PRIMARY KEY(ForumID) );

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CREATE TABLE ModeratorAction( ModeratorActionID int (7) NOT NULL UNIQUE, ForumActionDescription varchar (50) , ForumIDinModeratorAction int (7) , UserIDinModeratorAction int (7) , ThreadIDinModeratorAction int (7) , CONSTRAINT ModeratorActionID PRIMARY KEY(ModeratorActionID), CONSTRAINT ForeignForumIDinModeratorAction FOREIGN KEY (ForumIDinModeratorAction)REFERENCES Forum(ForumID), CONSTRAINT ForeignUserDinModeratorAction FOREIGN KEY (UserIDinModeratorAction)REFERENCES ModeratorAction(ModeratorActionID), CONSTRAINT ForeignThreadIDinModeratorAction FOREIGN KEY (ThreadIDinModeratorAction)REFERENCES Thread(ThreadID) ); CREATE TABLE Thread( ThreadID int (7) NOT NULL , ThreadLocked varchar (50) , ThreadActive varchar (50) , ForumIDinThread int (7) , UserIDinThread int (7) , CONSTRAINT ThreadID PRIMARY KEY(ThreadID), CONSTRAINT ForeignUserIDinThread FOREIGN KEY (UserIDinThread)REFERENCES User(UserID), CONSTRAINT ForeignForumIDinThread FOREIGN KEY (ForumIDinThread)REFERENCES Forum(ForumID) );

Código DDL Gerado (cont.)

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CREATE TABLE Post( PostID int (7) NOT NULL , PostSubjetc varchar (50) , PostQuote varchar (7) , PostMessage varchar (50) , PostThreadID int (7) , PostReplyTo int (7) , PersonID int (7) , CONSTRAINT PostID PRIMARY KEY(PostID), CONSTRAINT PostQuote FOREIGN KEY (PostQuote)REFERENCES Post(PostID), CONSTRAINT PostThreadID FOREIGN KEY (PostThreadID)REFERENCES Thread(ThreadID), CONSTRAINT PostReplyto FOREIGN KEY (PostReplyTo)REFERENCES ThreadFollower(UserID), CONSTRAINT PersonID FOREIGN KEY (PersonID)REFERENCES User(UserID) ); CREATE TABLE TermsAgreed( TermsID int (7) NOT NULL UNIQUE, UserID int (7) NOT NULL UNIQUE, TermsAgreedDate varchar (10) , CONSTRAINT TermsID FOREIGN KEY (TermsID) REFERENCES Terms(TermsID), CONSTRAINT UserID FOREIGN KEY (UserID) REFERENCES User(UserID) );

Código DDL Gerado (cont.)

23

CREATE TABLE Recipient( EmailMessageID int (7) NOT NULL UNIQUE, UserID int (7) NOT NULL UNIQUE, CONSTRAINT UserID FOREIGN KEY (UserID) User(UserID), CONSTRAINT EmailMessage FOREIGN KEY (EmailMessageID) REFERENCES EmailMessage(EmailMessageID) ); CREATE TABLE ForumModerator( ModeratorActionID int (7) NOT NULL UNIQUE, ForumID int (7) NOT NULL UNIQUE, CONSTRAINT ForumID FOREIGN KEY (ForumID) REFERENCES Forum(ForumID), CONSTRAINT UserID FOREIGN KEY (UserID) REFERENCES User(UserID) ); CREATE TABLE ThreadFollower( UserID int (7) NOT NULL UNIQUE, ThreadID int (7) NOT NULL , CONSTRAINT UserID FOREIGN KEY (UserID) REFERENCES User(UserID), CONSTRAINT ThreadID FOREIGN KEY (ThreadID) Thread(ThreadID) );

Código DDL Gerado (cont.)

Conclusão

24

• A ferramenta proposta facilita a implementação

de bases de dados.

• Há possibilidade de uso de notações de

modelagem diferentes.

• Concede maior flexibilidade ao designer de banco

de dados.

Contatos:

25

Obrigado!

André de Souza Rosa andre_souza.rosa@hotmail.com

Carlos Eduardo Pantoja

pantoja@cefet-rj.br

Italine da Silva Gonçalves italine.goncalves@hotmail.com

Nilson Mori Lazarin nlazarin@cefet-rj.br

Bibliografia • (OMG), O. M. G. MOF Model to Text Transformation Language 1.0.

2008.

• ABREU, M.; MACHADO, F. N. R. PROJETO DE BANCO DE DADOS: UMA

VISAO PRATICA. ERICA, 1999.

• BRUCE, T. A. Designing quality databases with IDEF1X information

models. Dorset House Pub., 1992.

• CHEN, P. P.-S. The entity-relationship model&mdash;toward a unified

view of data. ACM Trans. Database Syst., v. 1, n. 1, p. 9–36, 1976.

• CODD, E. F. A relational model of data for large shared data banks.

Commun. ACM, v. 13, n. 6, p. 377–387, 1970.

• COMP 2010 Week: Crow’s Foot Entity-Relationship Diagram Notation.

.Disponível em:

<http://college.yukondude.com/2003_09_comp210/html/note-

container.php?file=02%5EHandout%5ECrow~s_Foot_Entity-

Relationship_Diagram_Notation.html>. Acesso em: 3/9/2012.

26

27

• DbDesigner Homepage. .Disponível em: <http://dbdesigner.sourceforge.net/.>. Acesso em: 3/9/2012.

• Discussion Forum Data Model. .Disponível em: http://www.erdiagrams.com/datamodel-forum-idef1x.html>. Acesso em: 3/9/2012.

• GUEDES, G. T. A. UML - UMA ABORDAGEM PRATICA. Novatec, 2008. • HALMOS, P. R. Naive Set Theory. Springer-Verlag, 1960. • HAY, D. C. A comparison of Data Modeling Techniques. Essential Strategies.

,1999. Disponível em: <http://essentialstrategies.com/documents/comparison.pdf>.

• HEUSER, C. A. Projeto de Banco de Dados. 6o ed. Bookman, 2009. • MELLOR, S. J.; SCOTT, K.; UHL, A.; WEISE, D. MDA Destilada: Princípios de

Arquitetura Orientada por Modelos. Ciência Moderna Ltda, 2005. • Object Management Group – MDA Guide - version 1.0.1 – 2003. • Oracle Designer. .Disponível em:

<http://www.oracle.com/technetwork/developer-tools/designer/overview/index-082236.html>. Acesso em: 19/9/2012.

• SLIK Software. .Disponível em: <http://www.sliksoftware.co.nz/products/dbexplorer/index.htm>. Acesso em: 19/9/2012.

28

• STEINBERG, D.; BUDINSKY, F.; MERKS, E.; PATERNOSTRO, M. Emf: Eclipse Modeling Framework. Pearson Education, 2008.

• Visual Database Tools. Disponível em: <http://msdn.microsoft.com/pt-br/library/y5a4ezk9.aspx>. Acesso em: 19/9/2012.