O que é Entidade? | Modelagem de Dados

Entidade é um agrupamento lógico de informações inter-relacionadas necessárias para a execução das atividades do sistema. Uma entidade normalmente apresenta um objeto do mundo real ou, quando não é, contém informações relevantes às operações da empresa. Quando transposta ao modelo físico (ao banco de dados), chamamos a entidade de tabela. Uma entidade é entendida como um objeto concreto ou abstrato do sistema. São informações necessárias e que, portanto, devem ser armazenadas.

Ao transpor o Modelo Relacional a um modelo Orientado a Objeto, a Entidade passa a ser uma Classe ou categoria do objeto ao qual agregaremos os respectivos métodos. Ao transpor o Modelo Relacional a um modelo Orientado a Objeto, a Entidade passa a ser uma Classe ou categoria do objeto ao qual agregaremos os respectivos métodos. Cada entidade deve conter múltiplas ocorrências ou instâncias do objeto que representa. Isso não permitirá incorrer no erro de confundir a Entidade com a Instância. A entidade é a classe ou categoria (CD), e a instância é um objeto específico (no exemplo: Mais do Mesmo
ou Bate-Boca).

Em resumo, podemos dizer que uma entidade é tudo aquilo que pode ser individualizado e que possui existência própria (física ou abstrata). As entidades são caracterizadas por algumas propriedades específicas denominadas atributos. Cada atributo possui um nome e um valor específico para a entidade.

Um conjunto de entidades (CE) é um conjunto matemático no sentido de que todos os seus elementos são distintos, e não existe nenhuma ordem intrínseca entre eles. Isto implica que valores correspondentes dos atributos de duas entidades não podem ser todos iguais. Em outras palavras, a lista de atributos de um CE deve ser suficiente para caracterizar completamente qualquer entidade do conjunto.

Exemplo: Suponhamos que queremos registrar para um conjunto de pérolas as seguintes informações: cor, diâmetro, peso, lote; elas podem não ser suficiente para distinguir duas pérolas que podem ter os mesmos valores para cor, diâmetro, peso e lote. Se quisermos que essas pérolas façam parte de um conjunto de entidades, algumas propriedades teriam que ser incluídas, como local da extração, empresa, pescador etc. Um exemplo mais realista é o caso de itens fabricados em série cujos atributos mensuráveis são idênticos; nessa caso é comum distingui-los através de um número de série impresso no item – um atributo chave
(chave primária).

Exemplos de Entidade:

Entidades Associativas
Há um caso específico para as Entidades Associativas: sempre que, além do simples relacionamento entre as duas entidades fundamentais, houver outras informações específicas da nova entidade criada (como, por exemplo, a quantidade e o valor entre pedido x produto ou bimestre, nota e faltas do aluno x matéria), ela será chamada de entidade Associativa Atributiva.

No catálogo de CD dado como exemplo, podemos identificar facilmente duas entidades: CD e Música. Observando com mais cuidado, vê-se que Gravadora e Autor também possuem uma estrutura independente. Isso porque há outras informações que, apesar de não estarem descritas na planilha, são de fato apenas da Gravadora e do Autor. Exemplo: endereço, data de nascimento, telefone etc. Para isso é importante entender o que são os atributos (características) de uma Entidade.

Objetivos da Modelagem de Dados

O principal objetivo da Modelagem de Dados é desenvolver um modelo que, contendo entidades e relacionamentos, seja capaz de representar os requerimentos das informações do negócio. Veja o que poderia ser um exemplo de catálogo de CDs:

Um dos principais problemas relacionados com bancos de dados é redundância (repetição) de informações. Sempre que houver duas informações, nunca se saberá em qual delas pode confiar.

Imagine que na tabela exemplo alguém altere o nome do CD apenas na linha 2 para “Mais ou Menos”. Qual dos nomes estaria correto? É por isso que devemos criar um banco de dados com um mínimo de redundância, evitando esse problema.

Exatamente para evitar a redundância é que se cria uma série de tabelas no banco de dados, e não apenas uma. Naturalmente isso aumenta a complexidade da operação, mas traz uma enorme vantagem ao evitar a redundância.

Um outro objetivo é a economia de espaço. Quando se admite a redundância, é muito comum ter que repetir nomes, descrições, datas etc. Ao isolarmos essas informações em tabelas distintas e ao relacionarmos as tabelas por um código comum estamos economizando espaço de armazenamento.

No exemplo anterior, identificamos que há diversos dados redundantes: Código do CD, Nome do CD, Nome da Gravadora, preço, autor. Além do mais, a simples repetição desses campos representa um espaço gasto sem necessidade. Podemos separar as informações em mais de uma tabela, armazenando apenas uma vez cada informação distinta e relacionando as tabelas.

Exemplo: podemos criar uma tabela para armazenar os dados dos CDs (Codigo do CD, Nome do CD, Nome da gravadora e preço) e outra para armazenar as Musicas (Número da faixa, Nome, Autor e Tempo). Basta acrescentar o código do CD em Músicas e teríamos uma relação entre Música e CD. Contudo, somente isso não é suficiente.

Abordagem Relacional: o Modelo de Entidade x Relacionamento (MER)

A Abordagem Relacional é a utilização de conceitos de Entidade e Relacionamento para criar as estruturas que irão compor o banco de dados. Partindo sempre da necessidade do usuário ou grupo de usuários do sistema, iniciamos a pesquisa das necessidades de informações desses usuários.

A definição do escopo do sistema é, portanto, importante para o início do trabalho de análise de dados.

É comum no início do desenvolvimento de um sistema que não tenhamos a noção exata da tarefa a ser realizada. O maior erro nessa fase é admitir que já sabemos o que deve ser feito, seja por experiência anterior, seja por falta de tempo para conversar com os usuários do sistema.

Para minimizar esse problema, devemos criar uma estrutura gráfica que permita identificar as Entidades de um sistema e como estas se relacionam.

Nessa fase é importante saber quais informações são importantes para o sistema e que deve ser armazenado. A esta representação gráfica dá-se o nome de Modelo de Dados.

Devemos notar que o Modelo de Dados dará suporte a toda a empresa, incorporando as informações necessárias para o andamento dos negócios. Ele será composto de Entidades e Relacionamentos, daí ser conhecido por Modelo de Entidade x Relacionamento (MER).

Vantagens na utilização do Modelo de Entidade x Relacionamento:

• Sintaxe mais robusta: o modelo documenta as necessidades de informação da empresa de maneira precisa e clara;
• Comunicação com usuário: os usuários podem, com pouco esforço, entender o modelo;
• Facilidade de criação: os analistas podem criar e manter um modelo facilmente;
• Integração com várias aplicações: diversos projetos podem ser inter-relacionados utilizando-se o modelo de dados de cada um deles.
• Utilização universal: o modelo não está vinculado a um banco de dados espedífico, mas sim ao modelo da empresa, o que garante sua independência de implementação.

Introdução ao Banco de Dados Relacional

Dados relacionados entre si. É uma característica fundamental dos bancos de dados modernos, ou seja,
permite o inter-relacionamento existente entre os dados e a aplicação de regras de consistências, outra característica fundamental é a atomicidade – requisito de que certas operações sobre os dados devem ser feitas de forma conjunta e indivisível a fim de preservar a consistência da base de dados mesmo na presença de falhas no equipamento ou na comunicação com a base de dados.

Bases de dados usualmente requerem o acesso simultâneo ou concorrente por vários usuários, cujas operações podem interagir gerando inconsistências, como por exemplo, a aquisição de uma passagem aérea para dois passageiros distintos.

Tabelas

Tabelas são depósitos de informações, que podem ser entendidas como um conjunto de linhas e colunas. As colunas de uma tabela qualificam cada elemento (no caso, a linha) com informações relacionadas ao objeto. As tabelas são organizadas de modo a receber e manter as informações de determinadas entidades. Devemos manter em tabelas todos os atributos da entidade em questão.

Banco de Dados Livres vs Banco de Dados Proprietários

Quando estamos implantando um banco de dados, às vezes, nos deparamos com a dificuldade de escolher um banco de dados correto para a nossa empresa. É difícil, de uma hora para outra saber qual o melhor banco a ser adotado. Temos que considerar diretamente o quanto (valor) a empresa está disposta a investir em no sistema de informação, qual o número de usuários que irão se conectar simultaneamente, a possibilidade de expansão da empresa para outros sites, quantas filiais a empresa possui, se o banco de dados vai ser centralizado ou distribuído, quantidade de dados armazenado em um determinado período etc.

Não tem como julgar simplesmente que um banco de dados é melhor que o outro antes de analisar qual a verdadeira necessidade da empresa. Dentro dos banco de dados comerciais, os mais conhecidos e utilizados são Oracle, MS SQL Server, UDB IBM DB2, MS Access, Informix etc. Já os banco de dados livres encontram-se o MySQL, Firebird e PostgreSQL.

Hoje, por causa da grande perda de mercado para os bancos de dados livres, os fabricantes de banco de dados comerciais resolveram criar a versão “EXPRESS” dos seus bancos de dados comerciais, que geralmente são limitados pelo número de processadores suportados, pela quantidade de memória suportada e pelo tamanho em disco do banco de dados, porém, com custo “ZERO” dessas versões.

Geralmente, as versões expressas são totalmente compatíveis com as versões comerciais, sendo muito fácil sua migração para a versão comercial.

Detalhes e características do SQL Server 2005 Express podem ser encontradas em:
http://www.microsoft.com/sql/prodinfo/features/compare-features.mspx

Detalhes e caracteristicas do DB2 Express podem ser encontradas em:
http://www.ibm.com/br/businesscenter/catalogo/db2_express-c.phtml

Detalhes e características do SQL Servwe 2008 Express podem ser encontradas em:
http://msdn.microsoft.com/pt-br/library/ms143685(v=sql.100).aspx
http://blogs.msdn.com/b/sqlexpress/archive/2010/04/21/database-size-limit-increased-to-10gb-in-sql-server-2008-r2-express.aspx

Aplicações em Quatro Camadas - Banco de Dados

Esse modelo é uma atualização do modelo de três camadas, tendo a principal ideia de tirar a camada de apresentação do cliente e centralizá-la em um determinado ponto, sendo a grande maioria dos casos um servidor web (iis, apache, etc). Para isso, o acesso aos programas não são mais instalados nos clientes e sim acessados através de browsers, como o internet explorer, o firefox, o netscape navegator etc. Com isso, os clientes não precisam ser instalados maquina a maquina. As camadas são: cliente, que são os browsers; a camada de apresentação, que geralmente está alocada no servidor web, podendo ser composta de páginas HTML, ASP, PHP etc; camada lógica, que são alocadas as regras de negócio e a camada de dados, onde temos o servidor de banco de dados.

Aplicações em Três Camadas - Banco de Dados

A principal ideia desse modelo é a retirada das regras de negócio do cliente e centralizá-la em um determinado ponto, o qual é chamado de servidor de aplicação. O acesso ao banco de dados é feito por esse servidor de aplicação. A grande vantagem desse modelo em relação ao modelo Cliente/Servidor é a atualização do servidor de aplicação em um único ponto, não necessitando trocar os executáveis de todas as estações. Com isso, a camada de apresentação continua nos clientes, a camada de lógica (regras de negócio) ficam em um servidor e a camada de dados (banco de dados) ficam em outro ponto, facilitando uma boa parte da manutenção.

Processamento distribuído

Processamento distribuído significa que máquinas diferentes podem estar conectadas entre si em uma rede de computadores como a internet, de tal modo que uma única tarefa de processamento de dados possa se estender a várias máquinas na rede. A comunicação entre as várias máquinas é efetuada por algum tipo de software de gerenciamento de rede.

Segundo o Wikipedia, um sistema de processamento distribuído ou paralelo é um sistema que interliga vários nós de processamento (computadores individuais, não necessariamente homogéneos) de maneira que um processo de grande consumo seja executado no nó "mais disponível", ou mesmo subdividido por vários nós. Conseguindo-se, portanto, ganhos óbvios nestas soluções: uma tarefa qualquer, se divisível em várias subtarefas pode ser realizada em paralelo.

Arquitetura Cliente/Servidor e Aplicações de Duas Camadas

O modelo Cliente/Servidor teve como principal objetivo descentralizar o processamento centralizado que dominava na época dos mainframes. Com isso, parte do processamento é executado no cliente e parte no servidor.

Para esse modelo, é utilizado aplicações de duas camadas, permanecendo o código executável do aplicativo desenvolvido nos clientes e o banco de dados em um servidor (geralmente dedicado).

O Cliente desse modelo é responsável pela Apresentação e lógica de negócios. O servidor de banco de dados (segunda camada, o servidor) é responsável pela persistência dos dados que a aplicação cliente envia.

Um grande problema desse modelo é a atualização dos clientes nas estações. Um bom exemplo disso seria uma grande empresa que possui mais de 1000 estações e que precisa atualizar o aplicativo cliente! (Fazer esse serviço manualmente não é nada produtivo!)

Características de um Gerenciador de Banco de Dados

Controle de redundância: informações devem possuir um mínimo de redundância visando estabelecer à estabilidade do modelo;

Compartilhamento de dados: as informações devem estar disponíveis para qualquer número de usuários de forma concomitante e segura;

Controle de acesso: necessidade de saber quem pode realizar qual função dentro do banco de dados;
Esquematização: os relacionamentos devem estar armazenados no banco de dados para garantir a facilidade de entendimento e aplicação do modelo. A integridade das informações deve ser garantida pelo banco de dados;

Backup ou cópias de segurança: deve haver rotinas específicas para realizar a cópia de segurança dos dados armazenados;

A segurança é um fator que muito diferencia um banco de dados de outro. Às vezes, há dois bancos de dados que utilizam o SQL como linguagem de acesso e manipulação de dados, mas que têm estruturas de controle de acesso completamente diferentes. Um gerenciador de banco de dados deve prever o controle de acesso às informações e garantir por meio de recursos internos que os dados sejam disponibilizados rapidamente.

O objetivo de um banco de dados relacional é armazenar um grupo de objetos de um dicionário de dados, de forma a tornar rápida e segura a manipulação das informações contidas nesses objetos. Como objetos, podemos entender tabelas, visões, índices e até mesmo procedimentos e funções que estejam armazenadas no banco de dados.