Abstração de dados e modelagem de banco de dados: níveis, modelos e atributos

Resumo

O texto apresenta a abstração de dados em três níveis (visão do usuário, conceitual ou lógico e físico) e explica as etapas de projeto de banco de dados: modelo conceitual, lógico e físico. Também descreve as categorias de atributos, como simples, compostos, monovalorados, multivalorados, nulos e derivados, com exemplos práticos.

Pontos-chave

A abstração consiste em concentrar-se nos aspectos essenciais, ignorando detalhes irrelevantes.
Os três níveis de abstração são: visão do usuário, conceitual ou lógico e físico.
O modelo conceitual planeja o banco em termos de entidades e relacionamentos.
O modelo lógico considera as limitações do SGBD e é o utilizado pelos sistemas de gerência de banco de dados.
O modelo físico implementa o modelo lógico, analisando o armazenamento e a manipulação dos dados.
Atributos compostos podem ser divididos em outros atributos, como o endereço.
Atributos derivados obtêm seu valor a partir de outros atributos ou entidades relacionadas.

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Abstração de Dados

A abstração é a habilidade de concentrar nos aspectos essenciais de um contexto, ignorando características menos importantes. Ou seja, são propriedades comuns de um conjunto de objetos, omitindo detalhes irrelevantes.

Nível de visão do usuário: partes do banco de dados que o usuário tem acesso, de acordo com a necessidade individual ou de grupos.
Nível conceitual ou lógico: define quais dados estão armazenados e o relacionamento entre eles.
Nível físico: o nível mais baixo de abstração, que define efetivamente de que maneira os dados estão armazenados.

Projeto de Banco de Dados

Modelo Conceitual

É o processo de planejar um banco de dados em termos de:

Entidades: representadas por retângulos contendo conjuntos de itens de informação.
Relacionamentos: representados por linhas ligando as entidades relacionadas.

Modelo Lógico

O modelo lógico considera limitações do SGBD e implementa recursos, proporcionando ampla e flexível capacidade de estruturação. É o modelo utilizado pelos sistemas de gerência de banco de dados (SGBD) e sua implementação física não precisa ser conhecida.

Modelo Físico

Usado para implementar o modelo lógico, inclui a análise das características e recursos necessários para o armazenamento e manipulação das estruturas de dados.

Categorias de Atributos

Atributos Simples: não são divididos em partes. Exemplo: Nome, RG.
Atributo Composto: pode ser dividido em partes (outros atributos). Exemplo: Endereço (rua, número, bairro, cidade, estado).
Monovalorados: refere-se a apenas um valor. Exemplos: CPF de uma pessoa; número_conta de uma entidade específica.
Multivalorados: instâncias onde o atributo possui um conjunto de valores para uma única entidade. Exemplos: Telefone (residencial, comercial, fax, celular); dependentes.
Atributos Nulos: usado quando uma entidade não possui valor para determinado atributo ou o valor é desconhecido. Exemplo: se um empregado não possui dependentes, o valor é nulo (não aplicável).
Atributos Derivados: cujo valor pode ser obtido através de outros atributos ou entidades relacionadas. Exemplo: quantidade_dependente, obtido pela soma das entidades dependentes associadas ao empregado.

Perguntas frequentes

Quais são os níveis de abstração de dados?

Os níveis são o de visão do usuário, o conceitual ou lógico e o físico. O nível físico é o mais baixo e define de que maneira os dados são efetivamente armazenados.

Qual a diferença entre atributo simples e atributo composto?

O atributo simples não é dividido em partes, como o nome ou o RG. O atributo composto pode ser dividido em outros atributos, como o endereço, que contém rua, número, bairro, cidade e estado.

O que é um atributo derivado?

É um atributo cujo valor pode ser obtido a partir de outros atributos ou entidades relacionadas. Por exemplo, a quantidade de dependentes pode ser calculada somando as entidades dependentes associadas ao empregado.