Database Design for Apps

UA4 — Projeto de Banco de Dados

Do requisito ao banco real: as seis etapas do projeto de BD e os fundamentos do modelo Entidade-Relacionamento.

Etapas do projeto de banco de dados

O projeto de um banco de dados raramente existe de forma isolada — ele faz parte de um projeto maior de software. O processo é dividido em seis etapas:

O modelo ER é central nas três primeiras etapas. As etapas não são rígidas em cascata — projetos reais intercalam e repetem fases até atingir um resultado satisfatório.

O modelo Entidade-Relacionamento (ER)

O modelo ER permite descrever os dados de uma organização em termos de objetos e seus relacionamentos. É usado principalmente na etapa de projeto conceitual para criar uma representação de alto nível antes de qualquer decisão sobre SGBD.

Entidades e conjuntos de entidades

Uma entidade é um objeto do mundo real distinguível dos demais. Um conjunto de entidades é uma coleção de entidades semelhantes. Conjuntos de entidades não precisam ser disjuntos: um funcionário pode pertencer ao conjunto de funcionários do departamento A e ao do departamento B ao mesmo tempo.

Atributos, domínio e chave primária

Cada entidade é descrita por um conjunto de atributos. Todas as entidades de um mesmo conjunto compartilham os mesmos atributos.

• Domínio: conjunto de valores possíveis para um atributo. Exemplo: o domínio do atributo nome pode ser cadeias de até 20 caracteres; o domínio de avaliação pode ser inteiros de 1 a 10.
• Chave primária: conjunto mínimo de atributos cujos valores identificam unicamente uma entidade no conjunto. Pode haver mais de uma chave candidata; uma delas é designada como primária.

No diagrama ER, conjuntos de entidades são representados por retângulos, atributos por ovais, e os atributos da chave primária são sublinhados.

Exemplo — conjunto de entidades Funcionários:

[ Funcionários ] — atributos: cpf (PK), nome, vaga

Relacionamentos e conjuntos de relacionamentos

Um relacionamento é uma associação entre duas ou mais entidades. Um conjunto de relacionamentos agrupa relacionamentos semelhantes.

Relacionamentos também podem ter atributos descritivos: registram informações sobre a associação, não sobre as entidades em si. Exemplo: o relacionamento Trabalha_em entre Funcionários e Departamentos pode ter o atributo desde (data de início do vínculo).

Exemplo — conjunto de relacionamentos Trabalha_em:

[ Funcionários ] — (Trabalha_em) — [ Departamentos ]
                         |
                       desde

Cada relacionamento em Trabalha_em é identificado unicamente pela combinação de cpf (funcionário) e id-depto (departamento): não pode haver dois valores de desde para o mesmo par.

Instância de um conjunto de relacionamentos

Uma instância é um “retrato” do conjunto de relacionamentos em um determinado momento — o conjunto de todos os relacionamentos existentes naquele instante.

Práticas Modernas

Ferramentas modernas de modelagem ER Em vez das ferramentas clássicas citadas no livro, o mercado usa hoje:

• dbdiagram.io — modelagem ER como código (DBML), gera SQL diretamente
• draw.io / Lucidchart — diagramas visuais colaborativos com suporte a notação Crow’s Foot
• DBeaver / DataGrip — integram modelagem e gerenciamento do BD no mesmo ambiente
• ERDPlus — gratuito, focado em ensino, suporta notações Chen e Crow’s Foot

ER como código (DBML) Manter o modelo ER em texto versionável no repositório é a prática atual:

Table funcionarios {
  cpf       int     [primary key]
  nome      varchar
  vaga      int
}

Table departamentos {
  id_depto  int     [primary key]
  nome_depto varchar
  orcamento int
}

Table trabalha_em {
  cpf       int     [ref: > funcionarios.cpf]
  id_depto  int     [ref: > departamentos.id_depto]
  desde     date
}

Projeto ágil de BD As seis etapas do livro são úteis como referência, mas projetos ágeis usam ciclos curtos:

1. Modelagem conceitual rápida (esboço ER)
2. Esquema lógico mínimo — apenas o necessário para a sprint atual
3. Migration versionada (Flyway, Liquibase, Alembic) aplicada automaticamente no CI/CD
4. Refinamento incremental à medida que os requisitos evoluem

Domain-Driven Design (DDD) Em arquiteturas modernas, o esquema do BD emerge do domínio da aplicação — as entidades do modelo ER espelham as classes do domínio de negócio. ORMs como Prisma, SQLAlchemy e Hibernate sincronizam os dois mundos automaticamente.

Referências bibliográficas desta UA

• RAMAKRISHNAN, R.; GEHRKE, J. Sistemas de gerenciamento de banco de dados. 3. ed. Porto Alegre: AMGH, 2011.
• ELMASRI, R.; NAVATHE, S. B. Sistemas de banco de dados. 6. ed. São Paulo: Pearson, 2011.
• HEUSER, C. A. Projeto de banco de dados. 6. ed. Porto Alegre: Bookman, 2009.
• SILBERSCHATZ, A.; KORTH, H. F.; SUDARSHAN, S. Sistema de banco de dados. 6. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2012.