Mapeamento do Modelo Entidade Relacionamento (ER) para o Modelo Relacional

Quando estudamos os conceitos introdutórios de banco de dados sempre falando do modelo conceitual entidade relacionamento (ER) e do modelo lógico relacional. Explicamos que durante um projeto de banco de dados a evolução natural leva você a construir os dois modelos a partir dos requisitos do cliente.

Legal, então você começou pelo mini mundo, juntou os requisitos e construiu seu modelo ER! Agora você está com dificuldade de passar esse modelo para o modelo relacional. Seus problema acabaram! Nas próximas linhas vamos explicar o passo a passo da transformação do seu diagrama ER em tabelas.

O livro do Navathe sugere um algoritmo que nos ajuda no processo de transformar um esquema ER e um mapeamento relacional. Vamos utilizar o esquema abaixo para ilustrar o passo-a-passo do mapeamento.

Diagrama entidade relacionamento

Passo 01: O mapeamento começa com as entidades regulares do modelo ER. Para casa tipo de entidade forte E presente no diagrama, criamos uma relação R que incluí todos os atributos simples da entidade E. Escolha os atributos chaves da entidade para ser chave primária da relação. Se a chave da entidade for composta, o mesmo conjunto de atributos que formam a chave de E vão fazer parte da chave primária de R.

Vejamos no exemplo temos as entidade fortes EMPLOYEE, DEPARTAMENT e PROJECT serão transformados em relações. Os atributos SSN, DNUMBER e PNUMBER serão as chaves primárias das respectivas tabelas. Assim temos:

EMPLOYEE

DEPARTAMENT

PROJECT

Passo 02: A segunda etapa se concentra em mapear as entidades fracas. Para cada entidade fraca W no modelo ER com uma entidade pai ou proprietária E, você deve criar uma relação R e incluir todos os atributos simples (ou os componentes simples de atributos compostos) de W como atributos de R. É necessário ainda incluir como chave estrangeira os atributos que fazem parte da chave primária da entidade proprietária E. Assim a chave primária será formada pela combinação da chave primária da entidade pai mais a chave parcial da entidade fraca, caso exista.

Vamos mais uma vez para o nosso diagrama ER. A entidade fraca DEPENDENT deve dar origem a uma relação. Essa relação terá os atributos da entidade, além da chave estrangeira que vem da entidade pai. Vejam, então, que o Ssn fará parte da relação. Desta forma podemos construir a relação dependente conforme descrito abaixo:

DEPENDENT

Passo 03: Vamos agora começar a mapear os relacionamentos binários 1:1 entre as entidades. Para cada relacionamento binário 1:1 R no esquema ER, identificamos as relações que correspondem as entidades S e T que participam do relacionamento R. A partir deste momento temos três ações possíveis.

A primeira seria usar chave estrangeira para efetivar o relacionamento. Neste caso você escolhe uma das chaves primárias de S ou de T. Vamos supor que escolhemos a chave de S. Você vai usar a chave primária de S e incluir ela como chave estrangeira da relação T. A melhor opção é escolher a entidade que tenha participação total no relacionamento. Em outras palavras, você deve escolher a entidade que para cada instância existente da entidade ela tenha uma instância no relacionamento e incluir a chave primária da outra entidade nela. Vejam que neste caso evitamos o uso valores nulos.

Um exemplo desta opção é colocar na relação DEPARTAMENT a chave do funcionário que gerencia (MANAGES) o departamento. Vejam que todo departamento deve ter um funcionário como gerente. Agora nossa tabela de DEPARTAMENT aparece com os novos atributos: o id do gerente e a data de início da gerência.

DEPARTAMENT

A segunda opção seria fazer uma merge ou fusão das relações. Vejam que se temos um relacionamento 1:1 podemos combinar os atributos das duas relações e do relacionamento em uma única relação. Essa opção é adequada quando a participação das duas entidades no relacionamento é total.

A terceira opção seria por cross-reference ou criação de uma relação para o relacionamento. Essa alternativa basicamente cria uma nova relação com a chave primária das duas relações participantes para prover o relacionamento entre elas. Conhecida como tabela de ligação.

Passo 04: Neste momento vamos nos preocupar com os relacionamentos binários 1:N. Para cada relacionamento binário 1:N, vamos identificar a relação S que representa a participação da entidade no lado N do relacionamento. Em seguida, devemos incluir a chave estrangeira da relação T em S. Os atributos da relação 1:N também devem aparecer na relação S.

Vejamos um exemplo, o relacionamentos WORKS_FOR, CONTROLS e SUPERVISION no diagrama ER acima. Para WORKS_FOR vamos incluir o número do departamento como chave estrangeira na relação EMPLOYEE, vamos chama-lo de DNO. Da mesma forma vamos incluir SUPER_SSN para implementar o relacionamento SUPERVION e o número do departamento na tabela de projeto para implementar o relacionamento CONTROLS. Vejam como ficaram as relações EMPLOYEE e PROJECT com essas mudanças.

EMPLOYEE

PROJECT

Passo 05: O próximo mapeamento deve tomar conta dos relacionamento M:N. Para cada relacionamento M:N criar uma nova relação para representar o relacionamento. Inclua como chaves estrangeiras da nova relação as chaves primárias das entidades participantes. Inclua ainda os atributos simples do relacionamento na nova tabela.

Observe o relacionamento WORKS_ON no diagrama ER. Ele é mapeado pela criação da entidade WORKS_ON no esquema relacional. A chave primária é formada pelas chaves estrangeiras de projeto e empregado, renomeadas respectivamente para PNO e ESSN, respectivamente. O atributo HOURS é representado na relação.

WORKS_ON

Passo 06: Vamos agora fazer o mapeamento dos atributos multivalorados. Para cada atributo multivalorado A, crie uma tabela R. Essa relação R vai incluir qualquer atributo pertencente ao conjunto A, além da chave primária da entidade K que tem A como atributo multivalorado sendo chave estrangeira em R. A chave primária da relação é uma combinação de A e K.

No nosso modelo temos o exemplo de DEPT_LOCATIONS que deve ser criado. O atributo DLOCATION representa um atributo multivalorado de departamento, que tem como chave primária DNUMBER. A relação DEPT_LOCATIONS fica com a seguinte configuração:

DEPT_LOCATIONS

Antes de passar para o passo 07, vamos apresentar abaixo o esquema relacional completo derivado do diagrama ER apresentado acima. As setas indicam a existência de uma chave estrangeira que garante a integridade referencial.

Modelo relacional

Passo 07: A última etapa é o mapeamento de relacionamentos N-ários. Devemos criar uma nova relação que inclua as chaves primária de todas as entidades participantes do relacionamento quanto n>2. Adicione também os atributos simples. Observe o diagrama abaixo o resultado do mapeamento do relacionamento SUPPLY em uma relação.

Digrama ER de um relacionamento ternário

Modelo relacional derivado de um relacionamento ternário.

Acabamos aqui o nosso primeiro artigo de muitos que vamos publicar aqui no Blog do Estratégia Concursos. A partir desta semana, teremos um rodízio entre os professores de TI para publicar artigos de interesse dos concurseiros. Não deixem de fazer comentários e sugerir temas.

O próximo artigo relacionado com banco de dados trará os detalhes de mapeamento do modelo entidade relacionamento estendido. Mostraremos como a generalização e a herança são mapeados no modelo relacional.

Qualquer dúvidas estamos às ordens,

Thiago Cavalcanti