02. Modelagem de dados: conceitual, lógica e física

Um bom projeto não começa escolhendo o tipo de uma coluna. Ele começa perguntando quais objetos existem no domínio, como se relacionam e quais regras precisam sobreviver à implementação.

O percurso começa pela representação do mundo real. Primeiro entendemos a arquitetura e os níveis de modelagem; depois construímos o modelo relacional, protegemos sua integridade e aprendemos SQL. Ao final, levamos essa base para o ambiente analítico dimensional. Este é o capítulo 2 de 12 da disciplina Modelagem de Dados e SQL. A leitura retoma Arquitetura e modelagem de dados e usa essa base para avançar. Depois, seguiremos para Abordagem relacional.

O fio condutor

Banco de dados deve ser estudado como um sistema de decisões conectadas. O significado atribuído ao dado orienta o modelo; o modelo condiciona consultas e atualizações; o SGBD executa essas operações sob regras de segurança, concorrência, desempenho e recuperação. Quando uma dessas camadas muda, as demais podem ser afetadas.

Ao longo da leitura, acompanhe sempre quatro perguntas: qual problema está sendo resolvido, qual estrutura representa o problema, que garantia precisa ser preservada e qual custo acompanha a escolha. Esse roteiro ajuda a compreender os conceitos em vez de apenas memorizar nomes.

Arquitetura de três esquemas e independência de dados

Começamos por Arquitetura de três esquemas e independência de dados, pois essa base permite compreender as decisões apresentadas nas seções seguintes.

A arquitetura ANSI/SPARC separa a descrição do banco em três níveis. O externo reúne as visões parciais de cada grupo de usuários — há vários esquemas externos. O conceitual descreve a estrutura do banco inteiro para a comunidade de usuários: entidades, tipos, relacionamentos e restrições, sem detalhes de armazenamento — é único. O interno descreve a organização física: arquivos, índices, caminhos de acesso.

• Independência física — mudar o esquema interno (criar índices, reorganizar arquivos, trocar tablespace) sem afetar o conceitual nem as aplicações. É a mais fácil de obter, e a maioria dos SGBDs a oferece.
• Independência lógica — mudar o esquema conceitual (acrescentar entidades, atributos, relacionamentos) sem afetar as visões externas e as aplicações. É a mais difícil, porque as aplicações dependem fortemente da estrutura lógica.

Repare como Externo, conceitual, interno, Dados só no nível interno, Independência lógica × física participam da mesma decisão. Ao relacionar esses elementos, fica mais fácil prever o comportamento do banco e reconhecer os efeitos de cada escolha.

O que decide cada modelo

A seção anterior apresentou Arquitetura de três esquemas e independência de dados. Agora chegamos a O que decide cada modelo, que acrescenta a próxima peça do mesmo raciocínio.