Modelagem de dados: MER, cardinalidade e modelo relacional

Antes de criar tabelas, o analista de sistemas modela o problema: quais coisas importam, que características elas têm e como se relacionam. O modelo entidade-relacionamento (MER) é a técnica clássica, e o diagrama que o representa é o DER. A prova cobra o vocabulário, a leitura de cardinalidades e as regras de transformação do modelo conceitual em tabelas.

Os três níveis de modelagem

Nível	O que descreve	Independe de SGBD?
Conceitual	entidades, atributos e relacionamentos, na linguagem do negócio	sim
Lógico	tabelas, colunas, chaves, no modelo relacional	do produto, sim; do modelo de dados, não
Físico	tipos exatos, índices, particionamento, comandos para um sistema específico	não

O percurso típico: conceitual, depois lógico (mapeamento), depois físico.

Elementos do MER

Entidade: algo sobre o qual se guardam dados (Aluno, Disciplina). Representada por retângulo.
Atributo: característica da entidade (nome, matrícula).
Relacionamento: associação entre entidades (um aluno cursa disciplinas). Representado por losango na notação clássica de Chen. Outras notações, como a de “pé de galinha”, usam linhas e símbolos nas extremidades.
Identificador (chave): atributo ou conjunto que distingue cada ocorrência da entidade.

Tipos de atributo

Tipo	Significado	Exemplo
Simples	indivisível	matrícula
Composto	divisível em partes	endereço (rua, número, CEP)
Multivalorado	vários valores para a mesma ocorrência	telefones
Derivado	calculado a partir de outro	idade, derivada da data de nascimento
Identificador	distingue as ocorrências	CPF, matrícula

Entidade fraca

Entidade fraca é aquela que não existe sem outra (a entidade forte ou identificadora) e não tem identificador próprio completo; usa a chave da forte combinada com um atributo parcial. Exemplo: Dependente de um servidor, identificado pelo servidor mais o número do dependente.

Cardinalidade e participação

Cardinalidade diz quantas ocorrências de uma entidade se relacionam com a outra.

Tipo	Leitura	Exemplo
1:1	uma de A para uma de B	servidor e crachá (um por servidor)
1:N	uma de A para várias de B	unidade tem vários servidores
N:N	várias de A para várias de B	alunos e disciplinas

A participação indica se a entidade é obrigada a participar: total (obrigatória, cardinalidade mínima 1) ou parcial (opcional, mínima 0). Na notação (mín, máx), “(0,N)” significa opcional e múltipla; “(1,1)” significa obrigatória e única. Exemplo: todo servidor pertence a exatamente uma unidade (1,1), enquanto uma unidade recém-criada pode ter zero servidores (0,N).

Especialização e generalização

Generalização reúne entidades parecidas numa entidade mais geral (Analista e Técnico viram Servidor); especialização faz o caminho inverso. A herança aparece com os atributos comuns na entidade geral e os próprios nas especializadas. A especialização pode ser total ou parcial e disjunta ou sobreposta: se um servidor só pode ser de uma especialização, é disjunta.

Mapeamento para o modelo relacional

As regras principais, cobradíssimas em provas:

Elemento do MER	Vira, no modelo relacional
Entidade	uma tabela; o identificador vira chave primária
Atributo simples	uma coluna
Atributo composto	várias colunas (uma por parte)
Atributo multivalorado	outra tabela, com chave estrangeira para a entidade
Atributo derivado	em geral, não vira coluna (é calculado na consulta)
Relacionamento 1:N	chave estrangeira no lado N, apontando para o lado 1
Relacionamento N:N	tabela associativa, com as chaves das duas entidades (juntas, como chave primária) mais os atributos do relacionamento
Relacionamento 1:1	chave estrangeira em um dos lados (de preferência no lado de participação total), ou fusão das tabelas
Entidade fraca	tabela com chave primária composta pela chave da forte mais o atributo parcial

Exemplo N:N testado

Alunos e disciplinas: um aluno cursa várias disciplinas; uma disciplina tem vários alunos; a nota pertence ao par. Tabelas: aluno(matricula, nome), disciplina(codigo, nome) e matricula_disc(matricula, codigo, nota), com chave primária composta (matricula, codigo) e as duas colunas como chaves estrangeiras.

Em um banco de teste, com dois alunos e duas disciplinas, foram registradas três matrículas, e a junção das tabelas listou Ana em Informática (8,0) e Raciocínio (7,5) e Bruno em Informática (6,0). As restrições se comportaram como esperado:

Operação	Resultado
repetir o par (aluno 1, disciplina INF)	rejeitado: chave primária composta já existe
matricular o aluno 9, inexistente	rejeitado: violação de chave estrangeira
apagar o aluno 1, que tem matrículas	rejeitado: violação de chave estrangeira

A última linha mostra a integridade referencial em ação: não se apaga o “pai” enquanto há “filhos”, a menos que se defina uma regra como exclusão em cascata. Cuidado: em alguns sistemas as chaves estrangeiras precisam estar ativadas explicitamente.

Chaves: lembrete de vocabulário

Chave candidata: qualquer conjunto mínimo que identifica a linha.
Chave primária: a candidata escolhida; não aceita NULL nem repetição.
Chave alternativa: candidata não escolhida.
Chave estrangeira: coluna que referencia a chave de outra tabela.
Chave substituta (surrogate): identificador artificial, como um número sequencial, sem significado de negócio.

Como resolver uma questão de mapeamento

Para cada entidade, crie uma tabela com sua chave primária.
Para cada relacionamento, veja a cardinalidade máxima dos dois lados.
1:N: coloque a chave do lado 1 como estrangeira no lado N.
N:N: crie a tabela associativa.
Multivalorados viram tabelas próprias; derivados, em geral, não são armazenados.
Depois, verifique a normalização, em normalização: 1FN, 2FN e 3FN.

Erros comuns

Colocar a chave estrangeira no lado errado do 1:N.
Tentar resolver N:N sem tabela associativa.
Guardar atributo derivado (como idade) e deixá-lo desatualizar.
Confundir modelo conceitual (o que) com físico (como no produto).
Achar que toda entidade precisa de relacionamento obrigatório.

Fontes e atualização

Não há norma oficial brasileira sobre modelagem de dados; o conteúdo segue a literatura clássica (MER de Chen e o modelo relacional), e o exemplo de chaves foi executado em um banco de teste. As notações gráficas variam: confira a notação adotada no edital.

Próximos passos

Aplique em normalização: 1FN, 2FN e 3FN passo a passo.
Traduza em consultas com SQL JOIN.
Veja o modelo orientado a objetos em UML: diagrama de classes.