dependência funcional

Prof. Fábio B. Lealemail: db1.fortium@gmail.comblog: http://fortium.edu.br/blog/fabio_barros

Normalização Processo que transforma um esquema de dados qualquer emum modelo relacional Normalização é executada para todos esquemas dedocumentos disponíveis

Objetivos◦ Eliminar redundâncias de dados◦ Eliminar estruturas inexistentes (atributos multivalorados)◦ Eliminar anomalias• Inserção• Deleção• Alteração

Documento Exemplo

Primeiro passo◦ Tabela não normalizada◦ Tabela não primeira-forma-normal◦ Possui uma ou mais tabelas aninhadas◦ Utilizaremos a notação ÑN Tabela aninhada◦ Coluna que, ao invés de conter valores atômicos, contém tabelas aninhadas◦ Grupo repetido◦ Coluna multivalorada◦ Coluna não-atômica

Exemplo de tabela ÑN com tabela aninhadaEsquemaProj(CodProj, Tipo, Descr, (CodEmp, Nome, Cat, Sal, DataIni, TempAl))

Há diversas formas normais, cada vez mais rígidas, paraverificar tabelas relacionais:◦ Primeira Forma Normal (1FN)◦ Segunda Forma Normal (2FN)◦ Terceira Forma Normal (3FN)◦ Quarta Forma Normal (4FN)◦ Quinta Forma Norma (5FN)

Representação gráfica da normalização

Conceito para cada forma normal

Primeira Forma Normal (1FN)◦ Uma tabela está na primeira forma normal, quando ela não contém tabelasaninhadas◦ Não possui colunas multivaloradas (apenas colunas simples e indivisíveis) Existem duas maneiras:◦ Construir uma tabela única com redundância de dados• Do ponto de vista de “corretude” é a melhor opção.◦ Construir uma tabela para cada tabela aninhada• Podem ser perdidas as relações entre os dados(Do ponto de vista prático iremos utilizar essa notação paraentender o esquema de normalização).

Exemplo de 1FN utilizando uma tabela única comredundância de dados

Exemplo de 1FN utilizando uma tabela para cada tabelaaninhada considerando sua chave primária, bem como ascolunas de cada tabela

Utilizando o segundo método, obtemos:

Tabelas após a 1FN

Exercício 5.1 Exercício 5.2

Para entender 2FN e 3FN:◦ É necessário compreender o conceito de dependência funcional.

Dependência funcionalObserve o conjunto:◦ Existe uma dependência entre os valores dos conjuntos, que pode ser expressa pela funçãof(CPF)=nome. Ou seja, nome é função do CPF, ou seja, se existir um número de CPF, seráencontrado o nome da pessoa correspondente. Esta dependência é expressa no Modelo Relacionalda seguinte maneira:• CPF -> NOMECom um número de CPF é possível encontrar o nome da pessoa, ou:Nome depende funcionalmente do CPF.

Dependência funcional◦ SeparaçãoA -> BC, então, A -> B e A -> CExemplo: Com o CPF, encontra-se o nome e o endereço, ou seja,posso encontrar somente o nome ou somente o endereço.

Dependência funcional◦ AcumulaçãoA -> B, então, AC -> BExemplo: Com o CPF, encontra-se o endereço, então, com o CPFmais a idade, encontra-se o endereço também.

Dependência funcional◦ TransitividadeA -> B e B -> C, então, A -> CExemplo: CPF -> CodCidade eCodCidade -> NomeCidade, então,CPF -> NomeCidade

Dependência funcional◦ Pseudo-TransitividadeA -> B e BC -> D, então, AC -> DExemplo: CPF -> CodFuncionário eCodFuncionario, mês -> SalárioFuncio, então, CPF, mês ->SalárioFuncio

Dependência funcional parcial◦ Uma dependência (funcional) parcial ocorre quando uma colunadepende apenas de parte de uma chave primária composta

Segunda forma normal (2FN)◦ Uma tabela encontra-se na segunda forma normal, quando, além deestar na 1FN, não contém dependências parciais.

Dependência Funcional Parcial Dependência Funcional

Passagem à 2FNTabelas com apenas uma coluna de chave primária ou todas as colunas fazemparte da chave primária já está na 2FN

Tabelas após a 2FN

Terceira forma normal (3FN)Uma tabela encontra-se na terceira forma normal, quando, além deestar na 2FN, não contém dependências transitivas.

Tabelas após a 3FN

Para a maioria dos documentos e arquivos:◦ A decomposição até a 3FN é suficiente◦ Na literatura, aparecem outras formas normais:• FNBC (Forma normal de Boyce/Codd). Utiliza a Chave candidata.Substitui a 3FN (não abordaremos!)• 4FN• 5FN

Deverá estar na 3FN e as dependências multivaloradasdependem da chave.

Resolução intuitiva

De forma simplificada, pode-se dizer que uma relação está emquinta forma normal quando seu conteúdo não pode serreconstituído a partir de várias outras tabelasSe um vendedor vende um certo tipo de veículo e ele representa o fabricante daquele tipode veículo, então ele vende aquele tipo de veículo para aquele fabricante (regra desimetria), a relação acima pode ser decomposta em três outras relações, e portanto nãoestá na 5NF.

Transformando em 5FN, teremos: As relações ao lado não podemser decompostas, estando assimna 5NF.Para recompor a mesmainformação serão necessáriosas três relações.

A 5NF trata de fatos multivalorados dependentes,enquanto que a 4NF trata de fatos independentes A 4NF decompõe uma relação aos pares (substitui umarelação por duas de suas projeções – em pares), enquantoque a 5NF é utilizada quando uma decomposição aospares não é possível, como no caso anterior (a relação foidecomposta em três outras, sem perdas)

Junção de tabelas de forma a melhorar o desempenho aoacesso dos dados Exemplo: Data warehouse Realiza consultas de forma transparente; isto é, ele nãoprecisa saber o nome de tabelas de índices, ou tabelasintermediárias, resultantes da normalização

Exercício 5.3. NormalizarÑNpaciente (nro_paciente, nome_paciente, nro_quarto, descrição_quarto,nro_cômodos_quarto, (cod_médico, nome_médico, fone_médico))ÑNaluno (nro_aluno, nome_aluno, nro_créditos, nro_depto, nome_depto,(nro_curso, descrição_curso, ano_ingresso))

HEUSER, Carlos Alberto. Projeto de Banco de Dados. PortoAlegre: Sagra Luzzatto, 2001. SILBERSCHATZ, Abraham; KORTH, Henry F.; SUDARSHAN, S.Sistemas de Banco de Dados. 3ª. Ed. São Paulo: Makron Books,1999.DATE, C. J. Introdução aos Sistemas de Bancos de Dados. Riode Janeiro: Campus, 2004.