Normalização e Formas Normais: Estruturação e Refinamento de Bancos de Dados Relacionais

As formas normais constituem um conjunto de regras criadas por Edgar F. Codd em 1970, com o objetivo de corrigir falhas no projeto de bancos de dados relacionais, reduzindo redundância, inconsistência e mistura de assuntos em tabelas. O processo de normalização aplica-se a uma relação por vez, promovendo quebras sucessivas até alcançar um modelo mais estável e coerente, interrompido quando atende às necessidades do analista.

A Primeira Forma Normal (1FN) exige que atributos não contenham grupos de repetição e que os valores sejam atômicos, ou seja, simples e indivisíveis. Isso elimina atributos compostos ou multivalorados, promovendo a padronização e evitando erros de digitação ou duplicações.

A Segunda Forma Normal (2FN) requer que a tabela já esteja na 1FN e possua uma chave primária composta. Nela, todos os atributos devem depender da totalidade da chave. Caso algum atributo dependa apenas de parte da chave, deve ser separado em uma nova tabela. Essa regra elimina dependências parciais.

A Terceira Forma Normal (3FN) exige que a tabela esteja na 2FN. Ocorre quando um atributo não depende diretamente da chave primária, mas sim de outro atributo não-chave presente na tabela. Nesse caso, cria-se uma nova relação para conter esses atributos, garantindo eliminação de dependências transitivas.

Em termos práticos, a 2FN está relacionada a chaves primárias compostas, enquanto a 3FN se aplica a chaves primárias simples. Embora a normalização aumente o número de tabelas, ela elimina redundâncias e inconsistências, proporcionando maior clareza estrutural. No entanto, é necessário cuidado, pois o excesso de normalização pode prejudicar a performance do banco de dados.

Algumas recomendações incluem: relacionar cada atributo apenas ao assunto da tabela; evitar repetição de atributos em diferentes tabelas; não armazenar atributos derivados ou calculados, deixando esses para consultas ou processos específicos; e decompor informações complexas em partes menores, facilitando consultas e manutenções.

Assim, a normalização é um processo fundamental no projeto de bancos de dados, promovendo coerência, confiabilidade e eficiência estrutural, ao mesmo tempo em que orienta boas práticas no desenho do esquema relacional.

1. Formas Normais
Curso:Bacharelado em Sistemas de Informação
Disciplina : Banco de Dados
Prof. M.e. Guiliano Rangel Alves

2. 2
Formas Normais

3. Normalização
◼Conceito introduzido por CODD em 1970
◼O objetivo é evitar problemas provocados por falhas no
projeto de banco de dados
◼Eliminar mistura de assuntos em tabelas
◼Ex: Clientes com Pedidos e Produtos (na mesma tabela)
◼Reduzir a redundância e inconsistência de dados e
estruturas de dados
3

4. Normalização
◼Aplica regras sobre entidades do BD.
◼5 Formas Normais (3 regras usadas na prática)
◼O processo simplifica os atributos da tabela
◼Gera estabilidade ao modelo
4

5. Exemplo
Grupo de repetição, duplicação
◼A tabela não está na primeira forma normal
5
Atributos que podem se repetir
Mistura de Assuntos:
Dados de matrícula
com dados pessoais
do aluno
Podem ocorrer erros
de digitação, ou cada
nome sendo digitado
de uma forma
A cada série as
informações teriam que
ser digitadas novamente

6. Normalização
◼O processo de normalização deve ser aplicado em uma
relação por vez;
◼Durante o processo de normalização vamos obtendo
quebras, e por conseguinte, novas relações.
◼No momento em que o sistema estiver satisfatório, do
ponto de vista do analista, este processo iterativo é
interrompido.
6

7. 1ª Forma Normal (1FN)
◼Uma tabela está na 1FN quando:
◼Seus atributos não contém grupos de repetição
◼Todososdomíniosdeatributospossuemapenasvaloresatômicos
(simpleseindivisíveis).Assimsendotodososatributoscompostos
devemserdivididosematributosatômicos.
7
Atributo Multivalorado

8. Exemplo –1FN
◼Aplicando a 1FN: Retirar os grupos de repetições
8

9. 2ª Forma Normal (2FN)
◼Atabelaestánaprimeiraformanormal
◼Achaveprimáriaécompostapormais
deumcoluna.
◼Todosascolunasquefazemparteda
tabeladependemdetodasascolunas
quecompõemachave.
◼Sealgumacolunadependersomente
departedachavecomposta,então
estacolunadevepertenceraoutra
tabela.
9

10. Exemplo –2FN
◼Aplicando a 2FN: Se alguma coluna depender somente de parte da
chave composta, então esta coluna deve pertencer a outra tabela
10
Chave primária
composta
descricao_curso
depende da coluna
codigo_curso
avaliacaodepende de
numero_matriculae
codigo_curso

11. 3ª Forma Normal (3FN)
◼Atabelaestánasegundaformanormal
◼Ocorrequandoumacolunanãoédependente
diretodachaveprimáriaoudepartedela,mas
sim,dependentedeumaoutracoluna
constantenatabelaequenãoéachave
primária.
◼Deve-severificarseexisteumacolunaquenão
dependediretamentedachave,retirá-locriando
umanovarelaçãoqueconteráessegrupode
colunas,edefinircomochave,ascolunasdas
quaisessegrupodependediretamente.
11

12. Exemplo –3FN
◼Aplicando a 3FN: Verificar se existe um atributo que não depende
diretamente da chave, retirá-lo criando uma nova relação
12
Chave primária
simples
descricao_cargo
Não depende da chave
primária numero_matricula

13. Concluindo...
◼Aaplicaçãoda2FNe3FNgeralmenteéconfusa.
◼A2FNestáligadaaocorrênciadeChavePrimáriaComposta
◼A3FNestáligadaaChavePrimáriaSimples
◼OprocessodeNormalizaçãoéexecutadoemrefinamentosdo
modelodedados
◼Aoaplicarmosasregrasdenormalização,iremosobterum
númeromaiordetabelas,porémsemproblemasde
redundânciaeinconsistênciadedados.
◼Cuidado!Oexcessodenormalizaçõestambémpodemreduzir
aperformancedoBancodeDados. 13

14. Dicas para um bom projeto
◼Relacionarcadaatributoaoassuntodatabela.
◼Quandoummesmoatributoserepeteemdiversastabelaséumindícioque
existematributosdesnecessáriosemalgumastabela.
◼Nãoincluirnastabelas,atributosderivadosoucalculados.
◼Seoatributoéderivadooucalculadoseránecessáriogarantirsempresuaatualização
◼Ocálculodeveserexecutadoquandonecessitarmosdoresultado
◼IncluirnoProjetodeBDsomenteinformaçõesnecessáriasqueserãorealmente
mantidas.
◼Verificarseépossívelobtertodososresultadosapartirdasinformaçõescoletadas.
◼Sepossível,armazenarasinformaçõesseparadamente.Ex:Endereço:Rua,
ComplementoeBairro,emumúnicoatributodificultaapesquisa.
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15. Exercício:
ApliqueasFormasNormaisnoesquemaabaixoegereoDiagramaRelacional
correspondente.
15
Itens da
ordem de
compra

16. FIM
16

17. BIBLIOGRAFIA
◼HEUSER, Carlos Alberto. Projeto de Banco de Dados, 6ª Ed. Bookman, 2009.
◼KORTH,H.F.; SILBERSCHATZ,A. Sistemas de Banco de Dados, São Paulo, McGraw-Hill, 1993, 2.ed.
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