Introdução à Normalização e 3FN; Revisão das Formas Normais (1FN e 2FN); O que é Dependência Transitiva e a Regra da 3FN; Como Aplicar a 3FN na Prática; Benefícios, Desafios e Atividades

Terceira Forma Normal

Terceira Forma Normal

Otimizando bancos de dados com a 3FN para integridade e eficiência.

Sumário

• Introdução à Normalização e 3FN

• Revisão das Formas Normais (1FN e 2FN)

• O que é Dependência Transitiva e a Regra da 3FN

• Como Aplicar a 3FN na Prática

• Benefícios, Desafios e Atividades

Terceira Forma Normal

A Terceira Forma Normal (3FN) é um passo crucial na otimização de bancos de dados relacionais. Ela visa eliminar dependências transitivas, onde um atributo não-chave depende de outro atributo não-chave. Isso garante maior integridade dos dados e eficiência no armazenamento e recuperação, como em sistemas de gestão de estoque.

Representações de dados: gráficos e tabelas para análise.

Normalização de Dados

• **Integridade:** Elimina anomalias de inserção, atualização e exclusão.

• **Consistência:** Garante a uniformidade e precisão das informações.

• **Eficiência:** Otimiza armazenamento e desempenho das consultas.

• **Manutenção:** Facilita a gestão e evolução do banco de dados.

Revisão: 1FN e 2FN

A Primeira Forma Normal (1FN) exige que todos os atributos sejam atômicos e não haja grupos repetitivos, garantindo que cada célula contenha um único valor. A Segunda Forma Normal (2FN), por sua vez, requer que a tabela esteja em 1FN e que todos os atributos não-chave dependam integralmente da chave primária, eliminando dependências parciais, como um 'Nome_Cliente' dependendo apenas de parte de uma chave composta (ID_Pedido, ID_Produto).

Estruturas de subordinação: dependência e hierarquia em frases.

O Que é 3FN?

A Terceira Forma Normal (3FN) exige que a tabela esteja na 2FN e sem dependências transitivas. Atributos não-chave devem depender apenas da chave primária, não de outros atributos. Por exemplo, em "Pedidos", o nome do cliente não deve depender do ID do pedido, mas sim do ID do cliente.

Determinantes de substantivos: significado no contexto da 3FN.

Regra da 3FN

• **Pré-requisito:** A tabela deve estar na 2FN.

• **Regra Fundamental:** Eliminar dependências transitivas.

• **Definição:** Atributo não-chave não depende de outro não-chave.

• **Exemplo:** 'Cidade' não depender de 'CEP' (se 'CEP' não é chave).

Dependência Transitiva

Uma dependência transitiva ocorre quando um atributo não-chave depende de outro atributo não-chave, que por sua vez depende da chave primária. Por exemplo, em uma tabela `Pedidos (ID_Pedido, ID_Cliente, Nome_Cliente)`, `Nome_Cliente` depende de `ID_Cliente`, que depende de `ID_Pedido`. Isso gera redundância e anomalias, violando a Terceira Forma Normal.

Árvore genealógica: dependência transitiva em diagramas familiares.

Identificando Transitivas

Uma dependência transitiva ocorre quando um atributo não-chave depende de outro atributo não-chave, que por sua vez depende da chave primária. Por exemplo, na tabela `(ID_Pedido, ID_Cliente, Nome_Cliente, Endereco_Cliente)`, se `ID_Pedido` é a chave primária, temos `ID_Pedido -&gt; ID_Cliente` e `ID_Cliente -&gt; Nome_Cliente, Endereco_Cliente`. Isso significa que `Nome_Cliente` e `Endereco_Cliente` dependem transitivamente de `ID_Pedido` através de `ID_Cliente`.

Dependência transitiva: `ID_Pedido -&gt; ID_Cliente -&gt; Nome_Cliente`.

Pesquisa em loja: Coletando dados em ambiente de varejo.

Exemplo: Tabela Pedidos

Consideremos uma tabela `Pedidos` com atributos como `ID_Pedido`, `ID_Cliente`, `Nome_Cliente`, `ID_Vendedor` e `Nome_Vendedor`. Nesta estrutura, `Nome_Cliente` depende de `ID_Cliente`, e `Nome_Vendedor` depende de `ID_Vendedor`. Como `ID_Cliente` e `ID_Vendedor` dependem de `ID_Pedido`, temos dependências transitivas, indicando que a tabela não está na Terceira Forma Normal.

Pedigree: dependências transitivas em tabelas de pedidos.

Análise da Tabela 'Pedidos'

• Identificar a chave primária, como `ID_Pedido`.

• Listar dependências funcionais: `ID_Cliente` determina `Nome_Cliente`.

• Localizar dependência transitiva: `ID_Pedido` → `ID_Cliente` → `Nome_Cliente`.

• `Nome_Cliente` depende transitivamente de `ID_Pedido`.

Anomalias de Atualização e Inserção

Anomalias de Exclusão e a 3FN

Anomalias de atualização ocorrem quando a modificação de um atributo redundante exige a alteração em múltiplas tuplas, aumentando o risco de inconsistências. Por exemplo, em uma tabela `Matrículas` com `(ID_Aluno, Nome_Aluno, ID_Curso, Nome_Curso, Nome_Professor, Telefone_Professor)`, se o `Telefone_Professor` mudar, todas as matrículas daquele professor devem ser atualizadas. Anomalias de inserção impedem o registro de dados de uma entidade sem a existência de dados de outra, como não poder cadastrar um `Nome_Curso` e `Nome_Professor` sem um `ID_Aluno` associado.

Anomalias de exclusão acontecem quando a remoção de uma tupla acarreta a perda involuntária de informações não relacionadas diretamente à chave primária. Por exemplo, ao excluir o último aluno matriculado em um `ID_Curso` na tabela `Matrículas`, as informações sobre o `Nome_Professor` e `Telefone_Professor` desse curso podem ser perdidas. A Terceira Forma Normal (3FN) resolve esses problemas eliminando dependências transitivas, garantindo que atributos não-chave dependam apenas da chave primária e não de outros atributos não-chave.

Aplicando a 3FN

Para aplicar a 3FN, identificamos e removemos dependências transitivas, onde um atributo não-chave depende de outro atributo não-chave. Por exemplo, se `ID_Aluno` determina `ID_Curso`, que por sua vez determina `Nome_Professor`, decompomos a tabela. Criamos novas tabelas onde cada atributo não-chave depende exclusivamente da chave primária, eliminando redundâncias e anomalias.

Ângulos circulares e normalização de banco de dados.

Passo 1: Nova Tabela

O primeiro passo na 3FN é identificar e isolar atributos que dependem transitivamente da chave primária. Cria-se uma nova tabela para esses atributos, como `nome_departamento` e `local_departamento` se dependem de `id_departamento`. Esta nova tabela terá `id_departamento` como sua própria chave primária, garantindo a atomicidade.

Organizando objetos por atributos: cores, formas e tamanhos.

Passo 2: Chave Estrangeira

Após decompor a tabela original, a chave primária da nova tabela criada deve ser adicionada à tabela original como uma chave estrangeira. Isso estabelece um vínculo direto, garantindo a integridade referencial entre os dados. Por exemplo, se `Pedidos` foi decomposta em `Clientes`, a coluna `ID_Cliente` da tabela `Clientes` se torna uma chave estrangeira em `Pedidos`.

Referenciamento: Chave estrangeira garante integridade referencial.

Terceira Forma Normal

Introdução à Normalização e 3FN; Revisão das Formas Normais (1FN e 2FN); O que é Dependência Transitiva e a Regra da 3FN; Como Aplicar a 3FN na Prática; Benefícios, Desafios e Atividades

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