Normalização de Dados. 2 SGBD + Banco de Dados Independência de dados Consistência de dados

Normalização de DadosNormalização de Dados

2

SGBD + Banco de Dados

Independência de dados

Consistência de dados

3

Consistência de Dados

SGBDRegras de Integridade

Validade

Completeza

Consistência

4


O controle de consistência pode ser exercido:

• Pelo gerenciador;

• Pelos aplicativos;

• Pela própria construção do sistema.

5


Pela própria construção do sistema.

• Controlar a construção do sistema através da

criação de tabelas segundo regras que garantam

a manutenção de certas propriedades.

As tabelas que atendem a um determinado

conjunto de regras, diz-se estarem em uma

determinada forma normal.

6

Formas NormaisPrimeira Forma Normal

Uma relação está na 1a. forma normal quando todos

os seus atributos são atômicos e monovalorados.

Nome

Idade

DataMatrícula

?DataNasc

São atômicos?

7


Uma relação está na 1a. forma normal quando todos

os seus atributos são atômicos e monovalorados.

Nome

Idade

DataMatrícula

!DataNasc

São atômicos?

DataNasc e DataMatrícula serão atributos

atômicos se não forem utilizadas “partes” das

datas em outras relações do Banco de Dados.

8


Atributos multivalorados1) Quando a quantidade de valores é pequena e

conhecida a priori;

Substitui-se o atributo multivalorado por um conjunto de

atributos de mesmo domínio, cada um representando a

ocorrência de um valor.

9


Atributos multivalorados.2) Quando a quantidade de valores é muito grande,

variável ou desconhecida.

Retira-se da relação o atributo multivalorado, e cria- se

uma nova relação que tem o mesmo conjunto de

atributos chave, mais o atributo multivalorado como

chave, porém tomado como monovalorado.

10


Atributos multivalorados

Nome

Idade

DataNasc

Telefone

Quantos números de telefone?

11



Nome

Idade

DataNasc

Telefone

Nome

Idade

DataNasc

fone1

fone2

fone3

Se forem 3 números

12



Nome

Idade

DataNasc

Telefone

Nome

Idade

DataNasc Nom

eTelefone

Se forem muitos números

13

Formas NormaisDependências Funcionais

Se o valor de um conjunto de atributos A

permite descobrir o valor de um outro

conjunto B, dizemos que A determina

funcionalmente B, ou que B depende de A,

e denotamos:

A B

14

Formas NormaisDependência Funcional Parcial

Se A for chave da relação e o valor de um

subconjunto de atributos de A permite

descobrir o valor de um outro conjunto B,

dizemos que B possui dependência

funcional parcial em relação a A.

15

Formas NormaisAtributo Primo

Todo atributo que pertence a uma chave candidata é denominado primo.

O que é mesmo chave candidata?

16

Formas NormaisSegunda Forma Normal

Uma relação está na 2a. forma normal

quando:

está na 1a. F.N. e;

todos os seus atributos que não são

primos, não dependem parcialmente de

qualquer chave candidata da relação.

17


Número Sigla Número -Horas

Sala

Sigla Número-Horas

Número,Sigla Sala, Número-Horas

18


Número Sigla Número -Horas

Sala

NúmeroSigla Sala Sigla Número-Horas

19


Evita:

• Inconsistências devido a duplicidade de informações

• Perda de dados em operações de remoções / alteração na relação

20


Número Sigla Número-Horas

Horário

DC12212

10:00

14:00

8:00

15:00

16:00

1

2

1

2

2

2

4

3

DC134

DC122

DC189DC189

Sigla Número-Horas

Número,Sigla Sala, Número-HorasValores Inconsistentes

21


Número Sigla Número-Horas

Horário

DC12212

10:00

14:00

8:00

15:00

16:00

1

2

1

2

2

2

4

3

DC134

DC122

DC189DC189

Se não houver turmas de uma determinada disciplina em um semestre,

perde-se a informação sobre oNúmero de Horas!!!

22

Formas NormaisTerceira Forma Normal

Uma relação está na 3a. Forma normal

quando: Está na 2a. F.N. E; Todos os seus atributos não primos são

dependentes não transitivos de uma chave

candidata.

Mas o que é Dependência Funcional Transitiva?

23


Seja a relação R(X, Y, A),A é transitivamente dependente de X, se existe Y tal que:

Mas o que é Dependência Funcional Transitiva?

X Y, Y não determina X YA A XY

24


Número Sigla Sala Prédio

Número, Sigla Sala, Prédio

Sala Prédio

25


Número Sigla Sala Prédio

Número, Sigla Sala Sala Prédio

NúmeroSigla Sala Sala Prédio

26


Evita:

• inconsistências devido a duplicidade de informações

• perda de dados em operações de remoções / alteração na relação

27


Valores Inconsistentes!!!!!


Sala Prédio

Número Sigla PrédioSala

DC1021

2

3

4

12

4

12

1

2

1

E1

C2

E1

C2

C2

DC155

DC102

DC104

DC155

28



Sala Prédio

Número Sigla PrédioSala

DC1021

2

3

4

12

4

12

1

2

1

E1

C2

E1

C2

C2

DC155

DC102

DC104

DC155

Se não houver aula em uma determinada sala nessesemestre perde-se a informação sobre qual prédio

contém a tal sala.

29


Uma relação está na 3a. Forma normal quando:

Está na 2a. F.N. e;

Todos os seus atributos não primos são dependentes não

transitivos de uma chave candidata.

Em outras palavras, uma relação está na 3FN se:

para toda dependência funcional X A de R,

X for superchave ou

A for atributo primo

30

Formas NormaisForma Normal de Boyce-Codd

Uma relação está na FNBC, se:

Para toda dependência funcional X A de R,

X for superchaveNão adianta A

ser primo!!!

31


Apostila Disciplina

SO1

BD1

ED1

BD1

BD2

SO

BD

ED

BD

BD

Pr1 Central

Central

Sul

Id_Propried Nome_Região Lote Área

L54

500

Pr2

Pr3

Pr4

L2

L14

L23l

800

1000

1000Sul

Pr5

Pr6

Pr7

Norte

Central

1500

L414

L43l

1500

Leste L400

500

Id_propried Nome_região, Lote, ÁreaNome_região, Lote Id_propried, ÁreaÁrea Nome_região

32


Nome_Região

Central

Sul

500

1000

Apostila Disciplina

SO1

BD1

ED1

BD1

BD2

SO

BD

ED

BD

BD

Pr1

Id_Propried Lote

L54

500

Pr2

Pr3

Pr4

L2

L14

L23l

500

1000

1000

Apostila Disciplina

SO1

BD1

ED1

BD1

BD2

SO

BD

ED

BD

BD

Pr1 Central

Central

Sul

Id_Propried Nome_Região Lote

L54

500

Pr2

Pr3

Pr4

L2

L14

L23l

500

1000

1000Sul

Área

ÁreaÁrea

33

Formas NormaisDependências Funcionais Multivaloradas

O conceito baseia-se no fato de que, embora

não seja possível um conjunto de valores

determinar o valor de outro atributo, esse

conjunto consegue restringir os valores

possíveis para aquele atributo.

34

Formas NormaisDependências Funcionais MultivaloradasSe um conjunto de atributos A restringe os

valores possíveis para os atributos de um

outro conjunto B, diz-se que A multi-

determina funcionalmente B, ou que B é

multi-dependendente de A, e denota-se:

A B

35

Formas NormaisDependências Funcionais Multivaloradas Uma dependência multivalorada X Y

especificada sobre a relação esquema R, onde X e Y são subconjuntos de R, especifica a seguinte restrição sobre qualquer r de R: se duas tuplas t1 e t2 existem em r tal que t1[x] = t2[x], então duas tuplas t3 e t4 deverão também existir em r com as seguintes propriedades, onde Z=(R-(X Z)):

T3[X] = T4[X] = T1[X] = T2[X]

T3[Y] = T1[Y] e T4[Y] = T2[Y]

T3[Z] = T2[Z] e T4[Z] = T1[Z]

36

Formas NormaisDependências Funcionais Multivaloradas

OrientandoNome t3[X] = t4[X] = t1[X] = t2[X]; t3[Y] = t1[Y] e t4[Y] = t2[Y]; t3[Z] = t2[Z] e t4[Z] = t1[Z].

MatériaNome

Alzira ES

BD

BD

ESAlzira

Alzira

Alzira Paulo

Sonia

Paulo

Sonia

Nome Matéria Orientando

Alzira BD

ESAlzira

Pedro

Pedro

37

Formas NormaisQuarta Forma Normal

Uma relação está na quarta forma normal quando:

dado um conjunto completo de dependências

funcionais multivaloradas não triviais para essa

relação: Para todas as A B, A é uma superchave da relação. DFM Trivial?!

O que é isso????

38


A B é uma DFM Trivial se:B A ou AB=R

39


OrientandoNome MatériaNome

Carlos

SO

SO

BD

ESAlzira

Alzira

Carlos

Mario

Paulo

Paulo

Ana

Nome Matéria

Orientando

Alzira BD

ESAlzira

Sonia

Sonia

Nome não é superchave.

40



SOCarlos

Alzira ES

SO

BD

BD

ES

Carlos

Alzira

Alzira

Alzira

Mário

Ana

Paulo

Sonia

Paulo

Sonia

Sempre que dois conjuntos de atributos multivalorados independentes ocorrerem na mesma relação, será necessário repetir-se todos os valores de cada conjunto de atributos para cada valor possível do outro conjunto.

41


Nome Matéria

Orientando

SOCarlos

Alzira ES

SO

BD

BD

ES

Carlos

Alzira

Alzira

Alzira

Mário

Ana

Paulo

Sonia

Paulo

Sonia

Alzira BD

ESAlzira

PedroPedro

42


Evita:

• Inconsistências devido à inclusão de uma nova tupla que tem valores diferentes das diversas ocorrências de um outro atributo multivalorado.

• Inconsistências em operações de remoção de tuplas, sendo que o produto cartesiano dos atributos multivalorados da relação possuem diferentes valores de um dos atributos em comparação com os valores de outro atributo.

43



SOCarlos

Alzira ES

SO

BD

BD

ES

Carlos

Alzira

Alzira

Alzira

Mário

Ana

Paulo

Sonia

Paulo

Sonia

Alzira BD

ESAlzira

Pedro

Pedro

Nome Orientando Nome Matéria

Nome MatériaOrientandoNome

44

Formas NormaisConsiderações Finais

Normalizar evita introduzir inconsistências quando

se alteram relações; porém obriga a execução de

custosas operações de junção para a consulta de

informações.

45

Mas, e aí?!

Normalizar ou não Normalizar?

Eis a questão!

Formas NormaisConsiderações Finais

A decisão deve ser tomada considerando-se o compromisso

entre se garantir a eliminação de inconsistências na base,

e eficiência de acesso.

46

Formas NormaisRegras de Inferência para DFs

1.Reflexiva. Se X Y, então X Y

2.Aumentativa. Se X Y, então XZ YZ

3.Transitiva. Se X Y e Y Z, então X Z

4.Decomposição/projeção. Se X YZ, então X Y e X Z

5.União/aditiva. Se X Y e X Z, então X YZ

6.Pseudotransitiva. Se X Y e WY Z, então WX Z

47

Formas NormaisRegras de Inferência (DFMs)

1.Reflexiva. Se X Y, então X Y

2.Aumentativa. Se X Y, então XZ YZ

3.Transitiva. Se X Y e Y Z, então X Z

4.Complementação. Se X Y, então X ( R - (X Y) )

5.Aumentativa (DFM). Se X Y e W Z, então WX YZ

6.Transitiva (DFM). Se X Y e Y Z, então X (Z - Y)

7.Replicação. Se X Y, então X Y

8.Coalescência. Se X Y, e W com as seguintes

propriedades: a) WY é vazio; b)w Z e c) Y Z, então:

X Z

Documents

Normalização de Dados. 2 SGBD + Banco de Dados Independência de dados Consistência de dados