Normalização¶

Normalização é processo do qual os esquemas de relação são sucessivamente decompostos até que satisfaçam determinadas propriedades ou formas normais, evitando redundância e reduzindo a complexidade.

A qualidade de um projeto de banco de dados pode ser medida a partir da verificação da forma normal que ele alcança.

Conceitos: Dependência Funcional e Transitiva¶

Dependência Funcional: Uma dependência funcional é um relacionamento entre dois ou mais atributos, de forma que o valor de um atributo identifica o valor do outro atributo, por exemplo, com o número de matrícula de um aluno, encontramos o nome deste aluno. Pode ser representado como: CPF -> nome_aluno.

Dependência Funcional Transitiva: Quando um ou mais campos de uma entidade não são dependentes diretamente da chave primária, ou de parte dela, mas sim dependente de outro campo da tabela (campo este que não a Chave Primária), temos uma dependência funcional transitiva.

Primeira Forma Normal (1FN)¶

A mais simples das formas normais consiste em:

Eliminar atributos compostos e/ou multivalorados.
Impedir "relações dentro de relações", "tabelas dentro de tabelas".
Garantir que os valores sejam atômicos.

Para normalizar a tabela acima de acordo com a 1FN, cria se outra tabela relacionando as localizações aos números de departamentos:

Segunda Forma Normal (2FN)¶

Uma relação R estará de acordo com a segunda forma normal (2FN) se:

previamente, ela estiver de acordo com a 1FN;
todo o atributo de R não pertecente a uma de suas chaves for totalmente dependente da chave primária;
a relação não possuir nenhuma dependência parcial.

Considere a seguinte tabela, que não está de acordo com a 2FN:

Para normalizar esta tabela cria-se uma tabela para Produtos e outra tabela para Vendas:

Terceira Forma Normal (3FN)¶

A terceira forma normal visa eliminar dependência transitiva de atributo não-chave, ou seja, quando encontramos um atributo que depende de outro atributo, sendo que nenhum dos dois é uma chave primária, precisamos corrigir a tabela para a terceira forma normal.

Fazendo a análise de dependência funcional de cada atributo, concluimos que:

nr_pedido chegamos ao codigo_cliente;
nr_pedido chegamos na data_pedido;
codigo_cliente chegamos no nome_cliente;
codigo_cliente chegamos no cod_cidade_cliente;
cod_cidade_cliente chegamos no nome_cidade_cliente.

Observa-se que apenas os atributos primos codigo_cliente e data_pedido dependem não transitivamente da chave primária.

Para normalizarmos, de acordo com a 3FN, resolvemos da seguinte maneira:

Forma Normal de Boyce-Codd¶

Esta forma normal é considerada uma extensão da 3.ª forma normal, porém, mais rígida. Esta norma afirma que todos os dados em uma tabela devem depender apenas da chave primária dessa tabela e não de qualquer outro campo da tabela.

Vantagens da Normalização¶

Com a aplicação das regras formais evitamos problemas como:

grupos repetitivos (atributos multivalorados) de dados;
variação temporal de certos atributos, dependências funcionais totais ou parciais em relação a uma chave concatenada;
redundâncias de dados desnecessárias;
perdas acidentais de informação;
dificuldade na representação de fatos da realidade observada;
dependências transitivas entre atributos.