11 aula (normalização)
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Ementa 4: NormalizaçãoMarço de 2015
Banco de Dados 1 (IF62H)Engenharia de Software (Turma ES21)
Prof. GIOVANI Volnei Meinerz
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Entender o conceito de normalização e sua aplicação
Objetivo da Aula
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Antigamente existiam os sistemas legados
Não havia uma clara separação entre as várias camadas que formam um sistema computadorizado
Normalmente usam tecnologia antiga, incompatível com padrões e sistemas da geração atual
Baseavam-se em banco de dados que usam modelos de dados de rede ou hierárquicos, ou Cobol e sistemas de arquivos sem um banco de dados
Origem da Normalização
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Ter um bom SGBD não é o suficiente para evitar a redundância de dados (Ementa 2)
Se tabelas forem tratadas como arquivos, o SGBD não conseguirá prover tratamento aos dados
Tabelas representam um bloco básico no processo de projetos de bancos de dados
Tabelas devem estar bem estruturadas
Como reconhecer uma estrutura ruim e como produzir uma estrutura boa?
NORMALIZAÇÃO
Tabelas de Banco de Dados e Normalização
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É um processo para avaliar e corrigir estruturas e tabelas de modo a minimizar as redundâncias de dados, reduzindo,
assim, a probabilidade de ocorrência de anomalias
O Que é Normalização?
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Cenário
Empresa de construção que gerencie vários projetos Cada projeto possui número, nome, funcionários designados, etc.
Cada funcionário possui número, nome e classificação do cargo
A empresa cobra pelas horas trabalhadas em cada projeto
A tarifa de cobrança horária depende do cargo do funcionário
Os dados da relação abaixo refletem a atribuição de funcionários a projetos?
Necessidade de Normalização
PROJ_NUM PROJ_NOME FUNC_NUM FUNC_NOME CARGO TARIFA HORAS
15 Evergreen 102 David Analista de Sistemas R$96,00 23,8
18 Amber Wave 112 Darlene Analista de Requisitos R$45,95 45,0
22 Tide 106 William Programador R$35,75 12,8
25 Starflight 112 Darlene Analista de Requisitos R$45,95 41,4
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Aparentemente um funcionário pode ser designado para mais de um projeto
Necessidade de Normalização
PROJ_NUM PROJ_NOME FUNC_NUM FUNC_NOME CARGO TARIFA HORAS
15 Evergreen 102 David Analista de Sistemas R$96,00 23,8
18 Amber Wave 112 Darlene Analista de Requisitos R$45,95 45,0
22 Tide 106 William Programador R$35,75 12,8
25 Starflight 112 Darlene Analista de Requisitos R$45,95 41,4
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Cada projeto inclui uma única ocorrência de determinado (potencialmente vários) funcionário
Assim, saber o PROJ_NUM e FUNC_NUM possibilita a localização do cargo, tarifa e horas trabalhadas
Necessidade de Normalização
PROJ_NUM PROJ_NOME FUNC_NUM FUNC_NOME CARGO TARIFA HORAS
15 Evergreen 102 David Analista de Sistemas R$96,00 23,8
105 Alice Projetista de BD R$105,00 35,7
18 Amber Wave 118 James Suporte Geral R$18,36 45,3
112 Darlene Analista de Requisitos R$45,95 45,0
22 Tide 106 William Programador R$35,75 12,8
113 Delbert Projetista de Aplicações R$48,10 23,6
25 Starflight 112 Darlene Analista de Requisitos R$45,95 41,4
101 John Projetista de BD R$105,00 56,3
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Tarifa total pode ser calculada multiplicando-se as horas trabalhadas pelo valor da tarifa cobrado por hora
Necessidade de Normalização
PROJ_NUM PROJ_NOME FUNC_NUM FUNC_NOME CARGO TARIFA HORAS
15 Evergreen 102 David Analista de Sistemas R$96,00 23,8
105 Alice Projetista de BD R$105,00 35,7
18 Amber Wave 118 James Suporte Geral R$18,36 45,3
112 Darlene Analista de Requisitos R$45,95 45,0
22 Tide 106 William Programador R$35,75 12,8
113 Delbert Projetista de Aplicações R$48,10 23,6
25 Starflight 112 Darlene Analista de Requisitos R$45,95 41,4
101 John Projetista de BD R$105,00 56,3
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Infelizmente, a estrutura do conjunto de dados não atende o conceito de a regras de integridade, quando:
PROJ_NUM destina-se, aparentemente, a constituir chave primária, ou parte de uma. No entanto, contém nulos
PROJ_NUM + FUNC_NUM definem uma linha (inconsistência, visto que PROJ_NUM pode ser nulo)
Necessidade de Normalização
PROJ_NUM PROJ_NOME FUNC_NUM FUNC_NOME CARGO TARIFA HORAS
15 Evergreen 102 David Analista de Sistemas R$96,00 23,8
105 Alice Projetista de BD R$105,00 35,7
18 Amber Wave 118 James Suporte Geral R$18,36 45,3
112 Darlene Analista de Requisitos R$45,95 45,0
22 Tide 106 William Programador R$35,75 12,8
113 Delbert Projetista de Aplicações R$48,10 23,6
25 Starflight 112 Darlene Analista de Requisitos R$45,95 41,4
101 John Projetista de BD R$105,00 56,3
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As entradas da tabela induzem a inconsistência de dados
O valor “Projetista de BD”, de CARGO, pode ser inserido como “Projetista de Banco de Dados” ou Projetista de Bancos de Dados”
Necessidade de Normalização
PROJ_NUM PROJ_NOME FUNC_NUM FUNC_NOME CARGO TARIFA HORAS
15 Evergreen 102 David Analista de Sistemas R$96,00 23,8
105 Alice Projetista de BD R$105,00 35,7
18 Amber Wave 118 James Suporte Geral R$18,36 45,3
112 Darlene Analista de Requisitos R$45,95 45,0
22 Tide 106 William Programador R$35,75 12,8
113 Delbert Projetista de Aplicações R$48,10 23,6
25 Starflight 112 Darlene Analista de Requisitos R$45,95 41,4
101 John Projetista de BD R$105,00 56,3
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A tabela apresenta redundância de dados, que resultam nas seguintes anomalias:
Anomalias de Atualização – modificar o valor CARGO para o funcionário de número 112 exige, potencialmente, muitas alterações, uma para cada “FUNC_NUM = 112”
Necessidade de Normalização
PROJ_NUM PROJ_NOME FUNC_NUM FUNC_NOME CARGO TARIFA HORAS
15 Evergreen 102 David Analista de Sistemas R$96,00 23,8
105 Alice Projetista de BD R$105,00 35,7
18 Amber Wave 118 James Suporte Geral R$18,36 45,3
112 Darlene Analista de Requisitos R$45,95 45,0
22 Tide 106 William Programador R$35,75 12,8
113 Delbert Projetista de Aplicações R$48,10 23,6
25 Starflight 112 Darlene Analista de Requisitos R$45,95 41,4
101 John Projetista de BD R$105,00 56,3
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Anomalias de Inserção – No caso de querer inserir uma linha, necessita-se designar um funcionário a um projeto. Caso o funcionário não tiver sido designado, será necessário criar um projeto fantasma
Necessidade de Normalização
PROJ_NUM PROJ_NOME FUNC_NUM FUNC_NOME CARGO TARIFA HORAS
15 Evergreen 102 David Analista de Sistemas R$96,00 23,8
105 Alice Projetista de BD R$105,00 35,7
18 Amber Wave 118 James Suporte Geral R$18,36 45,3
112 Darlene Analista de Requisitos R$45,95 45,0
22 Tide 106 William Programador R$35,75 12,8
113 Delbert Projetista de Aplicações R$48,10 23,6
25 Starflight 112 Darlene Analista de Requisitos R$45,95 41,4
101 John Projetista de BD R$105,00 56,3
100 Fantasma Ainda não foi designado funcionário
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Anomalias de Exclusão – Suponha que apenas um funcionário esteja em um determinado projeto. Se ele deixar a empresa e seus dados forem excluídos, as informações do projeto também serão excluídas.
Necessidade de Normalização
PROJ_NUM PROJ_NOME FUNC_NUM FUNC_NOME CARGO TARIFA HORAS
15 Evergreen 102 David Analista de Sistemas R$96,00 23,8
105 Alice Projetista de BD R$105,00 35,7
18 Amber Wave 118 James Suporte Geral R$18,36 45,3
112 Darlene Analista de Requisitos R$45,95 45,0
22 Tide 106 William Programador R$35,75 12,8
113 Delbert Projetista de Aplicações R$48,10 23,6
25 Starflight 112 Darlene Analista de Requisitos R$45,95 41,4
101 John Projetista de BD R$105,00 56,3
99 Vision 500 Giovani Gerente de Configuração R$500,00 80,0
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Relatórios apresentando resultados diferentes e/ou incompletos
Suponha que tenha sido solicitado relatório que mostre o valor total de horas trabalhadas pelo CARGO “Projetista de Bancos de Dados” ou pelo CARGO “Analista de Requisito”
Necessidade de Normalização
PROJ_NUM PROJ_NOME FUNC_NUM FUNC_NOME CARGO TARIFA HORAS
15 Evergreen 102 David Analista de Sistemas R$96,00 23,8
105 Alice Projetista de BD R$105,00 35,7
18 Amber Wave 118 James Suporte Geral R$18,36 45,3
112 Darlene Analista de Requisitos R$45,95 45,0
22 Tide 106 William Programador R$35,75 12,8
113 Delbert Projetista de Aplicações R$48,10 23,6
25 Starflight 112 Darlene Analista de Requisitos R$45,95 41,4
101 John Projetista de BD R$105,00 56,3
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Suponha que Darlene seja designada para trabalhar no projeto Evergreen
A cada designação, algumas entradas de dados são repetidas desnecessariamente (imagine isso para milhares de entradas)
15, Evergeen, 112, Darlene, Analista de Requisitos, R$45,95, 0,0
Necessidade de Normalização
PROJ_NUM PROJ_NOME FUNC_NUM FUNC_NOME CARGO TARIFA HORAS
15 Evergreen 102 David Analista de Sistemas R$96,00 23,8
105 Alice Projetista de BD R$105,00 35,7
18 Amber Wave 118 James Suporte Geral R$18,36 45,3
112 Darlene Analista de Requisitos R$45,95 45,0
22 Tide 106 William Programador R$35,75 12,8
113 Delbert Projetista de Aplicações R$48,10 23,6
25 Starflight 112 Darlene Analista de Requisitos R$45,95 41,4
101 John Projetista de BD R$105,00 56,3
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Garantir que todas as tabelas atendam ao conceito de relações bem estabelecidas. Características:
Cada tabela representa um único assunto (Aluno, Disciplina)
Nenhum item de dados será armazenado desnecessariamente
Todos os atributos não primários de uma tabela são dependentes da chave primária e de nada além dela
Todas as tabelas estão livres de anomalias de atualização, inserção e exclusão
Processo de Normalização
18/20
Etapas da Normalização
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Quanto mais alta a forma normal...
...mais operações de união relacional são necessárias para produzir a saída desejada
...mais recursos são exigidos do SGBD para responder a consultas do usuário final
Qual é o interesse/necessidade do usuário?
Desempenho rápido?
Etapas da Normalização
Ementa 4: NormalizaçãoMarço de 2015
Banco de Dados 1 (IF62H)Engenharia de Software (Turma ES21)
Prof. GIOVANI Volnei Meinerz