Projeto de Banco de Dados. Carlos Alberto Heuser

Transcrição

1 Projeto de Banco de Dados Carlos Alberto Heuser

2 Engenharia reversa de arquivos e documentos Capítulo 6

3 Engenharia reversa de arquivos e documentos Modelo relacional Esquema de arquivo convencional ou documento Engenharia reversa de arquivos convencionais

4 Engenharia reversa de BD relacional Modelo ER (conceitual) Engenharia reversa de BD relacional (Capítulo 5) Modelo relacional Esquema de arquivo convencional ou documento Engenharia reversa de arquivos convencionais

5 Engenharia reversa de arquivos e normalização Entrada do processo: qualquer conjunto de dados para os quais se disponha de uma descrição: documentos, arquivos manuais, arquivos convencionais em computador, bancos de dados gerenciados por SGBD não relacional,... 5

6 Engenharia reversa de arquivos e normalização motivação Sistemas legados: Raramente documentados; Necessidade de modelo ER: Manutenção, Migração para outro tipo de BD, Integração com outros BDs. 6

7 Engenharia reversa passo # Normalização: Processo que transforma um esquema de dados qualquer em um modelo relacional. modelo relacional normalização esquema de arquivo/documento 7

8 Engenharia reversa - processo Normalização é executada para todos esquemas de documentos disponíveis. modelo relacional modelo relacional normalização normalização esquema de arquivo/documento esquema de arquivo/documento modelo relacional n... normalização esquema de arquivo/documento n 8

9 Engenharia reversa - integração modelo relacional integrado integração modelo relacional modelo relacional normalização normalização esquema de arquivo/documento esquema de arquivo/documento... modelo relacional n... normalização esquema de arquivo/documento n 9

10 Normalização Objetivo Reagrupar informações para: eliminar redundâncias de dados. Reagrupar informações para: eliminar estruturas inexistentes no modelo ER (atributos multivalorados). 0

11 Normalização passos esquema na FN Passagem a FN Passagem a FN esquema na FN Passagem a FN esquema relacional normalizado esquema de arquivo ou documento Representação como tabela ÑN esquema na FN Passagem a FN esquema não normalizado

12 Documento exemplo para normalização RELATÓRIO DE ALOCAÇÃO A PROJETO CÓDIGO DO PROJETO: LSC00 TIPO: Novo Desenv. DESCRIÇÃO: Sistema de Estoque CÓDIGO DO EMPREGADO NOME CATEGORIA FUNCIONAL 6 João 5 Sílvio 66 José Carlos 89 Mário CÓDIGO DO PROJETO: PAG0 A A B A A SALÁRIO 9 DATA DE INÍCIO NO PROJETO //9 /0/9 /0/9 /0/9 //9 TEMPO ALOCADO AO PROJETO 8 8 TIPO: Manutenção DESCRIÇÃO: Sistema de RH CÓDIGO DO EMPREGADO NOME Mário João José CATEGORIA FUNCIONAL SALÁRIO A A B 9 DATA DE INÍCIO NO PROJETO /05/9 /0/9 //9 TEMPO ALOCADO AO PROJETO

13 Normalização passo # esquema na FN Passagem a FN Passagem a FN esquema na FN esquema relacional normalizado Passagem a FN esquema de arquivo ou documento Representação como tabela ÑN esquema na FN Passagem a FN esquema não normalizado

14 Tabela não normalizada Tabela não-normalizada ou tabela não-primeira-forma-normal: possui uma ou mais tabelas aninhadas

15 Tabela aninhada Tabela não-normalizada ou tabela não-primeira-forma-normal: possui uma ou mais tabelas aninhadas Tabela aninhada ou grupo repetido ou coluna multivalorada ou coluna não atômica = coluna que ao invés de conter valores atômicos, contém tabelas aninhadas 5

16 Tabela não normalizada Tabela não-normalizada ou tabela não-primeira-forma-normal: possui uma ou mais tabelas aninhadas. Abreviatura: ÑN 6

17 Documento exemplo na forma ÑN CódProj Tipo Descr Emp CodEmp Nome Cat Sal DataIni TempAl João A //9 Sílvio A /0/9 José B 9 /0/9 8 Carlos A /0/ Mário A //9 Manuten Sistema 89 ção de RH Mário A /05/9 João A /0/9 José B 9 //9 LSC00 Novo Sistema 6 Desenv. de Estoque 5 66 PAG0 66 7

18 Tabela aninhada CódProj Tipo Descr Emp CodEmp Nome Cat Sal DataIni TempAl João A //9 Sílvio A /0/9 José B 9 /0/9 8 Carlos A /0/ Mário A //9 Manuten Sistema 89 ção de RH tabela Mário A /05/9 João A /0/9 José B 9 //9 LSC00 Novo Sistema 6 Desenv. de Estoque 5 66 PAG0 aninhada 66 8

19 Tabela ÑN Esquema Proj Proj (CodProj, (CodProj, Tipo, Tipo, Descr, Descr, (CodEmp, (CodEmp, Nome, Nome, Cat, Cat, Sal, Sal, DataIni, DataIni, TempAl) TempAl) )) 9

20 Esquema de arquivo type type reg_aluno= reg_aluno= record record cod_al: cod_al: integer; integer; nome_al: nome_al: char_60; char_60; ingressos_cursos_al: ingressos_cursos_al: array array [..0] [..0] of of record record cod_curso: cod_curso: integer; integer; semestre_ingresso: semestre_ingresso: integer integer end; end; disciplinas_cursadas_al: disciplinas_cursadas_al: array array [0..00] [0..00] of of record record cod_disc: cod_disc: integer; integer; semestres_cursados: semestres_cursados: array array [..0] [..0] of of record record semestre_disc: semestre_disc: integer; integer; nota_disc: nota_disc: integer integer end end end end end; end; arq_aluno= arq_aluno= file file of of reg_aluno; reg_aluno; 0

21 Esquema ÑN para arquivos exemplo Arq-Alunos Arq-Alunos (Cod-Al, (Cod-Al, Nome-Al, Nome-Al, (Cod-Curso, (Cod-Curso, Sem-ingresso), Sem-ingresso), (Cod-Disc, (Cod-Disc, (Sem-Disc-Cursada, (Sem-Disc-Cursada, Nota-Disc))) Nota-Disc)))

22 Forma normal Regra que uma tabela deve obedecer para ser considerada bem projetada. Há diversas formas normais, cada vez mais rígidas, para verificar tabelas relacionais. Aqui tratadas: primeira forma normal (FN), segunda forma normal (FN), terceira forma normal (FN), quarta forma normal (FN).

23 Passagem a FN esquema na FN Passagem a FN Passagem a FN esquema na FN esquema relacional normalizado Passagem a FN esquema de arquivo ou documento Representação como tabela ÑN esquema na FN Passagem a FN esquema não normalizado

24 Primeira forma normal (FN) primeira forma normal (FN) = diz-se que uma tabela está na primeira forma normal, quando ela não contém tabelas aninhadas

25 Passagem à FN - alternativas Para chegar a FN há duas alternativas:. Construir uma única tabela com redundância de dados.. Construir uma tabela para cada tabela aninhada. 5

26 Passagem à FN -alternativa # Cria-se:. uma tabela referente a própria tabela que está sendo normalizada e. uma tabela para cada tabela aninhada ÑN: ÑN: Proj Proj (CodProj, (CodProj, Tipo, Tipo, Descr, Descr, (CodEmp, (CodEmp, Nome, Nome, Cat, Cat, Sal, Sal, DataIni, DataIni, TempAl) TempAl) )) FN: FN: Proj Proj (CodProj, (CodProj, Tipo, Tipo, Descr) Descr) ProjEmp ProjEmp (CodProj,CodEmp, (CodProj,CodEmp, Nome, Nome, Cat, Cat, Sal, Sal, DataIni, DataIni, TempAl) TempAl) 6

27 Passagem à FN passo #. Criar uma tabela na FN referente a tabela não normalizada. A chave primária da tabela na FN é idêntica à chave da tabela ÑN. 7

28 Passagem à FN criar tabela referente a tabela externa ÑN: (CodProj, Tipo, Descr, (CodEmp, Nome, Cat, Sal, DataIni, TempAl)) FN: (CodProj, Tipo, Descr) 8

29 Passagem à FN passo #. Para cada tabela aninhada: criar uma tabela composta pelas seguintes colunas: a) a chave primária de cada uma das tabelas na qual a tabela em questão está aninhada; b) as colunas da própria tabela aninhada. 9

30 Passagem à FN criar tabelas referentes a tabela aninhada ÑN: (CodProj, Tipo, Descr, (CodEmp, Nome, Cat, Sal, DataIni, TempAl)) FN: (CodProj, Tipo, Descr) (CodProj, CodEmp, Nome, Cat, Sal, DataIni, TempAl) 0

31 Passagem à FN - passo #. Definir, na FN, as chaves primárias das tabelas que correspondem a tabelas aninhadas.

32 Passagem à FN tabela externa definição de chave primária ÑN: (CodProj, Tipo, Descr, (CodEmp, Nome, Cat, Sal, DataIni, TempAl)) Tabela de nível mais externo: basta transcrever a FN: chave primária (CodProj, Tipo, Descr) (CodProj, CodEmp, Nome, Cat, Sal, DataIni, TempAl)

33 Passagem à FN tabelas aninhadas definição de chave primária ÑN: (CodProj, Tipo, Descr, (CodEmp, Nome, Cat, Sal, DataIni, TempAl)) FN: qual é a chave primária desta tabela? (CodProj, Tipo, Descr) (CodProj, CodEmp, Nome, Cat, Sal, DataIni, TempAl)

34 Passagem à FN tabelas aninhadas definição de chave primária ÑN: (CodProj, Tipo, Descr, pergunta a ser feita: (CodEmp, Nome, Cat, Sal, DataIni, TempAl)) um valor de CodEmp (chave da tabela origem) aparece uma única ou FN: várias vezes no documento? (CodProj, Tipo, Descr) (CodProj, CodEmp, Nome, Cat, Sal, DataIni, TempAl)

35 Documento exemplo para normalização RELATÓRIO DE ALOCAÇÃO A PROJETO CÓDIGO DO PROJETO: LSC00 TIPO: Novo Desenv. DESCRIÇÃO: Sistema de Estoque um empregado CÓDIGO DO EMPREGADO NOME CATEGORIA FUNCIONAL 6 João 5 Sílvio 66 José Carlos 89 Mário CÓDIGO DO PROJETO: PAG0 A A B A A SALÁRIO DATA DE INÍCIO pode trabalhar em NO PROJETO vários projetos 9 //9 /0/9 /0/9 /0/9 //9 TEMPO ALOCADO AO PROJETO 8 8 TIPO: Manutenção DESCRIÇÃO: Sistema de RH CÓDIGO DO EMPREGADO NOME Mário João José CATEGORIA FUNCIONAL SALÁRIO A A B 9 DATA DE INÍCIO NO PROJETO /05/9 /0/9 //9 TEMPO ALOCADO AO PROJETO 5

36 Documento exemplo para normalização RELATÓRIO DE ALOCAÇÃO A PROJETO CÓDIGO DO PROJETO: LSC00 TIPO: Novo Desenv. um valor de CodEmp DESCRIÇÃO: (chave dasistema tabelade Estoque CÓDIGO DO NOME CATEGORIA origem) aparece várias EMPREGADO FUNCIONAL vezes no documento 6 João 5 Sílvio 66 José Carlos 89 Mário CÓDIGO DO PROJETO: PAG0 A A B A A SALÁRIO 9 DATA DE INÍCIO NO PROJETO //9 /0/9 /0/9 /0/9 //9 TEMPO ALOCADO AO PROJETO 8 8 TIPO: Manutenção DESCRIÇÃO: Sistema de RH CÓDIGO DO EMPREGADO NOME Mário João José CATEGORIA FUNCIONAL SALÁRIO A A B 9 DATA DE INÍCIO NO PROJETO /05/9 /0/9 //9 TEMPO ALOCADO AO PROJETO 6

37 Passagem à FN tabelas aninhadas definição de chave primária ÑN: (CodProj, Tipo, Descr, Um valor de CodEmp (CodEmp, Nome, Cat, Sal, várias DataIni, aparece vezes:tempal)) FN: É necessário CodProj para distinguir as várias aparições (CodProj, Tipo, Descr) (CodProj, CodEmp, Nome, Cat, Sal, DataIni, TempAl) 7

38 Passagem à FN tabelas aninhadas definição de chave primária ÑN: (CodProj, Tipo, Descr, (CodEmp, Nome, Cat, Sal, DataIni, TempAl)) Caso um empregado FN: trabalhasse em único projeto (um valor de CodEmp aparece uma vez ao máximo) (CodProj, Tipo, Descr) (CodProj, CodEmp, Nome, Cat, Sal, DataIni, TempAl) 8

39 Passagem à FN - exemplo Proj: CódProj Tipo Descr LSC00 Novo Desenv. Sistema de Estoque PAG0 Sistema de RH Manutenção ProjEmp: CódProj CodEmp Nome Cat Sal LSC00 6 João A //9 LSC00 5 Sílvio A /0/9 LSC00 66 José B 9 /0/9 8 LSC00 Carlos A /0/9 8 LSC00 89 Mário A //9 PAG0 89 Mário A /05/9 PAG0 João A /0/9 PAG0 66 José B 9 //9 DataIni TempAl 9

40 Passagem à FN outro exemplo ÑN: ÑN: Arq-Candidatos Arq-Candidatos (Cod-Curso, (Cod-Curso, Nome-Curso, Nome-Curso, Numero-Vagas-Curso, Numero-Vagas-Curso, (Cod-Cand, (Cod-Cand, Nome-Cand, Nome-Cand, Escore-Cand) Escore-Cand) )) Armazena informações sobre um concurso vestibular. O arquivo contem um registro Para cada curso, com código, nome e número de vagas. Além disso, para cada curso, há Um lista de candidatos aprovados. Supõe-se que cada candidato tenha sido aprovado Em um curso somente. 0

41 Passagem à FN decomposição em tabelas ÑN: ÑN: Arq-Candidatos Arq-Candidatos (Cod-Curso, (Cod-Curso, Nome-Curso, Nome-Curso, Numero-Vagas-Curso, Numero-Vagas-Curso, (Cod-Cand, (Cod-Cand, Nome-Cand, Nome-Cand, EscoreEscoreCand) Cand) )) FN: Cursos (Cod=Curso, Nome=Curso, Numero=Vagas=Curso)

42 Passagem à FN decomposição em tabelas ÑN: Arq-Candidatos (Cod-Curso, Nome-Curso, Numero-Vagas-Curso, (Cod-Cand, Nome-Cand, Escore-Cand) ) FN: Cursos Candidatos (Cod-Curso, Nome-Curso, Numero-Vagas-Curso) (Cod-Curso, Cod-Cand, Nome-Cand, Escore-Cand)

43 Passagem à FN definição da chave primária ÑN: Arq-Candidatos (Cod-Curso, Nome-Curso, Numero-Vagas-Curso, (Cod-Cand, Nome-Cand, Escore-Cand) ) Tabela de nível mais externo: basta transcrever a chave FN: Cursos Candidatos (Cod-Curso, Nome-Curso, Numero-Vagas-Curso) (Cod-Curso, Cod-Cand, Nome-Cand, Escore-Cand)

44 Passagem à FN definição da chave primária ÑN: Arq-Candidatos (Cod-Curso, Nome-Curso, Numero-Vagas-Curso, (Cod-Cand, Nome-Cand, Escore-Cand) ) FN: Cursos Candidatos (Cod-Curso, Nome-Curso, Numero-Vagas-Curso) (Cod-Curso, Cod-Cand, Nome-Cand, Escore-Cand)

45 Passagem à FN definição da chave primária ÑN: Arq-Candidatos (Cod-Curso, Nome-Curso, Numero-Vagas-Curso, (Cod-Cand, Nome-Cand, Escore-Cand) ) Um valor de Cod-Cand aparece uma única vez. FN: Cursos Candidatos (Cod-Curso, Nome-Curso, Numero-Vagas-Curso) (Cod-Curso, Cod-Cand, Nome-Cand, Escore-Cand) 5

46 Passagem a FN exemplo Pascal/COBOL ÑN: Arq-Alunos (Cod-Al, Nome-Al, (Cod-Curso, Sem-Ingresso) (Cod-Disc, (Sem-Disc-Cursada, Nota-Disc))) FN: Alunos (Cod-Al, Nome-Al) AlunoCurso (Cod-Al, Cod-Curso, Sem Ingresso) AlunoDisc (Cod-Al, Cod-Disc) AlunoDiscSem (Cod-Al, Cod-Disc, Sem-Disc-Cursada, Nota-Disc) 6

47 Passagem a FN exemplo Pascal/COBOL ÑN: Arq-Alunos (Cod-Al, Nome-Al, (Cod-Curso, Sem-Ingresso) (Cod-Disc, (Sem-Disc-Cursada, Nota-Disc))) FN: Alunos (Cod-Al, Nome-Al) AlunoCurso (Cod-Al, Cod-Curso, Sem Ingresso) AlunoDisc (Cod-Al, Cod-Disc) AlunoDiscSem (Cod-Al, Cod-Disc, Sem-Disc-Cursada, Nota-Disc) 7

48 Passagem às FN e FN esquema na FN Passagem a FN Passagem a FN esquema na FN esquema relacional normalizado Passagem a FN esquema de arquivo ou documento Representação como tabela ÑN esquema na FN Passagem a FN esquema não normalizado 8

49 Dependência funcional Para entender FN e FN: é necessário compreender o conceito de dependência funcional. Em uma tabela relacional, diz-se que uma coluna C depende funcionalmente de uma coluna C (ou que a coluna C determina a coluna C) quando, em todas linhas da tabela, para cada valor de C que aparece na tabela, aparece o mesmo valor de C. 9

50 Exemplo de dependência funcional Código Salário... E E E E E E E Código Código Salário Salário 50

51 Dependências funcionais - exemplos A B C D B 5 0 C 5 B B 5 0 C 5 C 5 A A 8 A B 5 0 C 5 A C 5 5

52 Dependências funcionais - exemplos A B C D B 5 0 C 5 B B 5 0 C 5 C 5 A A 8 A B 5 0 C 5 A C 5 Dependência Dependênciafuncional funcional inexistente inexistentena natabela: tabela: AA BB 5

53 Dependências funcionais - exemplos A B C D B 5 0 C 5 B B 5 0 C 5 C 5 A A 8 A B 5 0 C 5 A C 5 Dependência Dependênciafuncional funcional existente existentena natabela tabela AA DD 5

54 Dependências funcionais - exemplos A B C D B 5 0 C 5 B B 5 0 C 5 C 5 A A 8 A B 5 0 C 5 A C 5 Uma Umacoluna colunapode pode depender depender funcionalmente funcionalmente de deuma umacombinação combinaçãode de mais maisde deuma umacoluna coluna (A,B) (A,B) CC 5

55 Passagem às FN e FN esquema na FN Passagem a FN Passagem a FN esquema na FN esquema relacional normalizado Passagem a FN esquema de arquivo ou documento Representação como tabela ÑN esquema na FN Passagem a FN esquema não normalizado 55

56 Segunda forma normal - FN Objetiva eliminar um certo tipo de redundância de dados. Exemplo (CodProj, (CodProj, CodEmp, CodEmp, Nome, Nome, Cat, Cat, Sal, Sal, DataIni, DataIni, TempAl) TempAl) Dados referentes a empregados (Nome, Cat e Sal) são redundantes, para os empregados que trabalham em mais de um projeto. 56

57 Dados redundantes na FN ProjEmp: CódProj CodEmp Nome Cat Sal DataIni TempAl LSC00 6 João A //9 LSC00 5 Sílvio A /0/9 LSC00 66 José B 9 /0/9 8 LSC00 Carlos A /0/9 8 LSC00 89 Mário A //9 PAG0 89 Mário A /05/9 PAG0 João A /0/9 PAG0 66 José B 9 //9 57

58 Segunda forma normal - FN segunda forma normal (FN) = uma tabela encontra-se na segunda forma normal, quando, além de estar na FN, não contém dependências parciais 58

59 Dependência funcional parcial dependência parcial = uma dependência (funcional) parcial ocorre quando uma coluna depende apenas de parte de uma chave primária composta 59

60 Dependências parciais FN: FN: ProjEmp ProjEmp (CodProj,CodEmp, (CodProj,CodEmp, Nome, Nome, Cat, Cat, Sal, Sal, DataIni, DataIni, TempAl) TempAl) 60

61 Dependências não parciais FN: FN: ProjEmp ProjEmp (CodProj,CodEmp, (CodProj,CodEmp, Nome, Nome, Cat, Cat, Sal, Sal, DataIni, DataIni, TempAl) TempAl) 6

62 Passagem à FN Tabela FN e que possui apenas uma coluna como chave primária: Não contém dependências parciais. É impossível uma coluna depender de uma parte da chave primária, quando a chave primária não é composta por partes. Conclusão: Toda tabela FN que possui apenas uma coluna como chave primária já está na FN. 6

63 Passagem à FN Tabela com uma única coluna na chave FN: (CodProj, Tipo, Descr) (CodProj, CodEmp, Nome, Cat, Sal, DataIni, TempAl) FN: (CodProj, Tipo, Descr) 6

64 Passagem à FN Idem para: Tabela que contenha apenas colunas chave primária: Impossível atributo não chave depender de parte da chave (tabela não tem colunas não chave). Tabela sem colunas não chave já está na FN. 6

65 Passagem à FN FN: FN: ProjEmp ProjEmp (CodProj,CodEmp, (CodProj,CodEmp, Nome, Nome, Cat, Cat, Sal, Sal, DataIni, DataIni, TempAl) TempAl) 65

66 Passagem à FN FN: FN: ProjEmp ProjEmp (CodProj,CodEmp, (CodProj,CodEmp, Nome, Nome, Cat, Cat, Sal, Sal, DataIni, DataIni, TempAl) TempAl) Tabela que possui chave primária com várias colunas e possui colunas não chave deve ser examinada 66

67 Passagem à FN FN: FN: ProjEmp ProjEmp (CodProj,CodEmp, (CodProj,CodEmp, Nome, Nome, Cat, Cat, Sal, Sal, DataIni, DataIni, TempAl) TempAl) Pergunta a ser feita, para cada coluna não chave: a coluna depende de toda a chave ou só de parte ou para identificar um valor da coluna necessita de toda chave ou só de parte dela? 67

68 Passagem à FN FN: FN: ProjEmp ProjEmp (CodProj,CodEmp, (CodProj,CodEmp, Nome, Nome, Cat, Cat, Sal, Sal, DataIni, DataIni, TempAl) TempAl) Colunas que dependem de toda a chave permanecem na tabela original FN: FN: ProjEmp ProjEmp (CodProj,CodEmp, (CodProj,CodEmp, DataIni, DataIni, TempAl) TempAl) 68

69 Passagem à FN FN: FN: ProjEmp ProjEmp (CodProj,CodEmp, (CodProj,CodEmp, Nome, Nome, Cat, Cat, Sal, Sal, DataIni, DataIni, TempAl) TempAl) FN: Colunas que dependem de parte da chave vão para uma nova tabela ProjEmp (CodProj, CodEmp, DataIni, TempAl) Emp (CodEmp, Nome, Cat, Sal) 69

70 FN resultante FN: FN: Proj Proj (CodProj, (CodProj, Tipo, Tipo, Descr) Descr) ProjEmp ProjEmp (CodProj,CodEmp, (CodProj,CodEmp, DataIni, DataIni, TempAl) TempAl) Emp Emp (CodEmp, (CodEmp, Nome, Nome, Cat, Cat, Sal) Sal) 70

71 Tabelas na FN - exemplo Proj: CódProj Tipo Descr LSC00 Novo Desenv. Sistema de Estoque PAG0 Manutenção Sistema de RH 7

72 Tabelas na FN - exemplo Emp: ProjEmp: CodEmp Nome Cat Sal 6 João A CódProj CodEmp DataIni TempAl 5 Sílvio A LSC00 6 //9 Carlos A LSC00 5 /0/9 89 Mário A LSC00 66 /0/9 8 João A LSC00 /0/ José B 9 LSC00 89 //9 PAG0 89 /05/9 PAG0 /0/9 PAG0 66 //9 7

73 Passagem à FN esquema na FN Passagem a FN Passagem a FN esquema na FN esquema relacional normalizado Passagem a FN esquema de arquivo ou documento Representação como tabela ÑN esquema na FN Passagem a FN esquema não normalizado 7

74 Terceira forma normal (FN) Trata de um outro tipo de redundância. Exemplo: FN: FN: Emp Emp (CodEmp, (CodEmp, Nome, Nome, Cat, Cat, Sal) Sal) Se salário (coluna Sal) é determinado pela categoria funcional (coluna Cat) Salário que é pago a uma categoria funcional é armazenado tantas vezes quantos empregados possui a categoria funcional 7

75 Terceira forma normal (FN) Emp: CodEmp Nome Cat Sal 6 João A 5 Sílvio A Carlos A 89 Mário A João A 66 José B 9 75

76 Dependências funcionais Emp Emp (CodEmp, (CodEmp, Nome, Nome, Cat, Cat, Sal) Sal) 76

77 Dependências funcionais Emp Emp (CodEmp, (CodEmp, Nome, Nome, Cat, Cat, Sal) Sal) 77

78 Dependência transitiva Emp Emp (CodEmp, (CodEmp, Nome, Nome, Cat, Cat, Sal) Sal) dependência dependência funcional funcional transitiva transitiva 78

79 Terceira forma normal FN terceira forma normal (FN) = uma tabela encontra-se na terceira forma normal, quando, além de estar na FN, não contém dependências transitivas 79

80 Passagem à FN Emp Emp (CodEmp, (CodEmp, Nome, Nome, Cat, Cat, Sal) Sal) dependência dependência funcional funcional deve deveser ser eliminada eliminada 80

81 Passagem à FN FN: FN: Emp Emp (CodEmp, (CodEmp, Nome, Nome, Cat, Cat, Sal) Sal) Colunas que dependem da chave permanecem na tabela original FN: FN: Emp Emp (CodEmp, (CodEmp, Nome, Nome, Cat) Cat) 8

82 Passagem à FN Emp Emp (CodEmp, (CodEmp, Nome, Nome, Cat, Cat, Sal) Sal) Colunas que dependem de coluna não chave vão para outra tabela FN: FN: Cat(Cat, Cat(Cat, Sal) Sal) 8

83 FN do exemplo FN: FN: Proj Proj (CodProj, (CodProj, Tipo, Tipo, Descr) Descr) ProjEmp ProjEmp (CodProj, (CodProj, CodEmp, CodEmp, DataIni, DataIni, TempAl) TempAl) Emp Emp (CodEmp, (CodEmp, Nome, Nome, Cat) Cat) Cat Cat (Cat, (Cat, Sal) Sal) 8

84 Normalização do exemplo ÑN: ÑN: Proj Proj (CodProj, (CodProj, Tipo, Tipo, Descr, Descr, (CodEmp, (CodEmp, Nome, Nome, Cat, Cat, Sal, Sal, DataIni, DataIni, TempAl) TempAl) )) FN: FN: (CodProj, (CodProj, Tipo, Tipo, Descr) Descr) (CodProj, (CodProj, CodEmp, CodEmp, Nome, Nome, Cat, Cat, Sal, Sal, DataIni, DataIni, TempAl) TempAl) FN: FN: Proj Proj (CodProj, (CodProj, Tipo, Tipo, Descr) Descr) ProjEmp ProjEmp (CodProj,CodEmp, (CodProj,CodEmp, DataIni, DataIni, TempAl) TempAl) Emp Emp (CodEmp, (CodEmp, Nome, Nome, Cat, Cat, Sal) Sal) FN: FN: Proj Proj (CodProj, (CodProj, Tipo, Tipo, Descr) Descr) ProjEmp ProjEmp (CodProj, (CodProj, CodEmp, CodEmp, DataIni, DataIni, TempAl) TempAl) Emp Emp (CodEmp, (CodEmp, Nome, Nome, Cat) Cat) Cat Cat (Cat, (Cat, Sal) Sal) 8

85 Tabelas na FN - exemplo Proj: CódProj Tipo Descr LSC00 Novo Desenv. Sistema de Estoque PAG0 Manutenção Sistema de RH ProjEmp: CódProj CodEmp DataIni TempAl LSC00 6 //9 LSC00 5 /0/9 LSC00 66 /0/9 8 LSC00 /0/9 8 LSC00 89 //9 PAG0 89 /05/9 PAG0 /0/9 PAG0 66 //9 85

86 Tabelas na FN - exemplo Emp: CodEmp Nome Cat 6 João A 5 Sílvio A Carlos A 89 Mário A João A 66 José B Cat: Cat Sal A A B 9 86

87 Exercícios Aplicar as FN c) Tabela de Notas Fiscais (Num_NF, Série, Data emissão, Cod. Cliente, Nome cliente, Endereço cliente, CGC cliente, Código Mercadoria, Descrição Mercadoria, Quantidade vendida, Preço de venda, Total da venda da Mercadoria e Total Geral da Nota). Cada nota pode ter mais do que uma mercadoria. b) Ordem_Compra (cd_ordem_compra, dt_emissão, cd_fornecedor, nm_fornecedor, endereço_fornecedor, cd_material (n vezes), descrição_material (n vezes), qt_comprada (nvezes), vl_unitário (n vezes), vl_total_item (n vezes), vl_total_ordem). 87

88 Passagem à FN esquema na FN Passagem a FN Passagem a FN esquema na FN Passagem a FN esquema relacional normalizado esquema de arquivo ou documento Representação como tabela ÑN esquema na FN Passagem a FN esquema não normalizado 88

89 Passagem à FN Para a maioria dos documentos e arquivos: a decomposição até a FN é suficiente. Na literatura, aparecem outras formas normais: forma normal de Boyce/Codd, a FN, a 5FN. 89

90 Exemplo para FN Modelo original PROJETO PROJETO EQUIPAMENTO EQUIPAMENTO nome nome código código UTILIZAÇÃO UTILIZAÇÃO código nome EMPREGADO EMPREGADO 90

91 Exemplo para FN Requisitos alterados EQUIPAMENTO EQUIPAMENTO PROJETO PROJETO nome Proj-Eq Proj-Eq nome código código Proj-Emp Proj-Emp código nome EMPREGADO EMPREGADO 9

92 Exemplo Implementação do relacionamento PROJETO PROJETO EQUIPAMENTO EQUIPAMENTO nome nome código código UTILIZAÇÃO UTILIZAÇÃO código nome Utilizacao(CodProj,CodEmp,CodEquip) Utilizacao(CodProj,CodEmp,CodEquip) EMPREGADO EMPREGADO 9

93 Tabela Utilização com requisitos alterados CodProj CodEmp CodEquip

94 Tabela Utilização com requisitos alterados CodProj CodEmp CodEquip quais quaissão sãoos os empregados empregadosque que trabalham trabalhamno no projeto projeto??

95 Tabela Utilização com requisitos alterados CodProj CodEmp CodEquip quais são os quais são os empregados empregadosque que trabalham trabalhamno no projeto? projeto? 95

96 Tabela Utilização com requisitos alterados CodProj CodEmp CodEquip quais quaissão sãoos os equipamentos equipamentosusados usados no no projeto projeto?? 96

97 Dependência funcional multivalorada CodProj CodEmp CodEquip

98 Dependência multivalorada CodProj CodEmp CodEquip CodProj CodProj CodEmp CodEmp 98

99 Dependência multivalorada CodProj CodEmp CodEquip CodEmp CodProj CodEmp CodProj CodProj CodEquip CodProj CodEquip

100 FN definição quarta forma normal (FN) = uma tabela encontra-se na quarta forma normal, quando, além de estar na FN, não contém mais de uma dependência multivalorada 00

101 FN FN: FN: Utilizacao(CodProj,CodEmp,CodEquip) Utilizacao(CodProj,CodEmp,CodEquip) FN: FN: ProjEmp ProjEmp (CodProj,CodEmp) (CodProj,CodEmp) ProjEquip ProjEquip (CodProj,CodEquip) (CodProj,CodEquip) 0

102 Problemas da normalização. Chaves primárias omitidas ou incorretas. Atributos relevantes implicitamente representados. Atributos irrelevantes, redundantes ou derivados 0

103 Chaves primárias omitidas ou incorretas Arquivos convencionais: o conceito de chave primária não é obrigatório; é possível encontrar arquivos que não possuem chave primária. Quando um arquivo convencional não possui chave primária ou quando a chave primária nele usada difere da usual na organização: deve-se proceder como se a chave primária aparecesse no arquivo; deve-se inseri-la na forma ÑN. 0

104 Chaves primárias omitidas ou incorretas exemplo Arquivo com dados sobre empregados de uma organização enviado para fins de fiscalização a um órgão governamental. Identificador de empregado usado na organização é omitido, já que este é irrelevante para o órgão fiscalizador. 0

105 Chaves primárias omitidas ou incorretas - exemplo Outra situação: uso de uma chave alternativa, ao invés da chave primária usual do arquivo. No caso mencionado acima: Se o órgão governamental fosse a receita federal: Arquivo poderia ter como chave primária o CIC do empregado, ao invés da chave primária normalmente usada na organização. 05

106 Atributos relevantes implicitamente representados Arquivos convencionais podem conter atributos de forma implícita: ordenação de registros ou de listas; ponteiros físicos, etc. Deve-se proceder como se o atributo aparecesse explicitamente no documento. 06

107 Atributo implícito Ordenação Exemplo: arquivo contém registros referentes a cursos em um concurso vestibular; para cada curso, há um grupo repetido aninhado, com as informações dos candidatos ao curso em questão; informações dos candidatos ordenadas por classificação no concurso. 07

108 Atributo implícito - Ordenação ÑN: ÑN: Arq-Candidatos Arq-Candidatos (Cod-Curso, (Cod-Curso, Nome-Curso, Nome-Curso, Numero-Vagas-Curso, Numero-Vagas-Curso, (Cod-Cand, (Cod-Cand, Nome-Cand)) Nome-Cand)) FN: FN: Cursos Cursos (Cod-Curso, (Cod-Curso, Nome-Curso, Nome-Curso, Numero-Vagas-Curso) Numero-Vagas-Curso) Candidatos Candidatos (Cod-Curso,Cod-Cand,Nome-Cand) (Cod-Curso,Cod-Cand,Nome-Cand) 08

109 Atributo implícito Ordenação Informação da classificação dos candidatos em um curso foi perdida no processo de normalização. Procedimento correto: incluir explicitamente na tabela, já na forma ÑN, a informação que aparece implicitamente no arquivo na forma da ordenação dos registros (coluna Ordem-Cand). ÑN: Arq-Candidatos (Cod-Curso, Nome-Curso, Numero-Vagas-Curso, (Cod-Cand, Nome-Cand, Ordem-Cand) ) 09

110 Atributo implícito - Ordenação ÑN: Arq-Candidatos (Cod-Curso, Nome-Curso, Numero-Vagas-Curso, (Cod-Cand, Nome-Cand, Ordem-Cand) ) FN: Cursos (Cod-Curso, Nome-Curso, Numero-Vagas-Curso) Candidatos (Cod-Curso, Cod-Cand, Nome-Cand, Ordem-Cand) 0

111 Atributos irrelevantes, redundantes ou derivados Atributos irrelevantes, redundantes ou derivados: Devem ser eliminados já quando da passagem a forma não normalizada.

112 Integração de modelos modelo relacional integrado integração modelo relacional modelo relacional normalização normalização esquema de arquivo/documento esquema de arquivo/documento... modelo relacional n... normalização esquema de arquivo/documento n

113 Integração de modelos Normalização de cada um dos arquivos/documentos conduz à definição de um conjunto de tabelas. Passo seguinte : integrar os modelos obtidos para cada arquivo no modelo global do banco de dados. Processo é conhecido por: integração de visões; integração de esquemas.

114 Integração de modelos objetivos Os atributos de uma mesma entidade (ou de um mesmo relacionamento) podem estar armazenados em diferentes arquivos: juntar as tabelas em uma única tabela que representa a entidade ou relacionamento em questão. Tabelas dentro de um modelo livres de redundâncias. Tabelas entre diferentes modelos podem ter redundâncias entre si integração elimina estas redundâncias.

115 Integração de modelos passos. integração de tabelas com a mesma chave;. integração de tabelas com chave contida;. verificação de FN 5

116 Integração de tabelas com mesma chave Junção de tabelas que possuem a mesma chave primária. mesma chave primária = domínios e conteúdos das colunas que compõem a chave primária são iguais. 6

117 Integração de tabelas com mesma chave - exemplo Documento : Proj (CodProj, Tipo, Descr) ProjEmp (CodProj, CodEmp, DataIni, TempAl) Emp (CodEmp, Nome, Cat) Cat (Cat, Sal) Documento: Proj (CodProj, DataInicio, Descr, CodDepto) Depto (CodDepto, NomeDepto) ProjEquipamento (CodProj, CodEquipam, DataIni) ProjEmp (CodProj, CodEmp, FunçãoEmpProj) Equipamento (CodEquipam, Descrição) 7

118 Integração de tabelas com mesma chave - exemplo Documento : Proj (CodProj, Tipo, Descr) ProjEmp (CodProj, CodEmp, DataIni, TempAl) Emp (CodEmp, Nome, Cat) Cat (Cat, Sal) Documento: Proj (CodProj, DataInicio, Descr, CodDepto) Depto (CodDepto, NomeDepto) ProjEquipamento (CodProj, CodEquipam, DataIni) ProjEmp (CodProj, CodEmp, FunçãoEmpProj) Equipamento (CodEquipam, Descrição) 8

119 Integração de tabelas com mesma chave - exemplo Documento : Proj (CodProj, Tipo, Descr) ProjEmp (CodProj, CodEmp, DataIni, TempAl) Emp (CodEmp, Nome, Cat) Cat (Cat, Sal) Documento: Proj (CodProj, DataInicio, Descr, CodDepto) Depto (CodDepto, NomeDepto) ProjEquipamento (CodProj, CodEquipam, DataIni) ProjEmp (CodProj, CodEmp, FunçãoEmpProj) Equipamento (CodEquipam, Descrição) 9

120 Integração de tabelas com mesma chave - exemplo Modelo Modelointegrado: integrado: Proj Proj (CodProj,Tipo,Descr,DataInicio,CodDepto) (CodProj,Tipo,Descr,DataInicio,CodDepto) ProjEmp ProjEmp (CodProj,CodEmp,DataIni,TempAl,FunçãoEmpProj) (CodProj,CodEmp,DataIni,TempAl,FunçãoEmpProj) Emp Emp (CodEmp,Nome,Cat) (CodEmp,Nome,Cat) Cat Cat (Cat,Sal) (Cat,Sal) Depto Depto (CodDepto,NomeDepto) (CodDepto,NomeDepto) ProjEquipamento ProjEquipamento (CodProj,CodEquipam,DataIni) (CodProj,CodEquipam,DataIni) Equipamento Equipamento (CodEquipam,Descrição) (CodEquipam,Descrição) 0

121 Integração de modelos problemas Processo baseia-se na comparação dos nomes de colunas e de tabelas dentro dos diferentes modelos. Problema : conflitos de nomes: Homônimos Sinônimos

122 Integração de tabelas com chaves contidas Tabelas são fundidas: uma tabela contém somente a chave primária e a chave primária é subconjunto da chave primária de outra tabela. Chave primária está contida dentro da outra: chave primária deve ter o mesmo domínio e os mesmos valores.

123 Integração de tabelas com chaves contidas Exemplo Exemplo: Modelo Modelo#: #: AlunoDisc AlunoDisc (Cod-Al,Cod-Disc) (Cod-Al,Cod-Disc) Modelo Modelo#: #: AlunoDiscSem AlunoDiscSem (Cod-Al,Cod-Disc, (Cod-Al,Cod-Disc, Sem-Disc-Cursada, Sem-Disc-Cursada, Nota-Disc) Nota-Disc)

124 Integração de tabelas com chaves contidas Exemplo: Modelo Modelo#: #: AlunoDisc AlunoDisc (Cod-Al,Cod-Disc) (Cod-Al,Cod-Disc) Modelo Modelo#: #: AlunoDiscSem AlunoDiscSem (Cod-Al,Cod-Disc, (Cod-Al,Cod-Disc, Sem-Disc-Cursada, Sem-Disc-Cursada, Nota-Disc) Nota-Disc) Primeira tabela: informa que um aluno cursou uma disciplina.

125 Integração de tabelas com chaves contidas Exemplo: Modelo Modelo#: #: AlunoDisc AlunoDisc (Cod-Al,Cod-Disc) (Cod-Al,Cod-Disc) Modelo Modelo#: #: AlunoDiscSem AlunoDiscSem (Cod-Al,Cod-Disc, (Cod-Al,Cod-Disc, Sem-Disc-Cursada, Sem-Disc-Cursada, Nota-Disc) Nota-Disc) Primeira tabela: informa que um aluno cursou uma disciplina. Segunda tabela: informa a nota obtida pelo aluno em uma disciplina em um semestre. 5

126 Integração de tabelas com chaves contidas Modelo Modelo#: #: AlunoDisc AlunoDisc (Cod-Al,Cod-Disc) (Cod-Al,Cod-Disc) Modelo Modelo#: #: AlunoDiscSem AlunoDiscSem (Cod-Al,Cod-Disc, (Cod-Al,Cod-Disc, Sem-Disc-Cursada, Sem-Disc-Cursada, Nota-Disc) Nota-Disc) Caso as colunas Cod-Al e Cod-Disc da tabela AlunoDisc contenha os mesmo dados que as colunas Cod-Al e Cod-Disc da tabela AlunoDiscSem: Informações contidas na tabela AlunoDisc já estão na tabela AlunoDiscSem; Tabela AlunoDisc é redundante e pode ser eliminada sem perda de informações. 6

127 Integração de tabelas com chaves contidas Não integrar quando tabela contém dados além da chave primária. Modelo #: AlunoDisc Cod-Al, Cod-Disc, BolsaSimNao) Modelo Modelo#: #: AlunoDiscSem AlunoDiscSem (Cod-Al,Cod-Disc, (Cod-Al,Cod-Disc, Sem-Disc-Cursada, Sem-Disc-Cursada, Nota-Disc) Nota-Disc) 7

128 Integração de tabelas com chaves contidas Garantir que primeira tabela efetivamente contida na segunda. Exemplo: Modelo Modelo#: #: AlunoDisc AlunoDisc (Cod-Al, (Cod-Al, SemDisc) SemDisc) Modelo Modelo#: #: AlunoDiscSem AlunoDiscSem (Cod-Al,Cod-Disc,SemDisc,Nota-Disc) (Cod-Al,Cod-Disc,SemDisc,Nota-Disc) 8

129 Integração de tabelas com chaves contidas Garantir que primeira tabela efetivamente contida na segunda. Exemplo: Modelo Modelo#: #: AlunoDisc AlunoDisc (Cod-Al, (Cod-Al, SemDisc) SemDisc) representa representaoofato fatode de um umaluno alunoestar estar Modelo Modelo#: #: matriculado matriculadoem emum um AlunoDiscSem AlunoDiscSem (Cod-Al,Cod-Disc,SemDisc,Nota-Disc) (Cod-Al,Cod-Disc,SemDisc,Nota-Disc) semestre semestre 9

130 Integração de tabelas com chaves contidas Garantir que primeira tabela efetivamente contida na segunda. Exemplo: Modelo Modelo#: #: AlunoDisc AlunoDisc (Cod-Al, (Cod-Al, SemDisc) SemDisc) Modelo Modelo#: #: AlunoDiscSem AlunoDiscSem (Cod-Al,Cod-Disc,SemDisc,Nota-Disc) (Cod-Al,Cod-Disc,SemDisc,Nota-Disc) representa representaaanota notaque que ooaluno alunoobteve obteveem em uma umadisciplina disciplinaem emum um semestre semestre 0

131 Volta à FN A integração de dois modelos FN pode conduzir a um modelo que está na FN mas não na FN. Exemplo: Modelo Modelo#: #: Departamento Departamento (CodDepto, (CodDepto, NomeDepto, NomeDepto, CodGerenteDepto) CodGerenteDepto) Modelo Modelo##: : Departamento Departamento (CodDepto,LocalDepto,NomeGerenteDepto) (CodDepto,LocalDepto,NomeGerenteDepto)

132 Volta à FN Integração destes dois modelos resultaria no modelo integrado abaixo mostrado. Modelo integrado: Modelo Modelo#: #: Departamento Departamento (CodDepto, (CodDepto, NomeDepto, NomeDepto, CodGerenteDepto, CodGerenteDepto, LocalDepto,NomeGerenteDepto) LocalDepto,NomeGerenteDepto)

133 Volta à FN Integração destes dois modelos resultaria no modelo integrado abaixo mostrado. Modelo integrado: Modelo Modelo#: #: Departamento Departamento (CodDepto, (CodDepto, NomeDepto, NomeDepto, CodGerenteDepto, CodGerenteDepto, LocalDepto,NomeGerenteDepto) LocalDepto,NomeGerenteDepto) Não está na FN

134 Verificação do modelo ER Limitações da Normalização Obtido o modelo relacional normalizado pode ser construído o modelo ER correspondente (regras apresentadas no Capítulo 5). O processo de normalização não conduz necessariamente a um modelo ER perfeito. Normalização apenas elimina: campos multivalorados ; redundâncias de dados detectadas pelas formas normais descritas.

135 Verificação do modelo ER Limitações da Normalização Optamos pela alternativa de decompor tabelas na passagem à FN: alternativa, apesar de mais simples de tratar na prática, pode levar a imperfeições no modelo. Há outras formas normais (Boyce/Codd e a quinta forma normal). 5

136 Construção do modelo ER Último passo da engenharia reversa: construção do modelo ER através das regras para engenharia reversa de modelos relacionais; verificação do modelo ER obtido, procurando corrigir imperfeições ainda existentes. 6