C. J. Date

Novatec

Authorized Portuguese translation of the English edition of titled Database Design and Relational Theory, First Edition ISBN 9781449328016 © 2012 Chris Date. This translation is published and sold by permission of O'Reilly Media, Inc., the owner of all rights to publish and sell the same.

Tradução em português autorizada da edição em inglês da obra Database Design and Relational Theory, First Edition ISBN 9781449328016 © 2012 Chris Date. Esta tradução é publicada e vendida com a permissão da O'Reilly Media, Inc., detentora de todos os direitos para publicação e venda desta obra.

© Novatec Editora Ltda. [2015].

Todos os direitos reservados e protegidos pela Lei 9.610 de 19/02/1998.É proibida a reprodução desta obra, mesmo parcial, por qualquer processo, sem prévia autorização, por escrito, do autor e da Editora.

Editor: Rubens PratesTradução: Acauan FernandesRevisão técnica: Edgard DamianiAssistente editorial: Priscila A. YoshimatsuRevisão gramatical: Marta Almeida de SáEditoração eletrônica: Carolina Kuwabata

ISBN: 978-85-7522-455-7

Histórico de impressões:

Outubro/2015 Primeira edição

Novatec Editora Ltda.Rua Luís Antônio dos Santos 11002460-000 – São Paulo, SP – BrasilTel.: +55 11 2959-6529Email: novatec@novatec.com.brSite: www.novatec.com.brTwitter: twitter.com/novateceditoraFacebook: facebook.com/novatecLinkedIn: linkedin.com/in/novatec

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Sumário

Sobre o autor ....................................................................................................................... 13

Prefácio ............................................................................................................................... 14

Parte I ■ Definindo o cenário ....................................................................................... 18

Capítulo 1 ■ Introdução ........................................................................................................ 19Algumas citações da literatura .................................................................................... 20Uma observação sobre tecnologia ............................................................................... 22O exemplo corrente .................................................................................................... 24Chaves ....................................................................................................................... 25O lugar da teoria de projetos ....................................................................................... 27Objetivos deste livro ....................................................................................................31Observações finais ...................................................................................................... 32Exercícios................................................................................................................... 34

Capítulo 2 ■ Pré-requisitos .................................................................................................... 35Visão geral ................................................................................................................. 36Relações e relvars ........................................................................................................ 36Predicados e proposições ............................................................................................ 39Mais sobre fornecedores e peças .................................................................................. 42Exercícios................................................................................................................... 45

Parte II ■ Dependências funcionais, forma normal de Boyce/Codd e questões relacionadas ............................................................................................ 48

Capítulo 3 ■ Normalização: algumas generalidades ............................................................... 49A normalização serve a dois propósitos ........................................................................51Anomalias de atualização ........................................................................................... 54A hierarquia das formas normais ................................................................................ 55Normalização e restrições ........................................................................................... 57Observações finais ...................................................................................................... 59Exercícios....................................................................................................................61

Projeto de Banco de Dados e Teoria Relacional8

Capítulo 4 ■ DFs e FNBC (Informal) ........................................................................................ 62Primeira forma normal ............................................................................................... 62Dependências funcionais ............................................................................................ 67Chaves revisitadas ...................................................................................................... 69Segunda forma normal ................................................................................................71Terceira forma normal ................................................................................................ 73Forma normal de Boyce/Codd .....................................................................................74Exercícios................................................................................................................... 76

Capítulo 5 ■ DFs e FNBC (Formal) ........................................................................................... 79Definições preliminares .............................................................................................. 79Forma normal de Boyce/Codd .................................................................................... 83Teorema de Heath ...................................................................................................... 86Exercícios................................................................................................................... 90

Capítulo 6 ■ Preservando as DFs ............................................................................................ 92Um conflito infeliz ..................................................................................................... 94Outro exemplo ........................................................................................................... 97... e outro ................................................................................................................... 99... e mais outro .......................................................................................................... 101Um procedimento que funciona ................................................................................103Mais sobre o conflito .................................................................................................109Projeções independentes ............................................................................................ 110Exercícios...................................................................................................................111

Capítulo 7 ■ Axiomatização de DFs .......................................................................................113Axiomas de Armstrong .............................................................................................. 113Regras adicionais ...................................................................................................... 115Provando as regras adicionais .................................................................................... 117Exercícios..................................................................................................................120

Capítulo 8 ■ Desnormalização ..............................................................................................122“Desnormalizar para melhorar o desempenho”? .........................................................122O que significa desnormalização? ..............................................................................124O que a desnormalização não é (I) .............................................................................126O que a desnormalização não é (II) ............................................................................129Desnormalização considerada prejudicial (I) .............................................................. 131Desnormalização considerada prejudicial (II) .............................................................133Uma observação final ................................................................................................135Exercícios..................................................................................................................135

9Sumário

Parte III ■ Dependências de junção, quinta forma normal e assuntos relacionados ................137

Capítulo 9 ■ DJs e a 5FN (Informal) .......................................................................................138Dependências de junção – a ideia básica ....................................................................139Uma relvar na FNBC e não na 5FN ............................................................................143Regras cíclicas ...........................................................................................................146Observações finais ..................................................................................................... 147Exercícios..................................................................................................................149

Capítulo 10 ■ DJs e a 5FN (Formal) ........................................................................................150Dependências de junção ............................................................................................150Quinta forma normal ................................................................................................153DJs implicadas por chaves .........................................................................................155Um teorema útil ........................................................................................................159DFs não são DJs ........................................................................................................159Anomalias de atualização revistas ............................................................................. 160Exercícios..................................................................................................................162

Capítulo 11 ■ Dependências implícitas .................................................................................164Componentes irrelevantes .........................................................................................164Combinação de componentes ....................................................................................165DJs irredutíveis .........................................................................................................167Resumo até aqui ........................................................................................................170Algoritmo Chase .......................................................................................................173Observações finais .....................................................................................................177Exercícios..................................................................................................................178

Capítulo 12 ■ DMVs e a 4FN ..................................................................................................180Um exemplo introdutório ..........................................................................................180Dependências multivaloradas (informal) ....................................................................183Dependências multivaloradas (formal) .......................................................................184Quarta forma normal ................................................................................................185Axiomatização ..........................................................................................................188Dependências internas ..............................................................................................189Exercícios..................................................................................................................190

Capítulo 13 ■ Formas normais adicionais ..............................................................................192Dependências de igualdade .......................................................................................193Sexta forma normal ...................................................................................................194Forma normal de superchave .....................................................................................198Forma normal livre de redundâncias ......................................................................... 200

Projeto de Banco de Dados e Teoria Relacional10

Forma normal domínio-chave ................................................................................... 206Observações finais .................................................................................................... 208Exercícios..................................................................................................................210

Parte IV ■ Ortogonalidade......................................................................................... 213

Capítulo 14 ■ O princípio de projeto ortogonal ......................................................................214Aplausos para a normalização .................................................................................... 214Um exemplo motivacional ......................................................................................... 217Um exemplo mais simples ......................................................................................... 218Tuplas versus proposições ......................................................................................... 222O primeiro exemplo revisto ...................................................................................... 226O segundo exemplo revisto ....................................................................................... 229A versão final ........................................................................................................... 230Um esclarecimento ................................................................................................... 230Observações finais .....................................................................................................232Exercícios..................................................................................................................233

Parte V ■ Redundância .............................................................................................. 235

Capítulo 15 ■ Precisamos de mais ciência .............................................................................236Um pouco de história ................................................................................................239Projeto de banco de dados é projeto de predicados ..................................................... 241Exemplo 1 .................................................................................................................243Exemplo 2 ............................................................................................................... 244Exemplo 3 ................................................................................................................245Exemplo 4 ................................................................................................................245Exemplo 5 ............................................................................................................... 246Exemplo 6 ................................................................................................................247Exemplo 7 ............................................................................................................... 250Exemplo 8 ................................................................................................................252Exemplo 9 ................................................................................................................252Exemplo 10 .............................................................................................................. 254Exemplo 11 ............................................................................................................... 254Exemplo 12 ...............................................................................................................255Gerenciamento de redundâncias ............................................................................... 256Refinando a definição ................................................................................................259Observações finais .................................................................................................... 268Exercício .................................................................................................................. 269

11Sumário

Apêndice A ■ Chaves primárias são boas, mas não essenciais .................................................270Argumentos a favor da distinção CP:CA .....................................................................272Relvars com mais de uma chave .................................................................................275O exemplo de faturas e remessas ................................................................................278Uma chave primária por tipo de entidade? ................................................................ 282O exemplo de candidatos e funcionários ................................................................... 282Observações finais .................................................................................................... 285

Apêndice B ■ Redundância revista .......................................................................................287

Apêndice C ■ Observações históricas .....................................................................................293

Apêndice D ■ Respostas dos exercícios ..................................................................................298Capítulo 1 ................................................................................................................ 298Capítulo 2................................................................................................................ 299Capítulo 3................................................................................................................ 304Capítulo 4................................................................................................................ 304Capítulo 5..................................................................................................................311Capítulo 6................................................................................................................. 314Capítulo 7................................................................................................................. 317Capítulo 8................................................................................................................. 321Capítulo 9.................................................................................................................324Capítulo 10 ...............................................................................................................326Capítulo 11 ................................................................................................................327Capítulo 12 ...............................................................................................................330Capítulo 13 ...............................................................................................................334Capítulo 14 .............................................................................................................. 338Capítulo 15 .............................................................................................................. 338