Exemplo prático de normalização de banco de dados

Este post pretende ser muito menos teórico e muito mais prático sobre um tema que todo desenvolvedor já leu e, provavelmente, procurou saber mais. Normalização de bancos de dados.

O por que?

Claro, antes de meter a mão na massa, a motivação do post. Já vi em muitos foruns perguntas cuja resposta pode ser dada por um design apropriado do banco de dados, feitas tanto por quem está começando, quanto por quem já tem algum tempo de estrada.

Você irá precisar de normalizar os dados em duas situações principais: quando um campo do banco será variável como um vetor, ou quando julgar necessário manter informações devidamente separadas.

Exemplo 1. Vendas e nota fiscal.
Considere a seguinte tabela que armazena as vendas de uma papelaria.

tabelaVendas - desnormalizada

idVenda	idCliente	itens
1	1	3 cadernos, 5 lápis, 1 mochila
2	3	10 lápis, 2 borrachas, 300 folhas de sulfite
3	7	2 mochilas, 4 borrachas

Como podemos ver, o campo itens armazena uma quantidade variável de informação. Vamos aplicar a normalização aí na primeira forma normal, ou 1NF.

tabelaVendas - quase 1NF

idVenda	idCliente	item 1	Qtd 1	item 2	Qtd 2	item 3	Qtd 3
1	1	caderno	3	lápis	5	mochila	1
2	3	lápis	10	borracha	2	sulfite	300
3	7	mochila	2	borracha	4

OK, separamos as colunas para ter um e apenas um tipo de dado, mas ainda assim podemos ver que o design dessa tabela ainda é bem falho. E se um consumidor quiser comprar mais de 4 itens na mesma compra? mesmo que vc crie 200 campos, certamente haverá um ou outro caso onde esse limite será um problema, sem contar nas desvantagens óbvias de tamanho da tabela, espaço ocupado (com informações nulas), e no trabalho para criar queries e relatórios em cima de uma tabela assim. Mas esta ainda não é a versão terminada da 1NF. Podemos fazer um design um pouco melhor para obter isso.

tabelaVendas - 1NF

idVenda	idCliente	linhaDaVenda	Item	Qtd
1	1	1	caderno	3
1	1	2	lápis	5
1	1	3	mochila	1
2	3	1	lápis	10
2	3	2	borracha	2
2	3	3	sulfite	300
3	7	1	mochila	2
3	7	2	borracha	4

Pronto, chegamos assim à primeira forma normal. Sem valores multiplos dentro de um campos, e sem multiplos campos para a mesma função.

Os mais atentos devem ter percebido um pequeno "problema" na tabela acima. Não há nenhum campo que funcione bem como chave-primária. A chave-primária para se obter uma linha é a combinação das colunas idVenda e linhaDaVenda.

Para resolver isso aplicamos a segunda forma normal, 2NF, que diz que cada linha tem uma chave-primária representada por um e apenas um campo.

Considere a tabela anterior com um pouco mais de detalhes:

tabelaVendas2 - 1NF

idVenda	idCliente	Data	linhaDaVenda	Qtd	idProduto	descProduto
1	1	12/7/2010	1	3	1	caderno
1	1	12/7/2010	2	5	2	lápis
1	1	12/7/2010	3	1	3	mochila
2	3	13/7/2010	1	10	2	lápis
2	3	13/7/2010	2	2	4	borracha
2	3	13/7/2010	3	300	5	sulfite
3	7	15/7/2010	1	2	3	mochila
3	7	15/7/2010	2	4	4	borracha

Vamos separar o que pertence a cada venda, do que pertence aos items de cada venda em duas tabelas.

tabelaVendas2 - 2NF

idVenda	idCliente	Data
1	1	12/7/2010
1	1	12/7/2010
1	1	12/7/2010
2	3	13/7/2010
2	3	13/7/2010
2	3	13/7/2010
3	7	15/7/2010
3	7	15/7/2010

tabelaDetalheVenda - 2NF

idVenda	linhaDaVenda	Qtd	idProduto	descProduto
1	1	3	1	caderno
1	2	5	2	lápis
1	3	1	3	mochila
2	1	10	2	lápis
2	2	2	4	borracha
2	3	300	5	sulfite
3	1	2	3	mochila
3	2	4	4	borracha

Note que as duas tabelas estão agora relacionadas pelo campo idVenda, que é chave-primária da primeira tabela e chave-estrangeira na segunda.

Estamos agora a um passo da terminar a normalização destas entidades (geralmente se aplica a normalização até sua terceira forma normal. Dificilmente formas de normalização superiores se fazem necessárias). Vamos separar os dados dos produtos da tabela de detalhes de venda (Note que a tabela de vendas já está completamente normalizada).

tabelaDetalheVenda - 3NF

idVenda	linhaDaVenda	Qtd	idProduto
1	1	3	1
1	2	5	2
1	3	1	3
2	1	10	2
2	2	2	4
2	3	300	5
3	1	2	3
3	2	4	4

tabelaProdutos - 3NF

idProduto	descricaoProduto
1	caderno
2	lápis
3	mochila
4	borracha
5	sulfite

Pronto. Normalizado.
Se você tem interesse vale a pena também dar uma lida em como desnormalizar (de forma ordenada) um banco de dados, que também é conhecido como formas 4N ou superiores.
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