Programação e Base de Dados

✅ MODELO RELACIONAL

O modelo relacional de Bases de Dados é um dos modelos mais utilizados atualmente pois é adotado pela maioria dos SGBD, como MySQL, PostgreSQL, Oracle Database e SQL Server, entre outros.

Desenvolvido por Edgar F. Codd, na década de 1970

📌 Definição

Modelo Relacional de Bases de Dados armazena e organiza os dados em tabelas (relações), que se relacionam entre si através de chaves primárias (PK) e estrangeiras (FK).

Tabela ALUNOS da entidade ALUNO

📌CARACTERÍSTICAS

os dados são armazenados em tabelas (linhas e colunas)
Cada tabela representa uma entidade do mundo real (por exemplo: Aluno, Produto, Consulta)
Cada linha corresponde a um registo (tuplo).
Cada coluna/campo corresponde a um atributo.
utiliza chaves primárias para identificar de forma única cada registo da tabela
utiliza chaves estrangeiras para criar relações entre as tabelas
Permite a manipulação dos dados através da linguagem SQL.

Relacionamento da Tabela ALUNOS com a Tabela CURSOS

📌 Vantagens do modelo relacional

Boa organização dos dados - Os dados são estruturados em tabelas (ou relações), facilitando o entendimento e a gestão das informações.
Redução da redundância de dados - Evita a duplicação de informações, economizando espaço e prevenindo inconsistências.
Garante a integridade e consistência dos dados – Regras como chaves primárias e estrangeiras garantem que os dados permaneçam corretos e confiáveis.
Facilita a pesquisa e atualização da informação - A linguagem SQL permite consultas complexas, além de inserções, alterações e exclusões de dados de forma eficiente.
Permite segurança e controlo de acessos – É possível definir quem pode ler, inserir ou alterar informações, garantindo proteção e privacidade dos dados.
Amplamente utilização - É o modelo mais adotado em sistemas atuais, com grande suporte de ferramentas e profissionais especializados.

🔹 Estrutura das tabelas

🧠 Nome da tabela: deve refletir os dados que ela guarda

TABELA: Estrutura bidimensional que armazena dados de uma entidade.

LINHA ou REGISTO: Representa uma ocorrência específica de uma entidade (linha de dados)

CAMPO ou COLUNA: representa as características/ propriedades (atributo) da entidade.

DOMÍNIO: Define os valores permitidos para um atributo.

(ex: no campo IdCurso, os domínios são os valores: 290 , 122 ,etc )

🔑 Chave Primária (Primary Key - PK)

✅ Definição

Campo (ou conjunto de campos) que Identifica de forma única cada registo de uma tabela.

✔️ Características

Não pode repetir valores
Não pode ser nula (vazia)
Existe apenas uma PK por tabela

🔗 Chave Estrangeira (Foreign Key – FK)

✅ Definição

Campo que liga uma tabela a outra, referenciando a chave primária de outra tabela.

✔️ Serve para:

criar relações entre tabelas
manter integridade dos dados

🔑 Chave Candidata (Candidate Key)

✅ Definição:

É qualquer campo (ou conjunto de campos) que identificar de forma única cada registo de uma tabela e que pode ser selecionado para ser a chave primária.

👉 EXEMPLO:

Na tabela Alunos podemos ter vários campos podem ser candidatos a PK: NProcesso, NIF, CC

Deve escolher a que melhor representa a respetiva tabela para ser a chave primária

🔑 Chave Composta (Composite Key)

✅ Definição:

👉 É uma chave primária formada por dois ou mais campos, cuja combinação identifica de forma única cada registo de uma tabela.

Exemplo:

É o caso mais comum.

Tabela Inscrições

NProcesso	IdDisciplina
123 123	SI OEAG

👉 Assim, a chave primária é formada por 2 campos (chave composta).

🔑 PK = (NProcesso + idDisciplina)

Atualmente, usa-se pouco a chave composta, sendo substituída um campo único (chave artificial)

🔑 PK = IdInscricao (auto-incremento)

RESUMO

Numa relação de 1 :1 normalmente o modelo ER converte em 1 ou 2 tabelas.
Numa relação de 1 : M o modelo E-R transforma-se em 2 tabelas
Numa relação de M:M o modelo E-R é convertido em 3 tabelas

A normalização poderá forçar a criação de novas tabelas, dependendo dos dados que estamos a tratar

NORMALIZAÇÃO

✅ Definição:

Normalização é o processo de organizar os dados em uma Base de Dados Relacional para eliminar redundâncias e garantir consistência e a integridade dos dados, através da aplicação de um conjunto de regras chamadas Formas Normais.

✅Principais objetivos da normalização

Eliminar redundância de dados
→ Evita dados repetidos
Evitar inconsistências
→ Impede que o mesmo dado tenha valores diferentes em tabelas distintas.
Facilitar manutenção
→ Inserir, atualizar e apagar dados torna-se mais simples.
Melhorar organização
→ Os dados ficam divididos em tabelas lógicas e bem relacionadas.

📊 As 3 Formas Normais

🔹 1ª Forma Normal (1FN) -

Regra:

Cada campo deve ter apenas um único valor (valor atómico)
Não pode haver multivalores dentro de uma célula
Se houver atributos com valores compostos (ex: Endereço) devem dividir em campos de valores atómicos

Se houver atributos com valores multivalores devem colocá-los em nova tabela e relacioná-la com a anterior.

🔹 2ª Forma Normal (2FN)
Regra:

-Deve estar na 1FN

- todos os campos não-chave dependem da chave primária.
- Não existem dependências parciais — cada campo deve depender de toda a chave, não só de um componente dela.
(A 2FN só é um problema quando a tabela tem chave primária composta)

👉 Nota: Se a chave primária não for composta (for só um campo), a tabela já está automaticamente na 2FN.
Atualmente, usa-se pouco a chave composta, sendo substituída um campo único (chave artificial) auto-incremento.

🔹 3ª Forma Normal (3FN)

Regra:

-a tabela deve estar na 2FN

- Nenhum campo depende de outro campo que não seja chave primária, ou seja,
não existem dependências transitivas A → B → C
(atributo não pode depender de outro atributo que não seja chave)

Resumo das 3 Formas Normais

Forma Normal	Regra principal	Objetivo
1FN – Primeira Forma Normal	Cada campo deve ter apenas um único valor (valores atómicos), sem multivalores ou grupos repetidos	Evitar campos múltiplos e organizar dados
2FN – Segunda Forma Normal	Todos os atributos devem depender da chave primária completa (não só parte dela)	Evitar dependências parciais em chaves compostas
3FN – Terceira Forma Normal	Nenhum atributo deve depender de outro atributo que não seja a chave primária	Evitar dependências transitivas e garantir consistência

Situação inicial (não normalizada)

IdClient	Name	Address	DateBirth	Produt	Price	PurchaseDate
1	Anne Matos	Rua Prata, 4, R/ch A, Sacavém	03/03/2000	Mouse Gaming, Computer	20,00 € , 1 123,00 €	08/01/2026
2	Artur Lopes	Rua Paz, 7, 3ºEsq Portela	25/07/1999	Pen 128GB	10,00 €	09/01/2026
3	Charles Sal	Av. Luz 3, 5ºA Olivais	12/12/2001	Keyboard	55,99 €	10/01/2026
3	Charles Sal	Av. Luz 3, 5ºA Olivais	12/12/2001	Mouse Gaming	20 €	10/01/2026
4	Pedro Sousa	Rua Sol 4, 1ºDt Moscavide	08/08/2000	Tablet	234,00 €	11/01/2026
4	Pedro Sousa	Rua Sol 4, 1ºDt Moscavide	08/08/2000	Pen 128GB	10 €	11/01/2026

Problema

campos Address, Name com valores não atómico
campos com multivalores (Product, Price
Dados repetidos (IdCliente; Name..)

Solução:

Valores compostos à novos campos/colunas
Multivalores à Valores repetidos à novas tabelas

-Não podem haver valores repetidos nas colunas, devemos separar em tabelas

Locality tem valores repetidos à Criar nova tabela
Já está na 1FN

Para a 2FN

- Estar na 1FN

- Todos os valores dos campos não-chave devem depender unicamente da chave primária (PK) da tabela

As tabelas devem ter uma única PK que identifique a tabela e seus atributos dependam dela

Estas 3 tabelas estão na 2FN

A anterior tabela COMPRAS tem chave primária composta pelo que é um problema

temos de criar o campo chave primária IdPurchase, para que fique na 2FN

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3FN

Estar na 2FN

Os valores dos campos da tabela, não dependem de outros campos que não seja a PK (dependência transitiva)

Neste exercício as tabelas já estão na 3FN

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Transformando para 1FN

Código Nome Apelido Profissão HorasTrabalhadas

1 Vítor Duque Engenheiro 100

1 Vítor Duque Professor 300

2 Carlos Fontes Pintor 200

2 Carlos Fontes Carpinteiro 50

3 David Martínez Engenheiro 300

✅ Agora está em 1FN porque:

Cada célula contém um único valor.
Não há listas ou múltiplos valores em uma mesma célula.

Transformando para 2FN

Solução: separar em duas tabelas

1️⃣ Tabela de Funcionários

CodFunc	Nome	Apelido
1	Vitor	Duque
2	Carlos	Fontes
3	David	Martínez

Chave primária: Código

Contém apenas dados que dependem somente do código do funcionário.

2️⃣ Tabela de Profissões

CodProfissão	Profissão
P1	Engenheiro
P2	Professor
P3	Pintor
P4	Carpinteiro

Transformando para 3FN
✅Tabela de Funcionários já está em 3FN.
✅Tabela Profissões
✅Tabela ProfissõesPessoas

CodFunc

CodProf

P1

P2

P3

P4

P5

Exemplo de dados numa Tabela (antes da normalização, com dados todos na mesma tabela):

IdCliente	NomeCliente	Produto	Quantidade	Preço	CodigoPostal	Cidade
1	Ana	Telemóvel, Capa	1 , 1	300€ , 20€	1000	Lisboa
3
2	Bruno	Telemóvel	1	300	2000	Porto

Problemas:

Campos com dados repetidos (NomeCliente, CodigoPostal, Cidade)
Lista de produtos por cliente → repetição

IdCliente
NomeCliente
Produto
Quantidade
Preço
CodigoPostal
Cidade
1
Ana
Telemóvel, Capa
1 , 1
300€ , 20€
1000
Lisboa
1
Ana
Capa
1
20
1000
Lisboa
2
Bruno
Telemóvel
1
300
2000
Porto

Programação e Base de Dados

Programação

segunda-feira, 23 de fevereiro de 2026

MODELO RELACIONAL e NORMALIZAÇÃO

📌 Vantagens do modelo relacional