Quarta Forma Normal (4FN)

Definição

A Quarta Forma Normal (4FN) é um nível avançado de normalização que exige:

A tabela deve estar na BCNF
Não deve haver dependências multivaloradas não-triviais

Conceitos Fundamentais

1. Dependência Multivalorada

Ocorre quando um atributo determina um conjunto de valores de outro atributo
Representada como A →→ B (A determina múltiplos valores de B)
Independente de outros atributos na relação

2. Independência Mútua

Atributos multivalorados devem ser independentes entre si
Não deve haver correlação entre conjuntos de valores
Base para identificação de violações 4FN

Exemplos Práticos

Exemplo 1: Funcionário e Habilidades

Violação da 4FN

-- Tabela não normalizada
CREATE TABLE Funcionario_Habilidade_Projeto (
    funcionario_id INT,
    habilidade VARCHAR(50),
    projeto VARCHAR(100),
    PRIMARY KEY (funcionario_id, habilidade, projeto)
);
-- Problema: habilidades e projetos são independentes

Aplicação da 4FN

-- Tabelas normalizadas
CREATE TABLE Funcionario_Habilidade (
    funcionario_id INT,
    habilidade VARCHAR(50),
    PRIMARY KEY (funcionario_id, habilidade)
);

CREATE TABLE Funcionario_Projeto (
    funcionario_id INT,
    projeto VARCHAR(100),
    PRIMARY KEY (funcionario_id, projeto)
);

Exemplo 2: Estudante e Atividades

Violação da 4FN

-- Tabela não normalizada
CREATE TABLE Estudante_Curso_Atividade (
    estudante_id INT,
    curso VARCHAR(100),
    atividade_extra VARCHAR(100),
    PRIMARY KEY (estudante_id, curso, atividade_extra)
);

Aplicação da 4FN

-- Tabelas normalizadas
CREATE TABLE Estudante_Curso (
    estudante_id INT,
    curso VARCHAR(100),
    PRIMARY KEY (estudante_id, curso)
);

CREATE TABLE Estudante_Atividade (
    estudante_id INT,
    atividade_extra VARCHAR(100),
    PRIMARY KEY (estudante_id, atividade_extra)
);

Processo de Normalização

1. Identificação de Dependências

2. Passos para Normalização

Confirmar BCNF
Identificar dependências multivaloradas
Verificar independência
Decompor quando necessário
Validar decomposição

Benefícios

1. Estrutura de Dados

Eliminação de redundância
Melhor organização
Relacionamentos claros

2. Integridade

Dados consistentes
Atualizações simplificadas
Menor risco de anomalias

Considerações Práticas

1. Implementação

-- Exemplo de migração para 4FN
INSERT INTO Funcionario_Habilidade (funcionario_id, habilidade)
SELECT DISTINCT funcionario_id, habilidade
FROM funcionario_habilidade_projeto;

INSERT INTO Funcionario_Projeto (funcionario_id, projeto)
SELECT DISTINCT funcionario_id, projeto
FROM funcionario_habilidade_projeto;

2. Performance

Análise de impacto
Necessidade de joins
Otimização de consultas

Checklist de Validação

1. Verificação

[ ] Tabela está em BCNF?
[ ] Dependências multivaloradas identificadas?
[ ] Independência verificada?
[ ] Decomposição adequada?

2. Testes

[ ] Integridade mantida
[ ] Dados consistentes
[ ] Consultas eficientes
[ ] Atualizações corretas

Anti-Padrões

1. Violações Comuns

-- Anti-padrão: Dependências multivaloradas misturadas
CREATE TABLE Professor_Disciplina_Livro (
    professor_id INT,
    disciplina VARCHAR(100),
    livro_referencia VARCHAR(200),
    PRIMARY KEY (professor_id, disciplina, livro_referencia)
);

-- Correção
CREATE TABLE Professor_Disciplina (
    professor_id INT,
    disciplina VARCHAR(100),
    PRIMARY KEY (professor_id, disciplina)
);

CREATE TABLE Professor_Livro (
    professor_id INT,
    livro_referencia VARCHAR(200),
    PRIMARY KEY (professor_id, livro_referencia)
);

2. Soluções

Identificar dependências independentes
Separar em relações distintas
Manter rastreabilidade
Documentar decisões

Conclusão

A Quarta Forma Normal é essencial para:

Eliminar redundâncias complexas
Garantir independência de dados
Facilitar manutenção
Melhorar integridade

Deve ser implementada considerando:

Complexidade do domínio
Requisitos de consulta
Necessidades de performance
Facilidade de manutenção

26 abril 2025