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  • anonym
  • 05.09.2024
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Nor­ma­li­sie­rung von Da­ten­ban­ken

Nor­ma­li­sie­rung

Unter Nor­ma­li­sie­rung eines re­la­ti­o­na­len Da­ten­sche­mas ver­steht man die Auf­tei­lung von At­tri­bu­ten in meh­re­re Re­la­ti­o­nen gemäß den Nor­ma­li­sie­rungs­re­geln. Ziel ist ein Da­ten­sche­ma in einer Form, die

  • Da­ten­red­un­dan­zen ver­mei­det
  • lo­gi­sche Wi­der­sprü­che in der Da­ten­ba­sis ver­hin­dert
  • höchst­mög­li­che Fle­xi­bi­li­tät und einen schnel­len Zu­griff ge­währ­leis­tet

SNr

Name

Klas­se

Klas­sen­lei­ter

GTA_Nr

Be­schrei­bung

1

Bucky Bar­nes

10b

Hr. Wil­son

1,4

Schach, Fo­to­gra­fie

2

Steve Ro­gers

9a

Fr. Car­ter

2

Sport

3

Tony Stark

8c

Hr. Par­ker

1,3

Schach, Com­pu­ter

Frei von Red­un­dan­zen be­deu­tet, dass sämt­li­che Daten nur ein­mal er­fasst wer­den. Sprich man muss bei einer Än­de­rung die Daten auch nur ein­mal än­dern. Soll­ten red­un­dan­te In­for­ma­ti­o­nen in einer Ta­bel­le vor­han­den sein, kann es zu An­oma­lien kom­men. Grund­sätz­lich wer­den An­oma­lien in 3 ver­schie­de­ne Arten un­ter­schie­den:

1

Einfüge-​Anomalie: Da­ten­satz kann nur ein­ge­fügt wer­den kann, wenn ein an­de­rer Da­ten­satz auch hin­zu­ge­fügt wird. Z.B. eine GTA kann nur hin­zu­ge­fügt wer­den, wenn auch ein je­wei­li­ger Schü­ler hin­zu­ge­fügt wird.

Lösch-​Anomalie: Da­ten­sät­ze, die aus Ver­se­hen mit­ge­löscht wer­den. So wür­den, wenn man den Schü­ler “Steve Ro­gers” lö­schen würde, alle In­for­ma­ti­o­nen über die GTA “Sport” eben­falls ver­lo­ren gehen.

Änderungs-​Anomalie: bei einer Än­de­rung müs­sen immer meh­re­re Da­ten­sät­ze ge­än­dert wer­den. → Tipp­feh­lern oder über­se­hen von Da­ten­sät­zen. Wenn zum Bei­spiel die GTA “Schach” ihren Namen än­dern würde, müss­te dies in meh­re­ren Zei­len ge­än­dert wer­den.

Nor­mal­for­men

Um eine Da­ten­bank nun red­un­danz­frei und ohne An­oma­lien zu ge­stal­ten, wer­den die 3 Nor­mal­for­men an­ge­wandt. Was diese sind und wann eine Da­ten­bank Nor­ma­li­sie­rung fer­tig ist, folgt jetzt.

Prüf­re­geln:

R1: nur ato­ma­re Werte (eine Teil­in­for­ma­ti­on pro Feld)

R2: Jeder Da­ten­satz durch Pri­mär­schlüs­sel iden­ti­fi­zier­bar

1. Nor­mal­form:

Eine Ta­bel­le be­fin­det sich in der ers­ten Nor­mal­form (1.NF), wenn sie nur ele­men­ta­re At­tri­bu­te ent­hält und ein ein­deu­ti­ger Pri­mär­schlüs­sel ge­ge­ben ist.

An­wen­dung Regel 1

Pro­blem:

Lö­sung:



Ta­bel­le nach An­wen­dung der Regel:

























An­wen­dung Regel 2

Pro­blem:

Lö­sung:

SNr

Vor­na­me

Nach­na­me

Klas­se

Klas­sen­lei­ter

GTA_Nr

Be­schrei­bung

1

Bucky

Bar­nes

10b

Hr. Wil­son

1

Schach

1

Bucky

Bar­nes

10b

Hr. Wil­son

4

Fo­to­gra­fie

2

Steve

Ro­gers

9a

Fr. Car­ter

2

Sport

3

Tony

Stark

8c

Hr. Par­ker

1

Schach

3

Tony

Stark

8c

Hr. Par­ker

3

Com­pu­ter

2. Nor­mal­form:

Eine Re­la­ti­on ist in der zwei­ten Nor­mal­form (2.NF), wenn sie in der 1.NF vor­liegt und jedes At­tri­but, das nicht zum Pri­mär­schlüs­sel ge­hört, alle At­tri­bu­te des Pri­mär­schlüs­sels zur ein­deu­ti­gen Iden­ti­fi­ka­ti­on be­nö­tigt. D.h. jedes Nichtschlüssel-​Attribut muss voll funk­ti­o­nal vom ge­sam­ten Pri­mär­schlüs­sel ab­hän­gig sein.

Prüf­re­gel:

R3: jedes Nichtschlüssel-​Attribut muss voll funk­ti­o­nal vom Schlüs­sel ab­hän­gig sein

→ d.h. At­tri­but kann nur durch den ge­sam­ten Schlüs­sel ein­deu­tig be­stimmt wer­den

An­wen­dung Regel 3

Pro­blem:

Lö­sung:





Ta­bel­le nach An­wen­dung der Re­geln:



Ta­bel­le: Ta­bel­le: Ta­bel­le:

SNr

GTA_Nr

1

1

1

4

2

2

3

1

3

3

SNr

Vor­na­me

Nach­na­me

Klas­se

Klas­sen­lei­ter

1

Bucky

Bar­nes

10b

Hr. Wil­son

2

Steve

Ro­gers

9a

Fr. Car­ter

3

Tony

Stark

8c

Hr. Par­ker

GTA_Nr

Be­zeich­nung

1

Schach

2

Sport

3

Com­pu­ter

4

Fo­to­gra­fie

x