Normalisierung und Normalformen mit Beispiel | Normalisierung von Datenbanken

<aside> 💡 Unter Normalisierung eines relationalen Datenbankmodells versteht man die Aufteilung von Attributen in mehrere Relationen (Tabellen) mithilfe der Normalisierungsregeln und deren Normalformen, sodass eine Form entsteht, die keine vermeidbaren Redundanzen mehr enthält.

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Warum normalisieren?

Ziel der Normalisierung ist eine redundanzfreie Datenspeicherung zu erstellen.

<aside> 💡 Redundanzfrei = Daten können entfernt werden, ohne dass es zu Informationsverlusten kommt.

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In der Datenbankentwicklung ist die dritte Normalform oft ausreichend, um die perfekte Balance aus Redundanz, Performance und Flexibilität für eine Datenbank zu gewährleisten. Natürlich gibt es auch Sonderfälle, z.B. im wissenschaftlichen Bereich, wo eine Datenbank bis zur 5. Normalform normalisiert werden kann bzw. muss.

Ziele der Datenbank-Normalisierung:

• Beseitigung von Redundanzen
• Vermeidung von Anomalien (funktionelle und transitive Abhängigkeiten)
• Erstellung eines klar strukturierten Datenbankmodells

nullte Normalform:

= Bei einer Tabelle in der nullten Normalform befinden sich alle Daten unnormalisiert in einer Tabelle

erste Normalform:

<aside> 💡 Bei einer Tabelle in der ersten Normalform müssen alle Attribute atomar sein

→ Atomar bedeutet, dass diese Attribute nicht weiter aufteilbar sind

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Bei dem Attribut “Name” stehen sowohl der Vorname, als auch der Nachname in einem Attribut. Dies muss weiter aufgespalten werden.

→ Unter dem Attribut “Straße” könnte man die Hausnummer separieren, allerdings ist dies hier nicht nötig, weil die Funktionalität nach der Suche von Hausnummern nicht benötigt wird.

zweite Normalform:

<aside> 💡 Eine Tabelle befindet sich in der zweiten Normalform, wenn diese sich in der ersten Normalform befindet und jedes Nichtschlüsselattribut von jedem Schlüsselkandidaten voll funktional abhängig ist.

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• Bei “BestellungArtikel” müssen beide Primärschlüssel einzigartig sein, sodass die Anzahl auf die Bestellung und den Artikel passt. Nur dann kann die Anzahl unabhängig sein, obwohl diese insgesamt gleich sein kann.
  • Ein Attribut innerhalb einer Tabelle besteht also nur dann, wenn jenes Attribut funktional von dem Primärschlüssel abhängig ist. Beispielsweise kann in “Kunde” das Attribut “Vorname” nicht ohne “KundenNr” bestehen, da es von diesem funktional abhängig ist.
• Anhand von den Tabellen “Bestellung” und “Kunde” lässt sich aufzeigen, dass das Attribut “KundenNr” in “Bestellung” ein normales Attribut darstellt, in der “Kunde”-Tabelle jedoch als Fremdschlüssel fungiert.