Relationaler Datenbankentwurf (II)

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1 Relationaler Datenbankentwurf (II)
Normalformenlehre 1

2 Funktionale Abhängigkeiten (1)
X, Y Teilmengen von Attributen einer Relation R. Y heißt funktional abhängig von X, wenn für alle Tupel r, s aus R gilt aus ProjX(s) = ProjX(r) folgt stets: ProjY(s) = ProjY(r) oder anders: Alle Zeilen, deren Wert in X übereinstimmt, stimmen auch bezüglich ihres Wertes in Y überein. X Y liest man “X bestimmt Y”, Y ist funktional abhängig von X ProjX(s) bezeichnet die Projektion von s auf X.

3 Funktionale Abhängigkeiten (2)

4 Eindeutiger Schlüssel

5 Eindeutiger Schlüssel

6 Eindeutiger Schlüssel

7 Andere Schlüsselbegriffe (1)
Eindeutiger Schlüssel Primärschlüssel Jede Relation besitzt genau einen Primärschlüssel ein eindeutiger Schlüssel wird auserwählt Fremdschlüssel ist Primärschlüssel in einer anderen Relation Zweitschlüssel dienen zum schnellen Zugriff über Spalten, die nicht zum Primärschlüssel gehören Suchbedingungen Join-Spalten

8 Andere Schlüsselbegriffe (2)

9 Erläuterungen zu den Schlüsseln
Künstliche Schlüssel- Surrogate Keys Performancegewinne und Verluste durch Zweitschlüssel Gewinne beim Lesen Verluste beim Schreiben Größe der Tabellen bei Zweitschlüsseln: > Tupel Fremdschlüssel oft Zweitschlüssel

10 Potentielle Inkonsistenz schwer zu handhaben Einfügeanomalien
Normalformen Schlechte Datenbankschemas sind gekennzeichnet durch: Viele Redundanzen Unübersichtlichkeit Potentielle Inkonsistenz schwer zu handhaben Einfügeanomalien Löschanomalien

11 Normalformen (2)

12 1. Normalform (1NF) Eine Relation R ist (1NF), wenn
alle Attribute nur atomare Werte enthalten.

13 2. Normalform (2NF) Eine Relation R mit Primärschlüssel S ist (2NF), wenn sie (1NF) ist und jedes Nicht-Schlüssel-Attribut funktional abhängig vom Primärschlüssel S ist.

14 Beispiel zu 2NF

15 Transitive Abhängigkeit
X, Y und Z paarweise verschiedene Attributkombinationen einer Relation Z heißt transitiv abhängig von X, wenn Y funktional abhängig von X und Z funktional abhängig von Y ist, aber X nicht funktional abhängig von Y ist. Also X Y Z, aber nicht Y X. Ang_Nr Abt_Nr Abt_Name

16 Eine Relation R ist 3 NF, wenn sie
3. Normalform (3NF) Eine Relation R ist 3 NF, wenn sie (1NF) und (2NF) ist kein Nicht-Schlüsselattribut transitiv abhängig von einem Schlüsselattribut ist. 1NF 2NF 3NF

17 3. Normalform

18 Beispiel: 3. Normalform

19 Nachteile bei Verletzung der Normalformen
unnötiger Speicherplatzverbrauch Änderungsanomalie Einfügeanomalie Fehlerhäufigkeit ist erhöht Gefahr von Inkonsistenz

20 Nutzen und Grenzen des Normalisierungsverfahrens
Normalisierung geht von vorhandenem Datenvolumen aus. R-Modell ist intuitiv oft schon in dritter Normalform Gut für Reorganisation Performanceverluste durch große Anzahl von Tabellen Widerspricht der Objektorientierung manchmal ist Verletzung der Normalformen gewollt kein Dogma