Datenbankdesign und Normalisierung Allgemeine Technologien II - SS 2009

Allgemeine Technologien II - SS 2009 Datenbankdesign Erste Vorüberlegungen (Was? Wie?) Datenmodellierung Wie viele Tabellenspalten, welche Datentypen? Tabellen anlegen mit den 5 Normalformen Allgemeine Technologien II - SS 2009

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Grundsätze bei der Datenmodellierung Keine Redundanz (doppeltes Vorhandensein einzelner Daten) Eindeutigkeit  Schlüssel Datenintegrität erzwingen (Einschränkungen vorgeben Welche Werte) Keine Prozessdaten Allgemeine Technologien II - SS 2009

Normalisierung von Datenbanken Grob gesagt: Regelwerk zur Vermeidung von bestimmten Problemen bei einer Datenbank Durch E.F. Codd begründet (1970) Komplexe Tabellen durch Aufteilen – nach bestimmten Regeln - in mehrere Tabellen vereinfachen Dafür bedient man sich den 5 Normalformen Allgemeine Technologien II - SS 2009

Allgemeine Technologien II - SS 2009 Ablauf Das Relationenschema wird dabei in die erste, zweite, dritte usw. Normalform überführt. Damit ein Relationenschema in einer Normalform vorliegt, muss es die Kriterien der jeweiligen Normalform erfüllen. Die ersten 3 Normalformen sind die wichtigsten Allgemeine Technologien II - SS 2009

Allgemeine Technologien II - SS 2009 1. Normalform Erreicht, wenn: Pro Tabellenfeld nur ein Wert Atomare Attributwerte Eindeutiger Primärschlüssel  Abfragen durch die 1NF erleichtert bzw. überhaupt erst ermöglicht, da die Attributwertebereiche atomar sind. Allgemeine Technologien II - SS 2009

Verletzung der 1.Normalform Allgemeine Technologien II - SS 2009

Allgemeine Technologien II - SS 2009 Lösung: Allgemeine Technologien II - SS 2009

Allgemeine Technologien II - SS 2009 Da jetzt jeder Attributwertebereich atomar ist sowie die Tabelle einen eindeutigen Primärschlüssel (Verbundschlüssel aus den Spalten CD_ID und Track) besitzt, befindet sich die Relation in 1NF. Allgemeine Technologien II - SS 2009

Allgemeine Technologien II - SS 2009 1.NF ??? Allgemeine Technologien II - SS 2009

Allgemeine Technologien II - SS 2009 2. Normalform Erreicht, wenn 1. Normalform vorhanden jedes Nichtschlüsselattribut von jedem Schlüsselkandidaten voll funktional abhängig ist. Anders gesagt: Jedes nicht-primäre Attribut (nicht Teil eines Schlüssels) ist jeweils vom ganzen Schlüssel abhängig, nicht von nur einem Teil eines Schlüssels. Jede Tabelle enthält nur Daten eines Themengebiets. Sollte dies nicht der Fall sein, müssen die Daten wie in der ersten Normalform weiter aufgeteilt werden. Allgemeine Technologien II - SS 2009

Allgemeine Technologien II - SS 2009 Verletzung der 2. NF Allgemeine Technologien II - SS 2009

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Allgemeine Technologien II - SS 2009 3. Normalform Erreicht, wenn Die 2. Normalform erfüllt ist und jedes Nichtschlüsselattribut von keinem Schlüsselkandidaten transitiv (kettenartig) abhängt. Eine transitive Abhängigkeit besteht immer dann, wenn ein Attribut über ein anderes Attribut (also nicht direkt) vom Primärschlüssel abhängig ist. Allgemeine Technologien II - SS 2009

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Allgemeine Technologien II - SS 2009 Warum Normalisierung? Vermeidung von: Redundanzen Anomalien (Änderungs-, Lösch-, Einfüge-Anomalie) Inkonsistenzen (= Nicht-Übereinstimmung von Datenwerten) Ziele Vereinfachung des Aufbaus von Tabellen Einfache Datenpflege Stabile und flexible Strukturen Allgemeine Technologien II - SS 2009

Allgemeine Technologien II - SS 2009 Zusammenfassung alle (impliziert: atomaren) Werte beziehen sich auf den Schlüssel - 1. NF bei zusammengesetzten Schlüsseln beziehen sie sich jeweils auf den gesamten Schlüssel - 2. NF die Werte hängen nur vom Schlüssel ab, und nicht von weiteren Werten - 3. NF Merksatz: Der Schlüssel, der ganze Schlüssel und nichts als der Schlüssel - so wahr mir Codd helfe. Allgemeine Technologien II - SS 2009

Allgemeine Technologien II - SS 2009 Schwächen im Datenmodell aufgrund fehlender Normalisierung können einen höheren Aufwand bei einer späteren Weiterentwicklung/ Fehlerbehebung bedeuten. Befindet sich ein Relationenschema nicht in einer der Normalformen, so nennt man diese Form auch Non-First-Normal-Form (NF²) oder Unnormalisierte Form (UNF). Allgemeine Technologien II - SS 2009

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