Normalisierung

Normalformen

• 1. Normalform
  • nur atomare Attribute
• 2. Normalform
  • 1NF und
  • Jedes nicht zum Primärschlüssel gehörende Attribut ist vom Primärschlüssel voll funktional abhängig
  • nicht in 2NF ist also:
    • Schlüssel: AB
    • FD: A -> C
    • weil C nur von A, also nicht dem gesamten Schlüssel abhängt
• 3. Normalform
  • 2NF und
  • Keine transitiven Abhängigkeiten zwischen einem Schlüssel und Nicht-Schlüsselattributen
  • nicht in 3NF ist also:
    • Schlüssel: A
    • FDs: A -> B und B -> C
    • weil C kein Schlüsselattribut ist und transitiv von A abhängt
• Boyce-Codd-Normalform
  • 3NF und
  • auch keine transitiven Abhängigkeiten über Schlüsselattribute
  • R1 = {C, D, E}, F1 = {DE → C, C → D}, K1 = {CE, DE} erfüllt die 3NF, aber nicht die BCNF
  • R2 = {D, A, C, F }, F2 = {D → ACF, AC → D}, K2 = {{D}, {A, C}} erfüllt die BCNF, aber nicht die 4NF
  • Was ist der Unterschied zwischen diesen beiden? Warum erfüllt die eine die BCNF und die andere nicht???
    • In R1 ist C kein Superkey, in R2 sind dies D und AC jedoch schon. Für die BCNF muss die linke Seite jedes FDs ein Superkey sein.

Syntheseverfahren

• dient zur Erreichung der 3NF
• garantiert Verbundtreue und Abhängigkeitstreue
  • Verbundtreue heißt, dass wenn man alle Relationen JOINt, man wieder die Ausgangsrelation erhält
• Vorgehen
  • Sortiere die FDs
    • absteigend nach Anzahl der beteiligten Attribute
    • absteigend nach der länge der linken Seite
  • führe für jede FD folgende Schritte durch
    • gibt es eine Relation, die bereits alle Attribute der FD enthält?
      • ja: füge die FD zu dieser Relation hinzu
      • nein: erstelle eine neue Relation mit der FD und all seinen Attributen
  • gibt es eine Relation, die den gesamten Schlüssel enthält?
    • wenn nein, erstelle eine solche

Dekompositionsverfahren

• dient zur Erreichung der BCNF
• garantiert Verbundtreue, nicht aber Abhängigkeitstreue
• Vorgehen
  • Wähle eine FD, die die BCNF verletzt (weil die linke Seite kein Superkey ist)
  • Teile die Relation auf in
    • alle Attribute außer der, der rechten Seite der FD
    • alle Attribute der FD
  • füge die betrachtete FD der zweiten Relation und alle anderen FDs der transitiven Hülle, deren Attribute in der ersten Relation enthalten sind, der ersten Relation hinzu
  • wiederhole dies solange, bis alle Relationen die BCNF erfüllen
• abhängig von der Reihenfolge der betrachteten FDs ergeben sich unterschiedliche Ergebnisse