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3. Normalform (NF)

Beabsichtigte Lernziele

Dieser Abschnitt widmet sich der Übertragung unserer Grund-Daten in die 3. Normalform. 

Dabei ist zu erreichen, dass wiederum alle

  1. Datenbank-Relations-Nichtschlüsselattribute nicht transitiv sind.
  2. Relationen der 1. und der 2. Normalform genügen!

Transitive Abhängigkeit

Nichtschlüsselattribute einer Relation dürfen nicht transitiv von anderen Attributen als dem Prmärschlüssel abhängen. Das heißt, Nichtschlüsselattribute dürfen nur vom Primärschlüssel abhängig sein und nicht durch weitere Attribute (auch Fremdschlüssel) funktional abhängig sein.

Beispiel:

Wir nehmen an, dass unsere Tabelle personendaten (sh. 2. Normalform) erweitert wird um die Attribute {PLZ,Ort}

personendaten
PersonID Vorname Nachname Telefon PLZ Ort
1 Max Müller 0491 222222 48161 Münster
2 Gabriela Fritz 0213 4567 48167 Münster

Das Attribut Ort ist transitiv von dem Attribut PLZ abhängig und vom Primärschlüssel.

Anwendung

Wir betrachten unsere Tabelle Personendaten

personendaten
PersonID Vorname Nachname Telefon PLZ Ort
1 Max Müller 0491 222222 48161 Münster
2 Gabriela Fritz 0213 4567 48167 Münster

Zunächste stellen wir fest, dass die beiden Attribute {PLZ,Ort} mehrfach genannt werden können und nicht vollfunktional vom Primärschlüssel abhängen. Das lösen wir nach Vorgaben aus Abschnitt 2. NF auf.

personendaten
PersonID Vorname Nachname Telefon OrtID
1 Max Müller 0491 222222 34
2 Gabriela Fritz 0213 4567 46

orte
OrtID PLZ Ort
34 48161 Münster
46 48167 Münster

  keine transitive Abhängigkeit vorhanden

Erklärung:

Das Attribut Ort hängt transistiv von PLZ ab und erst dann vom Primärschlüssel OrtID.

Abhilfe:

Wir teilen nochmals logisch in einzelne Relationen auf.

Überarbeitung:

Die Postleitzahl ist eindeutig. Sie kennzeichnet deutschlandweit einen eindeutigen Ort, der mit Längen- und Breitengrad angegeben werden kann. In Großstädten ist es üblich, Stadtteilen eigene Postleitzahlen zuzuorden. Der Städtename bleibt aber.

1. Das berücksichtigen wir in unserem Datenbankdesign und erzeugen eine schwache Relation, die nur Bezug zur Relation orte hat.

personendaten
PersonID Vorname Nachname Telefon OrtID
1 Max Müller 0491 222222 34
2 Gabriela Fritz 0213 4567 46

orte
OrtID PLZ OrtBezID Lon Lat
34 48161 4 51.9601912 7.546847699
46 48167 4 51.9212884 7.7357128

ortbezeichnungen
OrtBezID Name
4 Münster
8 München

2.   keine transitiven Abhängigkeiten mehr vorhanden.

3.   fast vollständige Vermeidung von Redundanzen, Inkonsistenzen und Anomalien

Fazit:

Alle Forderungen der 3. Normalform sind erfüllt

  • Alle Normalformen müssen erfüllt sein, damit eine praxistaugliche Redundanz-, Inkonsistenz- und Anomaliefreie Datenbank erzeugt werden kann

  • Die 3. Normalform ist in den meisten Fällen ausreichend für ein praxisnahes Datenbankdesign

  • Die 4. und 5. Normalform zielen auf sehr hohe Wartbarkeit und nahezu vollständig Redundanzfreiheit ab. Sind aber nicht Gegenstand dieses Kurses.