Normalisierung - von der 0. in die 3. Normalfom

Um den Prozess der Normalisierung von der 0. Normalform (0NF) bis zur 3. Normalform (3NF) schrittweise zu verstehen, hier ein detaillierter Lernzettel in Form einer Schritt-für-Schritt-Anleitung.

0. Normalform (0NF)
Ausgangspunkt:
- Die Daten sind in einer einzigen großen Tabelle mit möglichen Duplikaten und gruppierten Daten gespeichert.
- Beispiel: Eine Tabelle enthält Schülernamen, Adressen, Klassen, Fächer und Noten in kombinierten Feldern.

Schritte:
1. Identifizieren Sie die Probleme:
- Überprüfen Sie, ob mehrere Informationen n einer Zelle kombiniert sind (z.B. Adressen, die Straße und Hausnummer, PLZ und Ort zusammen enthalten).
- Achten Sie auf redundante Daten und Duplikate innerhalb der Tabelle.

1. Normalform (1NF)
Ziel: Zerlegen Sie gruppierte Informationen in atomare (d. h. nicht weiter sinnvoll zerlegbar) einzelne Komponenten und eliminieren Sie Duplikate.

Schritte:
Trennen von gruppierten Daten:
Stellen Sie sicher, dass jedes Attribut nur einzelne, unteilbare Werte enthält. Zum Beispiel sollte die Adresse in Straße und Hausnummer, Postleitzahl und Ort in Spalten aufgeteilt werden, wenn diese Informationen separat nützlich sind. Ebenfalls sollten bei Bedarf neue Zeilen hinzugefügt werden, damit auch hier später atomare Werte vorliegen und es zu keiner Einfügeanomalie kommt.

2. Normalform (2NF)
Ziel: Stellen Sie sicher, dass alle Nichtschlüsselattribute vollständig von einem Primärschlüssel abhängig sind.

Schritte:
1. Erkennen und Entfernen partieller Abhängigkeiten:
- Identifizieren Sie zusammengesetzte Primärschlüssel. Zum Beispiel könnte eine Kombination aus Schüler-ID und Fachnummer einzigartig jeden Datensatz identifizieren.
- Entfernen Sie Attribute, die nur von einem Teil des Primärschlüssels abhängig sind, indem Sie diese Attribute in separate Tabellen auslagern.

3. Normalform (3NF)
Ziel: Entfernen Sie transitive Abhängigkeiten, um weitere Redundanzen zu vermeiden.

Schritte:
1. Identifizieren von transitiven Abhängigkeiten:
- Prüfen Sie, ob Nichtschlüsselattribute von anderen Nichtschlüsselattributen abhängen. Zum Beispiel könnte der Wohnort eines Schülers aus der Postleitzahl ableitbar sein, was eine transitive Abhängigkeit darstellt.
2. Aufspaltung von Tabellen:
- Lagern Sie die transitiv abhängigen Attribute in eigene Tabellen aus. Dies könnte bedeuten, eine separate Tabelle für Orte mit einer Postleitzahl zu schaffen, die dann über Fremdschlüssel mit der Haupttabelle verbunden wird.
3. Entfernen von redundanten Datensätzen
-. Entfernen Sie in den neuen Tabellen doppelte Einträge.
Anwendungsbeispiel:
- Ursprüngliche Tabelle: Enthält Schülernamen, Adressen, Geburtsdatum, Klassen, Fächer und Noten.
- Nach 1NF: Jedes Attribut ist atomar; Adressen sind in Straße und Hausnummer, PLZ und Ort in neuen Spalten, Fachnummer, Fächer und Noten in separaten Zeilen unterteilt.
- Nach 2NF: Informationen zu Schülern und ihren Fächern sind in separate Tabellen aufgeteilt, wobei die Schüler-ID und Fachnummer als zusammengesetzter Primärschlüssel für die Notenpunkte dienen.
- Nach 3NF: Ort und Postleitzahl sind in einer separaten Tabelle gespeichert, um die transitive Abhängigkeit zu eliminieren, und die Schülertabelle verlinkt über einen Fremdschlüssel darauf.

Diese Schritte helfen Ihnen, eine effiziente und gut strukturierte Datenbank zu entwerfen, die wartungsarm ist und eine hohe Datenintegrität aufweist.