Normalisierung einer Datenbank am konkreten Beispiel – Anwendungsentwickler-Podcast #144

Wir gehen ein komplettes Beispiel zur Normalisierung einer relationalen Datenbank durch in der einhundertvierundvierzigsten Episode des Anwendungsentwickler-Podcasts. Inhalt Theoretische Grundlagen * Wir normalisieren Datenbanken um Redundanzen zu vermeiden, die zu Anomalien führen können. Mehr dazu in Podcast-Episode 18. * Grundlagen wie Schlüssel, Kardinalitäten usw. erkläre ich in Podcast-Episode 17. * Merksatz: „The key, the whole key, and nothing but the key.“ Beispieldaten Wir verwenden ein „klassisches“ Beispiel, das so oder ähnlich in vielen IHK-Prüfungen genutzt wird. * Umfeld: Kunden bestellen Artikel aus verschiedenen Artikelgruppen. * Ein Kunde kann mehrere Bestellungen durchführen. Eine Bestellung wird immer von genau einem Kunden getätigt. * Zu den Kunden werden Name und Adresse erfasst. * Jede Bestellung hat ein Bestelldatum. * In einer Bestellung können mehrere Artikel enthalten sein. Ein Artikel kann auch in mehreren Bestellungen auftauchen. * Artikel haben eine Bezeichnung und einen Preis. * Ein Artikel kann zu genau einer Artikelgruppe gehören. Eine Artikelgruppe kann mehrere Artikel enthalten. * Artikelgruppen haben eine Bezeichnung und einen Rabatt. Ausgangssituation (nicht normalisiert) * Alle Bestellungen stehen in einer einzelnen Tabelle. Jede Bestellung steht komplett inkl. mehrerer Artikel in einer Zeile. Die Adresse steht komplett in einem einzigen Attribut. * Beispiele für Probleme: Viele Redundanzen (z.B. Adressen, Artikelbezeichnungen), Sortierung nach Ort ist nicht möglich, Selektion aller gekaufter Fernseher ist nicht möglich. 1. Normalform * Definition: Es gibt 1) nur atomare Attribute und 2) keine Wiederholungsgruppen. * „the key“: Alle Datensätze sind eindeutig über einen Primärschlüssel identifizierbar. * Durch 2) werden Redundanzen zunächst eingeführt, da aus einer Zeile nun mehrere Zeilen mit redundanten Inhalten werden. * Vorgehen: Nicht-atomare Attribute auf mehrere Spalten aufteilen. Wiederholungsgruppen auf mehrere Zeilen aufteilen. * Ein Datensatz ist über einen zusammengesetzten Schlüssel aus drei Attributen identifizierbar. * Redundanzen: Kunden-, Bestell- und Artikeldaten sind jeweils mehrfach vorhanden. * Ursache: Tabelle enthält drei Konzepte (Kunde, Bestellung, Artikel), die alle nur von Teilen des Schlüssels abhängen und nicht vom gesamten. 2. Normalform * Definition: (1. Normalform erfüllt und) alle Attribute sind voll funktional vom Primärschlüssel abhängig. * „the whole key“: Alle Attribute hängen vom gesamten Schlüssel ab (und nicht nur von seinen Teilen). * Vorgehen: Alle drei Konzepte auf einzelne Tabellen aufteilen. Fremdschlüssel für Referenzen einführen. Zuordnungstabelle Position mit zusammengesetztem Schlüssel aus Fremdschlüsseln einführen. * m:n-Beziehungen werden aufgelöst. * Menge gehört an die Kombination aus Bestellung und Artikel und weder an das eine noch das andere allein. * Redundanzen: Artikelgruppe und Rabatt gehören zusammen und sind mehrfach vorhanden. * Ursache: Rabatt hängt von Artikelgruppe ab und nicht von der Artikelnummer (=transitive Abhängigkeit). 3. Normalform * Definition: (2. Normalform erfüllt und) es gibt keine transitiven Abhä...