Profilunterricht Normalisierung

Profilunterricht
Modul: Modellierung (IT & Medien)
Normalisierung
Tobias Liebing
1
Ablauf
1.
2.
3.
4.
Wiederholung des Stoffes aus der letzten Stunde
Normalisierung
ER-Modell
Datenbank mit Base
Tobias Liebing
2
Schlüssel
• Ein Schlüssel dient in einer relationalen Datenbank dazu, die
Tupel (Datensätze) einer Relation (Tabelle) eindeutig zu
identifizieren, sie zu nummern.
R(A)={A1,...,An} so gilt: α
Tobias Liebing
A
3
Primärschlüssel
• Um mitzuteilen, welchen der Schlüsselkandidaten man zur
Identifikation der Tupel in einer Relation bevorzugt, wird aus
allen Schlüsselkandidaten der Primärschlüssel ausgewählt.
Der Primärschlüssel wird üblicherweise so ausgewählt, dass er
möglichst klein ist, das heißt möglichst wenige Attribute
umfasst bzw. einen möglichst simplen Datentyp hat.
• Besteht ein Primärschlüssel aus mehreren Attributen, spricht
man auch von einem kombinierten Primärschlüssel oder
einem Verbundschlüssel.
Tobias Liebing
4
Fremdschlüssel
• Ein Fremdschlüssel ist ein Attribut oder eine
Attributkombination einer Relation, welches auf einen
Primärschlüssel (bzw. Schlüsselkandidaten) einer anderen
oder der gleichen Relation verweist.
• Er dient als Verweis zwischen zwei Relationen, d. h. er zeigt
an, welche Tupel der Relationen inhaltlich miteinander in
Verbindung stehen.
Tobias Liebing
5
Normalisierung - Nullform
CD_ID
Albumname
Jahr der Veröffentlichung
Titel
Dauer
Handynummer
Land
1
Pink Floyd -­‐ Meddle
1971
One of These Days; A Pillow of Winds; Fearless
5:58; 6:17; 6:08
4412345
GB
2
Scott Walker -­‐ Tilt
1995
Farmer in the City; The Cockfighter; Tilt
6:38; 6:01; 5:13
442357489
GB
3
Pink Floyd -­‐ Echos
2001
One of These Days; Money
5:14; 6:29
4412345
GB
4
Beethoven -­‐ 9. Sinfonie
1824
1-­‐4 Satz
5
ACDC -­‐ Highway to Hell
1979
Highway to Hell; Girls Got Rhythm
Fehlende Atomisierung
Tobias Liebing
Wiederholung
AU
3:28; 3:32
123555478
US
Redundanz
6
1. Normalform
Eine Relation liegt in der ersten Normalform vor, wenn alle
Attributswerte der Attribute der Relation atomar sind.
Der Wertebereich der Attribute der Relation selbst atomar sind,
innerhalb der Relation keine Wiederholungsgruppen vorliegen
und die Relation durch einen eindeutigen Primärschlüssel
bestimmt wird.
• Nicht-atomare Werte auflösen
• Wiederholungsgruppen auflösen
• Eindeutiger Primärschlüssel
Tobias Liebing
7
1.NF - atomaren Wertebereich
CD_ID
Album
Band
Jahr der Veröffentlichung
Titel_ID
Titel
Dauer
Ländervorwahl
Nummer
Land
1
Meddel
Pink Floyd
1971
1
One of These Days
05:58
44
12345
GB
1
Meddel
Pink Floyd
1971
2
A Pillow of Winds
06:17
44
12345
GB
1
Meddel
Pink Floyd
1971
3
Fearless
06:08
44
12345
GB
2
Tilt
Scott Walker 1995
4
Farmer in the City
06:38
44
2357489
GB
2
Tilt
Scott Walker 1995
5
The Cockfighter
06:01
44
2357489
GB
2
Tilt
Scott Walker 1995
6
Tilt
05:13
44
2357489
GB
3
Echos
Pink Floyd
2001
1
One of These Days
05:14
44
12345
GB
3
Echos
Pink Floyd
2001
7
Money
06:29
44
12345
GB
4
9. Sinfonie
Beethoven 1824
8
1.Satz
AU
4
9. Sinfonie
Beethoven 1824
9
2.Satz
AU
4
9. Sinfonie
Beethoven 1824
10
3.Satz
AU
4
9. Sinfonie
Beethoven 1824
11
4.Satz
AU
5
Highway to Hell
ACDC
1979
12
Highway to Hell
03:28
1
23555478
US
5
Highway to Hell
ACDC
1979
13
Girls Got Rhythm
03:32
1
23555478
US
Tobias Liebing
8
2. Normalform
Eine Relation liegt in der zweiten Normalform vor, wenn die
Relation bereits in der ersten Normalform vorliegt und jedes
Nichtschlüsselattribut der Relation vom Primärschlüssel voll
funktional abhängig ist.
• Zusammengesetzter Schlüssel
• Mindestens ein Nichtschlüsselattribut
Tobias Liebing
9
2.NF
CD_ID
Album
Jahr der Veröffentlichung
Band_ID
Band_ID
Band
Ländervorwahl
Nummer
Land
1
Meddel
1971
1
1
Pink Floyd
44
12345
GB
2
Tilt
1995
2
2
Scott Walker 44
2357489
GB
3
Echos
2001
1
3
Beethoven 4
5
9. Sinfonie
Highway to Hell
1824
1979
3
4
4
ACDC
Titel_ID
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
Titel
One of These Days
A Pillow of Winds
Fearless
Farmer in the City
The Cockfighter
Tilt
One of These Days
Money
1.Satz
2.Satz
3.Satz
4.Satz
Highway to Hell
Girls Got Rhythm
Tobias Liebing
CD_ID
1
1
1
2
2
2
3
3
4
4
4
4
5
5
Titel_ID
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
AU
1
23555478
US
Dauer
05:58
06:17
06:08
06:38
06:01
05:13
05:14
06:29
03:28
03:32
10
3. Normalform
Eine Relation ist in der dritten Normalform, wenn sie bereits in
der zweiten Normalform vorliegt und kein Nichtschlüsselattribut
vom Primärschlüssel transitiv abhängig ist.
• Neben dem Primärschlüssel
• Mindestens zwei Nichtschlüsselattribute, die nicht Bestandteil
eines Schlüsselkandidaten sind.
Tobias Liebing
11
3.NF
CD_ID
1
2
3
4
5
Album
Meddel
Tilt
Echos
9. Sinfonie
Highway to Hell
Titel_ID
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
Titel
A Pillow of Winds
Fearless
Farmer in the City
The Cockfighter
Tilt
One of These Days
Money
1.Satz
2.Satz
3.Satz
4.Satz
Highway to Hell
Girls Got Rhythm
Tobias Liebing
Jahr der Veröffentlichung
1971
1995
2001
1824
1979
Band_ID
1
2
1
3
4
CD_ID
1
1
2
2
2
3
3
4
4
4
4
5
5
Band_ID
1
2
3
4
Titel_ID
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
Dauer
06:17
06:08
06:38
06:01
05:13
05:14
06:29
Band
Pink Floyd
Scott Walker Beethoven ACDC
Ländervorwahl
44
44
43
1
Ländervorwahl
44
43
1
Land
GB
AU
US
Nummer
12345
2357489
23555478
03:28
03:32
12
http://www.informatikz entral e.d e/mysql-­‐d at entyp en.h tml
Tobias Liebing
13