Datenmanagement Übung 5

Transkript

1 Datenmanagement Übung 5 Normalisierung (1.-3. NF)

2 AUFGABE 1 1

3 Definitionen 1. NF Eine Relation befindet sich in 1. NF, wenn jeder Attributwert atomar ist und alle Nicht-Schlüsselattribute funktional vom Primärschlüssel abhängig sind. Funktionale Abhängigkeit Seien A und B Attributmengen einer Relation R, dann ist B funktional abhängig von A, wenn jedem Wert von A genau ein Wert von B zugeordnet ist. Anders ausgedrückt: Eine Wiederholungsgruppe liegt dann vor wenn nicht dem Schlüssel angehörende Attribute nicht vom Schlüssel funktional abhängig sind d.h. dass die Ausprägung einer Spalte mit dem Schlüssel nicht eindeutig identifiziert werden können. 2

4 Ausgangssituation Für jeden Dozenten sind nacheinander die Lehrveranstaltungen aufgelistet die er oder sie betreut hat. Studenten können Lehrveranstaltungen auch mehrfach (wenn es der Zufall will, auch beim gleichen Dozenten) absolvieren, z. B. falls sie durchfallen oder mit einem Freiversuch, allerdings nur einmal pro Semester. Deswegen ist für die Note auch das jeweilige Fachsemester (FS) des Studenten festgehalten, in welchem er oder sie die Leistung erbracht hat. Eine Wiederholungsgruppe ist eine Gruppe von Attributen, die für einen Datensatz mehrfach belegt sind. 3

5 Überführung in 1. Normalform 4

6 Überführung in 1. Normalform 5

7 Ergebnis der Überführung in 1. Normalform 6

8 Definitionen 2. NF Eine Relation befindet sich in 2. NF, wenn sie sich in 1. NF befindet und alle Nicht-Schlüsselattribute vollfunktional vom Primärschlüssel abhängig sind. Vollfunktionale Abhängigkeit Seien A und B Attributmengen einer Relation R, dann ist B vollfunktional abhängig von A (A B), wenn B funktional abhängig ist von A, jedoch nicht von irgendeiner Teilmenge von A. Damit dürfen keine Nichtschlüsselattribute existieren, die nur von einem Teil des Primärschlüssels abhängen. Um eine Relation von der ersten in die zweite Normalform zu überführen, sind solche Attributgruppen in eigene Relationen auszulagern. 7

9 Definitionen Alle Relationen, deren Primärschlüssel aus nur einem Attribut besteht, sind bereits in zweiter Normalform die keine Nichtschlüsselattribute enthalten, sind bereits in zweiter Normalform Alle übrigen Relationen sind wie folgt zu untersuchen: Alle Gruppen von Nichtschlüsselattributen identifizieren, die jeweils nur von einem Teil des Schlüssels funktional abhängig sind und diese jeweils mit dem Schlüsselteil in eine eigene Tabelle überführen Der ausgegliederte Schlüsselteil wird Schlüssel der neuen Tabelle. Die ausgegliederten Nichtschlüsselattribute werden aus der Ursprungstabelle entfernt. 8

10 Überführung in 2. Normalform Ist laut Definition bereits in 2. NF. 9

11 Überführung in 2. Normalform 10

12 Überführung in 2. Normalform 11

13 Ergebnis der Überführung in 2. Normalform 12

14 Definitionen 3. NF Eine Relation befindet sich in 3. NF, wenn sie sich in 2. NF befindet und kein Nicht-Schlüsselattribut transitiv vom Primärschlüssel abhängig ist. Transitive Abhängigkeit Seien A, B und C Attributmengen einer Relation R, so dass A B und B C, dann ist C transitiv abhängig von A (über B). Damit dürfen keine Nichtschlüsselattribute existieren, die indirekt über andere Nichtschlüsselattribute vom Primärschlüssel abhängen. Um eine Relation von der zweiten in die dritte Normalform zu überführen, sind solche Attributgruppen in eigene Relationen auszulagern. 13

15 Überführung in 3. Normalform Annahme: TelNr funktional abhängig von Mitarbeiter (nicht von Büro) Annahme: BüroNr global eindeutig Annahme: BüroNr nicht global eindeutig 14

16 Überführung in 3. Normalform Annahme: TelNr funktional abhängig von Büro (nicht von Mitarbeiter) Annahme: BüroNr global eindeutig Annahme: BüroNr nicht global eindeutig 15

17 Überführung in 3. Normalform Ist laut Definition bereits in 3. Normalform Sind bereits in 3. Normalform (nach Prüfung) 16

18 Überführung in 3. Normalform Ist laut Definition bereits in 3. Normalform Sind bereits in 3. Normalform (nach Prüfung) 17

19 AUFGABE 2 18

20 Ausgangssituation 28

21 AUFGABE 3 29

22 Ausgangssituation Die Leiterin der Abteilung Studentisches Hausen des Radebeuler Studentenwerks, Frau Karin Kerlake, sucht nach einer datenbankgestützten Möglichkeit, die innerstädtischen Wohnheime zu verwalten. Sie hat bereits eine Liste erstellt, sortiert nach ihren treuen Mitarbeiterinnen, die die jeweiligen Objekte betreuen. Jedes Objekt hat ein oder mehrere Zimmertypen, die sich in Größe und Ausstattung unterscheiden. 30

23 Überführung in 1. Normalform 31

24 Überführung in 1. Normalform 32

25 Ergebnis der Überführung in 1. NF Alle Relationen bereits in 3. NF 33

26 Datenmanagement Übung 5 Normalisierung (1.-3. NF)