10 - Schritte zur Normalform

Eine Tabelle befindet sich in der 1. Normalform,

• wenn sie einen Primärschlüssel hat (bestehend aus einer oder mehreren Spalten…), und
• wenn es keine „Mehrfachattribute“ gibt (Mehrfachattribute sind Spalten mit Werten, die sich in kleinere Informationseinheiten zerlegen ließen, wie z.B. Name in Vorname und Nachname. Attributwerte, die sich nicht weiter sinnvoll aufspalten lassen, nennt man atomare Werte.)

Aufgaben:

1. Gib alle Attribute (Spalten) an, die keine atomaren Werte enthalten und erkläre, wie die Struktur der Tabelle verändert werden kann, um die Kriterien der ersten Normalform zu erfüllen.
2. Erstelle in der gleichen OpenOffice-Datei (z.B. auf dem Datenblatt 1.NF oder weiter unten auf dem selben Datenblatt) eine Tabelle mit der neuen Struktur.
   Beachte, dass keine Information verloren gehen darf. Übertrage in die neu erstellte(n) Tabelle(n) immer alle notwendigen Daten, z.B. durch Kopieren & Einfügen.
3. Welche der Anomalien und Schwierigkeiten im Umgang mit der Tabelle wurden durch die Umwandlung in die erste Normalform behoben?

Eine Tabelle befindet sich in der 2. Normalform,

• wenn sie in der 1. Normalform vorliegt, und
• wenn jedes Nicht-Schlüsselattribut vom ganzen Primärschlüssel abhängt, und nicht bereits von einem Teil der Schlüsselattribute.
  [Als Erklärung zum Begriff der (funktionalen) Abhängigkeit soll für heute genügen: * Ergibt sich der Wert von Attribut A schon aus dem Wert von Attribut B,
  dann hängt A von B ab. * Ergibt sich der Wert von Attribut A erst aus der Kombination der Werte von B und C,
  so hängt A von B und C ab.]

Aufgaben:

4. Analysiere die Tabelle auf Abhängigkeiten und gib an, welche Nicht-Schlüsselattribute von welchen Schlüsselattributen abhängen:
   Schlüsselattribute:
   • AuftragsNr
   • Teillieferung
   • AuftragsNr+Teillieferung
5. Erstelle (wieder in Excel) mit Hilfe der Überlegungen aus Aufgabe 4 neue Tabellen, die den Anforderungen an die zweite Normalform genügen (ohne Informationsverlust!)
6. Begründe, wieso keine Informationen verloren gehen, indem Du anhand von Auftrag 85318 erklärst, wie aus den Tabellen in der zweiten Normalform alle ursprünglichen Auftragsdaten zurückgewonnen werden können.
7. Halte in Stichpunkten fest, welche der eingangs betrachteten Probleme durch die 2.NF gelöst wurden, und welche noch bestehen.
8. Erläutere folgende Aussage: „Wenn eine Tabelle in erster Normalform vorliegt und der Primärschlüssel aus nur einem Attribut besteht, befindet sie sich automatisch in der zweiten Normalform.

Eine Tabelle befindet sich in der 3. Normalform,

• wenn sie in der 2. Normalform vorliegt, und
• wenn keine funktionalenAbhängigkeit zwischen Nicht-Schlüsselattributen bestehen.

Aufgaben:

9. Analysiere die Tabelle auf Abhängigkeiten und gib alle Abhängigkeiten zwischen Nicht-Schlüsselattributen an.
10. Erstelle in der gleichen Excel-Datei mit Hilfe der Abhängigkeiten aus Aufgabe 9 neue Tabellen (ohne Informationsverlust), die zusätzlich die Kriterien der dritten Normalform erfüllen.
11. Erläutere an einem Beispiel, wieso durch die neuen Veränderungen keine Informationen verloren gehen.
12. Halte in Stichpunkten fest, welche der verbleibenden Probleme durch die 3.NF gelöst wurden, und welche noch bestehen.

Für diese drei Normalformen und ihre Kriterien gibt es einen Merksatz:

„The key, the whole key and nothing but the key, so help me Codd.“

Damit ist gemeint, dass jede Tabelle einen Primärschlüssel hat (the key),
jedes Nicht-Schlüsselattribut vom ganzen Schlüssel abhängt (the whole key)
und keine Abhängigkeiten zwischen Nicht-Schlüsselattributen bestehen (nothing but the key).)