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DBMS DATABASE MANAGEMENT SYSTEMS
R. Herpel
23. April 2006
Einleitung
Einleitung
DBMS
Nachteil Dateien
Sichten
Relationenalgebra
Relationale Modelle
Normalisierungen
2 / 24
DBMS
Einleitung
DBMS
Nachteil Dateien
Sichten
Relationenalgebra
Relationale Modelle
Normalisierungen
3 / 24
Worin besteht der Nachteil der Verwendung von Dateien
��� ��� �� � � Verwaltung, Lohn-
Ferienplanung-
Verteilung Arbeitsmittel-
DBMS
Einleitung
DBMS
Nachteil Dateien
Sichten
Relationenalgebra
Relationale Modelle
Normalisierungen
3 / 24
Worin besteht der Nachteil der Verwendung von Dateien
��� ��� �� � � Verwaltung, Lohn-
� � ��� �� � � Ferienplanung-
Verteilung Arbeitsmittel-
DBMS
Einleitung
DBMS
Nachteil Dateien
Sichten
Relationenalgebra
Relationale Modelle
Normalisierungen
3 / 24
Worin besteht der Nachteil der Verwendung von Dateien
��� ��� �� � � Verwaltung, Lohn-
� � ��� �� � � Ferienplanung-
� � ��� �� � � Verteilung Arbeitsmittel-
Einleitung
DBMS
Nachteil Dateien
Sichten
Relationenalgebra
Relationale Modelle
Normalisierungen
4 / 24
im Vergleich zu Datenbanksystemen ?
Verwaltung, Lohn-
Ferienplanung-
Verteilung Arbeitsmittel-
Einleitung
DBMS
Nachteil Dateien
Sichten
Relationenalgebra
Relationale Modelle
Normalisierungen
4 / 24
im Vergleich zu Datenbanksystemen ?
Verwaltung, Lohn-
Ferienplanung-
Verteilung Arbeitsmittel-
Einleitung
DBMS
Nachteil Dateien
Sichten
Relationenalgebra
Relationale Modelle
Normalisierungen
4 / 24
im Vergleich zu Datenbanksystemen ?
Verwaltung, Lohn-
Ferienplanung-
Verteilung Arbeitsmittel-
Nachteil Dateien
Einleitung
DBMS
Nachteil Dateien
Sichten
Relationenalgebra
Relationale Modelle
Normalisierungen
5 / 24
Es liegen mehrere Kopien der Datei vor, woraus sich erhebliche Risiken undNachteile ergeben.
■ 7→ Datenredundanz
— Die Datei ist mehrfach vorhanden (Speicherproblem).
■ 7→ Dateninkonsistenz
— Die Bearbeitung einer Datei erfolgt nicht parallel.
■ 7→ Datenschutzprobleme
— Die Datei muss zum Beispiel kopiert werden.
Aber auch Datenbanksysteme haben Nachteile.
■ 7→ Einarbeitung notwendig■ 7→ kommerzielle Systeme sind teuer
Nachteil Dateien
Einleitung
DBMS
Nachteil Dateien
Sichten
Relationenalgebra
Relationale Modelle
Normalisierungen
5 / 24
Es liegen mehrere Kopien der Datei vor, woraus sich erhebliche Risiken undNachteile ergeben.
■ 7→ Datenredundanz
— Die Datei ist mehrfach vorhanden (Speicherproblem).
■ 7→ Dateninkonsistenz
— Die Bearbeitung einer Datei erfolgt nicht parallel.
■ 7→ Datenschutzprobleme
— Die Datei muss zum Beispiel kopiert werden.
Aber auch Datenbanksysteme haben Nachteile.
■ 7→ Einarbeitung notwendig■ 7→ kommerzielle Systeme sind teuer
Nachteil Dateien
Einleitung
DBMS
Nachteil Dateien
Sichten
Relationenalgebra
Relationale Modelle
Normalisierungen
5 / 24
Es liegen mehrere Kopien der Datei vor, woraus sich erhebliche Risiken undNachteile ergeben.
■ 7→ Datenredundanz
— Die Datei ist mehrfach vorhanden (Speicherproblem).
■ 7→ Dateninkonsistenz
— Die Bearbeitung einer Datei erfolgt nicht parallel.
■ 7→ Datenschutzprobleme
— Die Datei muss zum Beispiel kopiert werden.
Aber auch Datenbanksysteme haben Nachteile.
■ 7→ Einarbeitung notwendig■ 7→ kommerzielle Systeme sind teuer
Nachteil Dateien
Einleitung
DBMS
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Relationenalgebra
Relationale Modelle
Normalisierungen
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Es liegen mehrere Kopien der Datei vor, woraus sich erhebliche Risiken undNachteile ergeben.
■ 7→ Datenredundanz
— Die Datei ist mehrfach vorhanden (Speicherproblem).
■ 7→ Dateninkonsistenz
— Die Bearbeitung einer Datei erfolgt nicht parallel.
■ 7→ Datenschutzprobleme
— Die Datei muss zum Beispiel kopiert werden.
Aber auch Datenbanksysteme haben Nachteile.
■ 7→ Einarbeitung notwendig■ 7→ kommerzielle Systeme sind teuer
Nachteil Dateien
Einleitung
DBMS
Nachteil Dateien
Sichten
Relationenalgebra
Relationale Modelle
Normalisierungen
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Es liegen mehrere Kopien der Datei vor, woraus sich erhebliche Risiken undNachteile ergeben.
■ 7→ Datenredundanz
— Die Datei ist mehrfach vorhanden (Speicherproblem).
■ 7→ Dateninkonsistenz
— Die Bearbeitung einer Datei erfolgt nicht parallel.
■ 7→ Datenschutzprobleme
— Die Datei muss zum Beispiel kopiert werden.
Aber auch Datenbanksysteme haben Nachteile.
■ 7→ Einarbeitung notwendig■ 7→ kommerzielle Systeme sind teuer
Nachteil Dateien
Einleitung
DBMS
Nachteil Dateien
Sichten
Relationenalgebra
Relationale Modelle
Normalisierungen
5 / 24
Es liegen mehrere Kopien der Datei vor, woraus sich erhebliche Risiken undNachteile ergeben.
■ 7→ Datenredundanz
— Die Datei ist mehrfach vorhanden (Speicherproblem).
■ 7→ Dateninkonsistenz
— Die Bearbeitung einer Datei erfolgt nicht parallel.
■ 7→ Datenschutzprobleme
— Die Datei muss zum Beispiel kopiert werden.
Aber auch Datenbanksysteme haben Nachteile.
■ 7→ Einarbeitung notwendig■ 7→ kommerzielle Systeme sind teuer
Nachteil Dateien
Einleitung
DBMS
Nachteil Dateien
Sichten
Relationenalgebra
Relationale Modelle
Normalisierungen
5 / 24
Es liegen mehrere Kopien der Datei vor, woraus sich erhebliche Risiken undNachteile ergeben.
■ 7→ Datenredundanz
— Die Datei ist mehrfach vorhanden (Speicherproblem).
■ 7→ Dateninkonsistenz
— Die Bearbeitung einer Datei erfolgt nicht parallel.
■ 7→ Datenschutzprobleme
— Die Datei muss zum Beispiel kopiert werden.
Aber auch Datenbanksysteme haben Nachteile.
■ 7→ Einarbeitung notwendig■ 7→ kommerzielle Systeme sind teuer
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Einleitung
DBMS
Nachteil Dateien
Sichten
Relationenalgebra
Relationale Modelle
Normalisierungen
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Es liegen mehrere Kopien der Datei vor, woraus sich erhebliche Risiken undNachteile ergeben.
■ 7→ Datenredundanz
— Die Datei ist mehrfach vorhanden (Speicherproblem).
■ 7→ Dateninkonsistenz
— Die Bearbeitung einer Datei erfolgt nicht parallel.
■ 7→ Datenschutzprobleme
— Die Datei muss zum Beispiel kopiert werden.
Aber auch Datenbanksysteme haben Nachteile.
■ 7→ Einarbeitung notwendig
■ 7→ kommerzielle Systeme sind teuer
Nachteil Dateien
Einleitung
DBMS
Nachteil Dateien
Sichten
Relationenalgebra
Relationale Modelle
Normalisierungen
5 / 24
Es liegen mehrere Kopien der Datei vor, woraus sich erhebliche Risiken undNachteile ergeben.
■ 7→ Datenredundanz
— Die Datei ist mehrfach vorhanden (Speicherproblem).
■ 7→ Dateninkonsistenz
— Die Bearbeitung einer Datei erfolgt nicht parallel.
■ 7→ Datenschutzprobleme
— Die Datei muss zum Beispiel kopiert werden.
Aber auch Datenbanksysteme haben Nachteile.
■ 7→ Einarbeitung notwendig■ 7→ kommerzielle Systeme sind teuer
Nachteil Dateien
Einleitung
DBMS
Nachteil Dateien
Sichten
Relationenalgebra
Relationale Modelle
Normalisierungen
5 / 24
Es liegen mehrere Kopien der Datei vor, woraus sich erhebliche Risiken undNachteile ergeben.
■ 7→ Datenredundanz
— Die Datei ist mehrfach vorhanden (Speicherproblem).
■ 7→ Dateninkonsistenz
— Die Bearbeitung einer Datei erfolgt nicht parallel.
■ 7→ Datenschutzprobleme
— Die Datei muss zum Beispiel kopiert werden.
Aber auch Datenbanksysteme haben Nachteile.
■ 7→ Einarbeitung notwendig■ 7→ kommerzielle Systeme sind teuer
Sichten
Einleitung
DBMS
Nachteil Dateien
Sichten
Relationenalgebra
Relationale Modelle
Normalisierungen
6 / 24
Die Datenbanken dienen dem Management von Daten. Demzufolge gibt es auchunterschiedliche Sichten auf eine Datenbank. Diese Sichten sind wesentlich fürdie Schaffung der Datenbank und stellen Anforderungen diese.
■ Sichten
— externe Sicht : Der Nutzer soll nur Teile der Datenbank sehen, die für ihnvon Bedeutung sind.
— konzeptionelle Sicht : Die Sicht des Datenbankerstellers, derunabhängig von einer potenziellen Verarbeitung arbeitet.
— interne Sicht : In welcher Form werden die Daten tatsächlich auf demSpeichermedium abgelegt.
Das relationale Datenbankmodell stellt mathematische Grundlagen für die
Erstellung eines Datenbanksystems zur Verfügung.
Sichten
Einleitung
DBMS
Nachteil Dateien
Sichten
Relationenalgebra
Relationale Modelle
Normalisierungen
6 / 24
Die Datenbanken dienen dem Management von Daten. Demzufolge gibt es auchunterschiedliche Sichten auf eine Datenbank. Diese Sichten sind wesentlich fürdie Schaffung der Datenbank und stellen Anforderungen diese.
■ Sichten
— externe Sicht : Der Nutzer soll nur Teile der Datenbank sehen, die für ihnvon Bedeutung sind.
— konzeptionelle Sicht : Die Sicht des Datenbankerstellers, derunabhängig von einer potenziellen Verarbeitung arbeitet.
— interne Sicht : In welcher Form werden die Daten tatsächlich auf demSpeichermedium abgelegt.
Das relationale Datenbankmodell stellt mathematische Grundlagen für die
Erstellung eines Datenbanksystems zur Verfügung.
Sichten
Einleitung
DBMS
Nachteil Dateien
Sichten
Relationenalgebra
Relationale Modelle
Normalisierungen
6 / 24
Die Datenbanken dienen dem Management von Daten. Demzufolge gibt es auchunterschiedliche Sichten auf eine Datenbank. Diese Sichten sind wesentlich fürdie Schaffung der Datenbank und stellen Anforderungen diese.
■ Sichten
— externe Sicht : Der Nutzer soll nur Teile der Datenbank sehen, die für ihnvon Bedeutung sind.
— konzeptionelle Sicht : Die Sicht des Datenbankerstellers, derunabhängig von einer potenziellen Verarbeitung arbeitet.
— interne Sicht : In welcher Form werden die Daten tatsächlich auf demSpeichermedium abgelegt.
Das relationale Datenbankmodell stellt mathematische Grundlagen für die
Erstellung eines Datenbanksystems zur Verfügung.
Sichten
Einleitung
DBMS
Nachteil Dateien
Sichten
Relationenalgebra
Relationale Modelle
Normalisierungen
6 / 24
Die Datenbanken dienen dem Management von Daten. Demzufolge gibt es auchunterschiedliche Sichten auf eine Datenbank. Diese Sichten sind wesentlich fürdie Schaffung der Datenbank und stellen Anforderungen diese.
■ Sichten
— externe Sicht : Der Nutzer soll nur Teile der Datenbank sehen, die für ihnvon Bedeutung sind.
— konzeptionelle Sicht : Die Sicht des Datenbankerstellers, derunabhängig von einer potenziellen Verarbeitung arbeitet.
— interne Sicht : In welcher Form werden die Daten tatsächlich auf demSpeichermedium abgelegt.
Das relationale Datenbankmodell stellt mathematische Grundlagen für die
Erstellung eines Datenbanksystems zur Verfügung.
Relationenalgebra
Einleitung
Relationenalgebra
Überblick
Projektion
Selektion
Kartesisches Produkt
Verbund
Beispiele
Relationale Modelle
Normalisierungen
7 / 24
Überblick
Einleitung
Relationenalgebra
Überblick
Projektion
Selektion
Kartesisches Produkt
Verbund
Beispiele
Relationale Modelle
Normalisierungen
8 / 24
Die Relationenalgebra liefert ein mathematisches Modell zurErfassung von Datenbanken. In diesem Modell werden Operationendie allgemein auf Tabellen stattfinden weitestgehend unabhängigvon der konzeptionellen Sicht erklärt. Es werden hier Tabellen inTabellen abgebildet, bzw. allgemeiner Relationen in Relationen. DieAnwendung einer zweistelligen Operation auf eine Tabelle liefertwieder eine Tabelle.
Die wichtigsten zweistelligen Operationen in derRelationenalgebra sind
1. π Projektion2. σ Selektion3. ./ Verbund4. × Kartesisches Produkt
Überblick
Einleitung
Relationenalgebra
Überblick
Projektion
Selektion
Kartesisches Produkt
Verbund
Beispiele
Relationale Modelle
Normalisierungen
8 / 24
Die Relationenalgebra liefert ein mathematisches Modell zurErfassung von Datenbanken. In diesem Modell werden Operationendie allgemein auf Tabellen stattfinden weitestgehend unabhängigvon der konzeptionellen Sicht erklärt. Es werden hier Tabellen inTabellen abgebildet, bzw. allgemeiner Relationen in Relationen. DieAnwendung einer zweistelligen Operation auf eine Tabelle liefertwieder eine Tabelle.
Die wichtigsten zweistelligen Operationen in derRelationenalgebra sind
1. π Projektion2. σ Selektion3. ./ Verbund4. × Kartesisches Produkt
Überblick
Einleitung
Relationenalgebra
Überblick
Projektion
Selektion
Kartesisches Produkt
Verbund
Beispiele
Relationale Modelle
Normalisierungen
8 / 24
Die Relationenalgebra liefert ein mathematisches Modell zurErfassung von Datenbanken. In diesem Modell werden Operationendie allgemein auf Tabellen stattfinden weitestgehend unabhängigvon der konzeptionellen Sicht erklärt. Es werden hier Tabellen inTabellen abgebildet, bzw. allgemeiner Relationen in Relationen. DieAnwendung einer zweistelligen Operation auf eine Tabelle liefertwieder eine Tabelle.
Die wichtigsten zweistelligen Operationen in derRelationenalgebra sind
1. π Projektion2. σ Selektion3. ./ Verbund4. × Kartesisches Produkt
Überblick
Einleitung
Relationenalgebra
Überblick
Projektion
Selektion
Kartesisches Produkt
Verbund
Beispiele
Relationale Modelle
Normalisierungen
8 / 24
Die Relationenalgebra liefert ein mathematisches Modell zurErfassung von Datenbanken. In diesem Modell werden Operationendie allgemein auf Tabellen stattfinden weitestgehend unabhängigvon der konzeptionellen Sicht erklärt. Es werden hier Tabellen inTabellen abgebildet, bzw. allgemeiner Relationen in Relationen. DieAnwendung einer zweistelligen Operation auf eine Tabelle liefertwieder eine Tabelle.
Die wichtigsten zweistelligen Operationen in derRelationenalgebra sind
1. π Projektion2. σ Selektion3. ./ Verbund4. × Kartesisches Produkt
Überblick
Einleitung
Relationenalgebra
Überblick
Projektion
Selektion
Kartesisches Produkt
Verbund
Beispiele
Relationale Modelle
Normalisierungen
8 / 24
Die Relationenalgebra liefert ein mathematisches Modell zurErfassung von Datenbanken. In diesem Modell werden Operationendie allgemein auf Tabellen stattfinden weitestgehend unabhängigvon der konzeptionellen Sicht erklärt. Es werden hier Tabellen inTabellen abgebildet, bzw. allgemeiner Relationen in Relationen. DieAnwendung einer zweistelligen Operation auf eine Tabelle liefertwieder eine Tabelle.
Die wichtigsten zweistelligen Operationen in derRelationenalgebra sind
1. π Projektion2. σ Selektion3. ./ Verbund4. × Kartesisches Produkt
Projektion
Einleitung
Relationenalgebra
Überblick
Projektion
Selektion
Kartesisches Produkt
Verbund
Beispiele
Relationale Modelle
Normalisierungen
9 / 24
Die Projektion π beinhaltet die Auswahl von Spalten einer Tabelle.
R A B C
1 3 52 4 6
7→ πA(R)πA(R) A
12
Ein konkretes Beispiel
Klasse Name Vorname Alter
Meier Bruno 16Müller Hilde 17
7→ πName(Klasse)πName(Klasse) Name
MeierMüller
Projektion
Einleitung
Relationenalgebra
Überblick
Projektion
Selektion
Kartesisches Produkt
Verbund
Beispiele
Relationale Modelle
Normalisierungen
9 / 24
Die Projektion π beinhaltet die Auswahl von Spalten einer Tabelle.
R A B C
1 3 52 4 6
7→ πA(R)
πA(R) A
12
Ein konkretes Beispiel
Klasse Name Vorname Alter
Meier Bruno 16Müller Hilde 17
7→ πName(Klasse)πName(Klasse) Name
MeierMüller
Projektion
Einleitung
Relationenalgebra
Überblick
Projektion
Selektion
Kartesisches Produkt
Verbund
Beispiele
Relationale Modelle
Normalisierungen
9 / 24
Die Projektion π beinhaltet die Auswahl von Spalten einer Tabelle.
R A B C
1 3 52 4 6
7→ πA(R)πA(R) A
12
Ein konkretes Beispiel
Klasse Name Vorname Alter
Meier Bruno 16Müller Hilde 17
7→ πName(Klasse)πName(Klasse) Name
MeierMüller
Projektion
Einleitung
Relationenalgebra
Überblick
Projektion
Selektion
Kartesisches Produkt
Verbund
Beispiele
Relationale Modelle
Normalisierungen
9 / 24
Die Projektion π beinhaltet die Auswahl von Spalten einer Tabelle.
R A B C
1 3 52 4 6
7→ πA(R)πA(R) A
12
Ein konkretes Beispiel
Klasse Name Vorname Alter
Meier Bruno 16Müller Hilde 17
7→ πName(Klasse)πName(Klasse) Name
MeierMüller
Projektion
Einleitung
Relationenalgebra
Überblick
Projektion
Selektion
Kartesisches Produkt
Verbund
Beispiele
Relationale Modelle
Normalisierungen
9 / 24
Die Projektion π beinhaltet die Auswahl von Spalten einer Tabelle.
R A B C
1 3 52 4 6
7→ πA(R)πA(R) A
12
Ein konkretes Beispiel
Klasse Name Vorname Alter
Meier Bruno 16Müller Hilde 17
7→ πName(Klasse)
πName(Klasse) Name
MeierMüller
Projektion
Einleitung
Relationenalgebra
Überblick
Projektion
Selektion
Kartesisches Produkt
Verbund
Beispiele
Relationale Modelle
Normalisierungen
9 / 24
Die Projektion π beinhaltet die Auswahl von Spalten einer Tabelle.
R A B C
1 3 52 4 6
7→ πA(R)πA(R) A
12
Ein konkretes Beispiel
Klasse Name Vorname Alter
Meier Bruno 16Müller Hilde 17
7→ πName(Klasse)πName(Klasse) Name
MeierMüller
Selektion
Einleitung
Relationenalgebra
Überblick
Projektion
Selektion
Kartesisches Produkt
Verbund
Beispiele
Relationale Modelle
Normalisierungen
10 / 24
Die Selektion σ ermöglicht die Auswahl von Zeilen einer Tabelle. Siesorgt damit für die Selektion der Datensätze. Dabei können eineZeile, aber auch mehrere ausgewählt werden. Es werdenBedingungen gestellt.
R A B C
1 x 52 y 62 z 9
7→ σB=y(R) = {(2y6)}
weitere Beispiele ....
7→ σB=z∨A=1(R) = {(2z9), (1x5)}7→ σA=2(R) = {(2y6), (2z9)}
Selektion
Einleitung
Relationenalgebra
Überblick
Projektion
Selektion
Kartesisches Produkt
Verbund
Beispiele
Relationale Modelle
Normalisierungen
10 / 24
Die Selektion σ ermöglicht die Auswahl von Zeilen einer Tabelle. Siesorgt damit für die Selektion der Datensätze. Dabei können eineZeile, aber auch mehrere ausgewählt werden. Es werdenBedingungen gestellt.
R A B C
1 x 52 y 62 z 9
7→ σB=y(R)
= {(2y6)}
weitere Beispiele ....
7→ σB=z∨A=1(R) = {(2z9), (1x5)}7→ σA=2(R) = {(2y6), (2z9)}
Selektion
Einleitung
Relationenalgebra
Überblick
Projektion
Selektion
Kartesisches Produkt
Verbund
Beispiele
Relationale Modelle
Normalisierungen
10 / 24
Die Selektion σ ermöglicht die Auswahl von Zeilen einer Tabelle. Siesorgt damit für die Selektion der Datensätze. Dabei können eineZeile, aber auch mehrere ausgewählt werden. Es werdenBedingungen gestellt.
R A B C
1 x 52 y 62 z 9
7→ σB=y(R) = {(2y6)}
weitere Beispiele ....
7→ σB=z∨A=1(R) = {(2z9), (1x5)}7→ σA=2(R) = {(2y6), (2z9)}
Selektion
Einleitung
Relationenalgebra
Überblick
Projektion
Selektion
Kartesisches Produkt
Verbund
Beispiele
Relationale Modelle
Normalisierungen
10 / 24
Die Selektion σ ermöglicht die Auswahl von Zeilen einer Tabelle. Siesorgt damit für die Selektion der Datensätze. Dabei können eineZeile, aber auch mehrere ausgewählt werden. Es werdenBedingungen gestellt.
R A B C
1 x 52 y 62 z 9
7→ σB=y(R) = {(2y6)}
weitere Beispiele ....
7→ σB=z∨A=1(R)
= {(2z9), (1x5)}7→ σA=2(R) = {(2y6), (2z9)}
Selektion
Einleitung
Relationenalgebra
Überblick
Projektion
Selektion
Kartesisches Produkt
Verbund
Beispiele
Relationale Modelle
Normalisierungen
10 / 24
Die Selektion σ ermöglicht die Auswahl von Zeilen einer Tabelle. Siesorgt damit für die Selektion der Datensätze. Dabei können eineZeile, aber auch mehrere ausgewählt werden. Es werdenBedingungen gestellt.
R A B C
1 x 52 y 62 z 9
7→ σB=y(R) = {(2y6)}
weitere Beispiele ....
7→ σB=z∨A=1(R) = {(2z9), (1x5)}
7→ σA=2(R) = {(2y6), (2z9)}
Selektion
Einleitung
Relationenalgebra
Überblick
Projektion
Selektion
Kartesisches Produkt
Verbund
Beispiele
Relationale Modelle
Normalisierungen
10 / 24
Die Selektion σ ermöglicht die Auswahl von Zeilen einer Tabelle. Siesorgt damit für die Selektion der Datensätze. Dabei können eineZeile, aber auch mehrere ausgewählt werden. Es werdenBedingungen gestellt.
R A B C
1 x 52 y 62 z 9
7→ σB=y(R) = {(2y6)}
weitere Beispiele ....
7→ σB=z∨A=1(R) = {(2z9), (1x5)}7→ σA=2(R)
= {(2y6), (2z9)}
Selektion
Einleitung
Relationenalgebra
Überblick
Projektion
Selektion
Kartesisches Produkt
Verbund
Beispiele
Relationale Modelle
Normalisierungen
10 / 24
Die Selektion σ ermöglicht die Auswahl von Zeilen einer Tabelle. Siesorgt damit für die Selektion der Datensätze. Dabei können eineZeile, aber auch mehrere ausgewählt werden. Es werdenBedingungen gestellt.
R A B C
1 x 52 y 62 z 9
7→ σB=y(R) = {(2y6)}
weitere Beispiele ....
7→ σB=z∨A=1(R) = {(2z9), (1x5)}7→ σA=2(R) = {(2y6), (2z9)}
Kartesisches Produkt
Einleitung
Relationenalgebra
Überblick
Projektion
Selektion
Kartesisches Produkt
Verbund
Beispiele
Relationale Modelle
Normalisierungen
11 / 24
Das kartesische Produkt × gebildet aus zwei Tabellen ergibt eineTabelle mit allen möglichen Kombinationen. Dabei ist zu beachten,das die Attributnamen, also die Überschriften der Spalten differentsind.
R A B
1 32 4
S C D
1 42 3
7→R×S
R × S A B C D
1 3 1 41 3 2 32 4 1 42 4 2 3
Das kartesische Produkt erzeugt große Tabellen und wird meist imZusammenhang mit der Auswahl bestimmter Zeilen derentstehenden Tabelle verwandt. Es wird also parallel eine Selektionverwendet.
Kartesisches Produkt
Einleitung
Relationenalgebra
Überblick
Projektion
Selektion
Kartesisches Produkt
Verbund
Beispiele
Relationale Modelle
Normalisierungen
11 / 24
Das kartesische Produkt × gebildet aus zwei Tabellen ergibt eineTabelle mit allen möglichen Kombinationen. Dabei ist zu beachten,das die Attributnamen, also die Überschriften der Spalten differentsind.
R A B
1 32 4
S C D
1 42 3
7→R×S
R × S A B C D
1 3 1 41 3 2 32 4 1 42 4 2 3
Das kartesische Produkt erzeugt große Tabellen und wird meist imZusammenhang mit der Auswahl bestimmter Zeilen derentstehenden Tabelle verwandt. Es wird also parallel eine Selektionverwendet.
Kartesisches Produkt
Einleitung
Relationenalgebra
Überblick
Projektion
Selektion
Kartesisches Produkt
Verbund
Beispiele
Relationale Modelle
Normalisierungen
11 / 24
Das kartesische Produkt × gebildet aus zwei Tabellen ergibt eineTabelle mit allen möglichen Kombinationen. Dabei ist zu beachten,das die Attributnamen, also die Überschriften der Spalten differentsind.
R A B
1 32 4
S C D
1 42 3
7→R×S
R × S A B C D
1 3 1 41 3 2 32 4 1 42 4 2 3
Das kartesische Produkt erzeugt große Tabellen und wird meist imZusammenhang mit der Auswahl bestimmter Zeilen derentstehenden Tabelle verwandt. Es wird also parallel eine Selektionverwendet.
Kartesisches Produkt
Einleitung
Relationenalgebra
Überblick
Projektion
Selektion
Kartesisches Produkt
Verbund
Beispiele
Relationale Modelle
Normalisierungen
11 / 24
Das kartesische Produkt × gebildet aus zwei Tabellen ergibt eineTabelle mit allen möglichen Kombinationen. Dabei ist zu beachten,das die Attributnamen, also die Überschriften der Spalten differentsind.
R A B
1 32 4
S C D
1 42 3
7→R×S
R × S A B C D
1 3 1 41 3 2 32 4 1 42 4 2 3
Das kartesische Produkt erzeugt große Tabellen und wird meist imZusammenhang mit der Auswahl bestimmter Zeilen derentstehenden Tabelle verwandt. Es wird also parallel eine Selektionverwendet.
Kartesisches Produkt
Einleitung
Relationenalgebra
Überblick
Projektion
Selektion
Kartesisches Produkt
Verbund
Beispiele
Relationale Modelle
Normalisierungen
11 / 24
Das kartesische Produkt × gebildet aus zwei Tabellen ergibt eineTabelle mit allen möglichen Kombinationen. Dabei ist zu beachten,das die Attributnamen, also die Überschriften der Spalten differentsind.
R A B
1 32 4
S C D
1 42 3
7→R×S
R × S A B C D
1 3 1 41 3 2 32 4 1 42 4 2 3
Das kartesische Produkt erzeugt große Tabellen und wird meist imZusammenhang mit der Auswahl bestimmter Zeilen derentstehenden Tabelle verwandt. Es wird also parallel eine Selektionverwendet.
Verbund
Einleitung
Relationenalgebra
Überblick
Projektion
Selektion
Kartesisches Produkt
Verbund
Beispiele
Relationale Modelle
Normalisierungen
12 / 24
Der Verbund (Join) ./ beinhaltet die Selektion von Zeilen eineskartesischen Produktes, die dabei einer Bedingung entsprechen.
R A B C
1 3 52 4 6
S D E
1 42 53 6
7→R ./
A = 1 S
R./
A =1 S A B C D E
1 3 5 1 41 3 5 2 51 3 5 3 6
Eine weitere wichtige Verbundoperation ist der natürliche Verbund.Dabei wird die Operation über gleichen Attributen durchgeführt. DieAuswahl aus dem karthesischen Produkt erfolgt in diesem Fall durchden Vergleich gleichartiger Attribute.
Verbund
Einleitung
Relationenalgebra
Überblick
Projektion
Selektion
Kartesisches Produkt
Verbund
Beispiele
Relationale Modelle
Normalisierungen
12 / 24
Der Verbund (Join) ./ beinhaltet die Selektion von Zeilen eineskartesischen Produktes, die dabei einer Bedingung entsprechen.
R A B C
1 3 52 4 6
S D E
1 42 53 6
7→R ./
A = 1 S
R./
A =1 S A B C D E
1 3 5 1 41 3 5 2 51 3 5 3 6
Eine weitere wichtige Verbundoperation ist der natürliche Verbund.Dabei wird die Operation über gleichen Attributen durchgeführt. DieAuswahl aus dem karthesischen Produkt erfolgt in diesem Fall durchden Vergleich gleichartiger Attribute.
Verbund
Einleitung
Relationenalgebra
Überblick
Projektion
Selektion
Kartesisches Produkt
Verbund
Beispiele
Relationale Modelle
Normalisierungen
12 / 24
Der Verbund (Join) ./ beinhaltet die Selektion von Zeilen eineskartesischen Produktes, die dabei einer Bedingung entsprechen.
R A B C
1 3 52 4 6
S D E
1 42 53 6
7→R ./
A = 1 S
R./
A =1 S A B C D E
1 3 5 1 41 3 5 2 51 3 5 3 6
Eine weitere wichtige Verbundoperation ist der natürliche Verbund.Dabei wird die Operation über gleichen Attributen durchgeführt. DieAuswahl aus dem karthesischen Produkt erfolgt in diesem Fall durchden Vergleich gleichartiger Attribute.
Verbund
Einleitung
Relationenalgebra
Überblick
Projektion
Selektion
Kartesisches Produkt
Verbund
Beispiele
Relationale Modelle
Normalisierungen
12 / 24
Der Verbund (Join) ./ beinhaltet die Selektion von Zeilen eineskartesischen Produktes, die dabei einer Bedingung entsprechen.
R A B C
1 3 52 4 6
S D E
1 42 53 6
7→R ./
A = 1 S
R./
A =1 S A B C D E
1 3 5 1 41 3 5 2 51 3 5 3 6
Eine weitere wichtige Verbundoperation ist der natürliche Verbund.Dabei wird die Operation über gleichen Attributen durchgeführt. DieAuswahl aus dem karthesischen Produkt erfolgt in diesem Fall durchden Vergleich gleichartiger Attribute.
Verbund
Einleitung
Relationenalgebra
Überblick
Projektion
Selektion
Kartesisches Produkt
Verbund
Beispiele
Relationale Modelle
Normalisierungen
12 / 24
Der Verbund (Join) ./ beinhaltet die Selektion von Zeilen eineskartesischen Produktes, die dabei einer Bedingung entsprechen.
R A B C
1 3 52 4 6
S D E
1 42 53 6
7→R ./
A = 1 S
R./
A =1 S A B C D E
1 3 5 1 41 3 5 2 51 3 5 3 6
Eine weitere wichtige Verbundoperation ist der natürliche Verbund.Dabei wird die Operation über gleichen Attributen durchgeführt. DieAuswahl aus dem karthesischen Produkt erfolgt in diesem Fall durchden Vergleich gleichartiger Attribute.
Beispiele
Einleitung
Relationenalgebra
Überblick
Projektion
Selektion
Kartesisches Produkt
Verbund
Beispiele
Relationale Modelle
Normalisierungen
13 / 24
Gegeben seien folgende Relationen :
a1 A B C
8 3 25 4 63 5 44 6 67 8 7
a2 D E
1 32 43 54 69 0
Daraus ergeben sich die folgenden möglichenrelationsalgebraischen Abfragen 7→
1. σB=5(a1
./A = D (πE(a2))
2. σB=6(a1) ./ σD=3(a2)3. ...
Beispiele
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Selektion
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Normalisierungen
13 / 24
Gegeben seien folgende Relationen :
a1 A B C
8 3 25 4 63 5 44 6 67 8 7
a2 D E
1 32 43 54 69 0
Daraus ergeben sich die folgenden möglichenrelationsalgebraischen Abfragen 7→
1. σB=5(a1
./A = D (πE(a2))
2. σB=6(a1) ./ σD=3(a2)3. ...
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Gegeben seien folgende Relationen :
a1 A B C
8 3 25 4 63 5 44 6 67 8 7
a2 D E
1 32 43 54 69 0
Daraus ergeben sich die folgenden möglichenrelationsalgebraischen Abfragen 7→
1. σB=5(a1
./A = D (πE(a2))
2. σB=6(a1) ./ σD=3(a2)
3. ...
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Normalisierungen
13 / 24
Gegeben seien folgende Relationen :
a1 A B C
8 3 25 4 63 5 44 6 67 8 7
a2 D E
1 32 43 54 69 0
Daraus ergeben sich die folgenden möglichenrelationsalgebraischen Abfragen 7→
1. σB=5(a1
./A = D (πE(a2))
2. σB=6(a1) ./ σD=3(a2)3. ...
Relationale Modelle
Einleitung
Relationenalgebra
Relationale Modelle
Überblick
Begriffe
Tabellen
Normalisierungen
14 / 24
Überblick
Einleitung
Relationenalgebra
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Begriffe
Tabellen
Normalisierungen
15 / 24
Am Anfang der Entwicklung einer Datenbank steht eine konkrete Problemstellung,deren Komplexität oft schwer zu erfassen ist.
Eine Schule verwendet zur Verwaltung der Materialien und zur Einsatzplanung einDatenbanksystem. Dabei werden Schülerdaten, Lehrerdaten aber auch Datenüber Bibliothekszugriffe gespeichert. Die Personen werden nach Name, Vorname,Alter ... erfasst. Es besteht die Möglichkeit für Lehrer und Schüler Bücher ausBibliotheken auszuleihen. Dabei ist die Leihfrist vorgegeben. Um die Bücher zudifferenzieren, werden Titel, Erscheinungsjahr, Zustand, Seitenzahl, Ausleihdatumund ausleihende Person erfasst. Ähnliche Inventarlisten exisitieren fürSportgeräte. Das Datenbanksystem verwaltet darüber hinaus Fehlzeiten,Zeugnisformulare u. a ..
Analysiert man die Zusammenhänge genauer, stellt man fest, das sich allebeteiligten Objekte relational (tabellarisch) erfassen lassen, der Typ der Tabellenjedoch variert.
Begriffe
Einleitung
Relationenalgebra
Relationale Modelle
Überblick
Begriffe
Tabellen
Normalisierungen
16 / 24
Bücher
Schüler Bibliothek�
��
HH
H
HH
H�
��leihen
So unterscheidet man:
Entitäten 7→ Schüler :{ Name, Vorname, Alter... }
Beziehungen 7→ leihen aus :{ von, bis, ... }
Tabellen
Einleitung
Relationenalgebra
Relationale Modelle
Überblick
Begriffe
Tabellen
Normalisierungen
17 / 24
Nun ist es möglich einzelne Tabellen zu erstellen, welche dieEntitäten und Beziehungen einschließlich ihrer vorhandenenAttribute über einen Schlüssel erfassen.
BNR Titel Verfasser Preis
B1 Feuerherz S. Mehari 9B2 llluminati D. Brown 20
leihen BNR SNR von bis
L1 B2 S1 05.04 06.04L2 B1 S1 05.04 06.07
SNR Name Vorname Wohnort
S1 Wiesel Walli KreuzbergS2 Moser Ralf TreptowS3 Wimmer Karlo Treptow
Welche Probleme treten bei dieser einfachen Modellierung aus ihrer Sicht auf ?
Tabellen
Einleitung
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Relationale Modelle
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Begriffe
Tabellen
Normalisierungen
17 / 24
Nun ist es möglich einzelne Tabellen zu erstellen, welche dieEntitäten und Beziehungen einschließlich ihrer vorhandenenAttribute über einen Schlüssel erfassen.
BNR Titel Verfasser Preis
B1 Feuerherz S. Mehari 9B2 llluminati D. Brown 20
leihen BNR SNR von bis
L1 B2 S1 05.04 06.04L2 B1 S1 05.04 06.07
SNR Name Vorname Wohnort
S1 Wiesel Walli KreuzbergS2 Moser Ralf TreptowS3 Wimmer Karlo Treptow
Welche Probleme treten bei dieser einfachen Modellierung aus ihrer Sicht auf ?
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17 / 24
Nun ist es möglich einzelne Tabellen zu erstellen, welche dieEntitäten und Beziehungen einschließlich ihrer vorhandenenAttribute über einen Schlüssel erfassen.
BNR Titel Verfasser Preis
B1 Feuerherz S. Mehari 9B2 llluminati D. Brown 20
leihen BNR SNR von bis
L1 B2 S1 05.04 06.04L2 B1 S1 05.04 06.07
SNR Name Vorname Wohnort
S1 Wiesel Walli KreuzbergS2 Moser Ralf TreptowS3 Wimmer Karlo Treptow
Welche Probleme treten bei dieser einfachen Modellierung aus ihrer Sicht auf ?
Normalisierungen
Einleitung
Relationenalgebra
Relationale Modelle
Normalisierungen
1. Normalform
2. Normalform
3. Normalform
18 / 24
1. Normalform
Einleitung
Relationenalgebra
Relationale Modelle
Normalisierungen
1. Normalform
2. Normalform
3. Normalform
19 / 24
Um ausgehend von einer atomaren Attributverteilung redundanzfreieZuordnungen von Schlüssel - und Nichtschlüsselattributen vorzunehmen, werdenNormalsierungen durchgeführt. Am Beispiel der Schülerentität soll dieseProblematik verdeutlicht werden.
SNR Name Vname KNR Lehrer WPNr Art WP
1 Knuth Sigi 7 Mosel 1,2 Ma, Ph2 Wals Frank 11 Locke 2,3 Ph, Bio3 Bummel Lili 11 Locke 1,4 Ma, Ge
Die Attribute liegen nicht atomar vor. Die 1 . Normalform verlangt aber geradedieses Merkmal.
1.Normalform :
Die Attributwerte sind nicht weiter zerlegbar (atomar).
1. Normalform
Einleitung
Relationenalgebra
Relationale Modelle
Normalisierungen
1. Normalform
2. Normalform
3. Normalform
19 / 24
Um ausgehend von einer atomaren Attributverteilung redundanzfreieZuordnungen von Schlüssel - und Nichtschlüsselattributen vorzunehmen, werdenNormalsierungen durchgeführt. Am Beispiel der Schülerentität soll dieseProblematik verdeutlicht werden.
SNR Name Vname KNR Lehrer WPNr Art WP
1 Knuth Sigi 7 Mosel 1,2 Ma, Ph2 Wals Frank 11 Locke 2,3 Ph, Bio3 Bummel Lili 11 Locke 1,4 Ma, Ge
Die Attribute liegen nicht atomar vor. Die 1 . Normalform verlangt aber geradedieses Merkmal.
1.Normalform :
Die Attributwerte sind nicht weiter zerlegbar (atomar).
1. Normalform
Einleitung
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Relationale Modelle
Normalisierungen
1. Normalform
2. Normalform
3. Normalform
19 / 24
Um ausgehend von einer atomaren Attributverteilung redundanzfreieZuordnungen von Schlüssel - und Nichtschlüsselattributen vorzunehmen, werdenNormalsierungen durchgeführt. Am Beispiel der Schülerentität soll dieseProblematik verdeutlicht werden.
SNR Name Vname KNR Lehrer WPNr Art WP
1 Knuth Sigi 7 Mosel 1,2 Ma, Ph2 Wals Frank 11 Locke 2,3 Ph, Bio3 Bummel Lili 11 Locke 1,4 Ma, Ge
Die Attribute liegen nicht atomar vor. Die 1 . Normalform verlangt aber geradedieses Merkmal.
1.Normalform :
Die Attributwerte sind nicht weiter zerlegbar (atomar).
Einleitung
Relationenalgebra
Relationale Modelle
Normalisierungen
1. Normalform
2. Normalform
3. Normalform
20 / 24
Die Normalisierung in Stufe 1 liefert folgende Tabelle.
SNR Name Vname KNR Lehrer WPNr Art WP
1 Knuth Sigi 7 Mosel 1 Ma1 Knuth Sigi 7 Mosel 2 Ph2 Wals Frank 11 Locke 2 Ph2 Wals Frank 11 Locke 3 Bio3 Bummel Lili 11 Locke 1 Ma3 Bummel Lili 11 Locke 4 Ge
Das zusammengesetzte Schlüsselattribut ist hier dieSchülernummer (SNR) und die Nummer des Wahlunterrichts(WPNr). Durch diesen Primärschlüssel sind alleNichtschlüsselattribute eindeutig bestimmt.
Einleitung
Relationenalgebra
Relationale Modelle
Normalisierungen
1. Normalform
2. Normalform
3. Normalform
20 / 24
Die Normalisierung in Stufe 1 liefert folgende Tabelle.
SNR Name Vname KNR Lehrer WPNr Art WP
1 Knuth Sigi 7 Mosel 1 Ma1 Knuth Sigi 7 Mosel 2 Ph2 Wals Frank 11 Locke 2 Ph2 Wals Frank 11 Locke 3 Bio3 Bummel Lili 11 Locke 1 Ma3 Bummel Lili 11 Locke 4 Ge
Das zusammengesetzte Schlüsselattribut ist hier dieSchülernummer (SNR) und die Nummer des Wahlunterrichts(WPNr). Durch diesen Primärschlüssel sind alleNichtschlüsselattribute eindeutig bestimmt.
Einleitung
Relationenalgebra
Relationale Modelle
Normalisierungen
1. Normalform
2. Normalform
3. Normalform
20 / 24
Die Normalisierung in Stufe 1 liefert folgende Tabelle.
SNR Name Vname KNR Lehrer WPNr Art WP
1 Knuth Sigi 7 Mosel 1 Ma1 Knuth Sigi 7 Mosel 2 Ph2 Wals Frank 11 Locke 2 Ph2 Wals Frank 11 Locke 3 Bio3 Bummel Lili 11 Locke 1 Ma3 Bummel Lili 11 Locke 4 Ge
Das zusammengesetzte Schlüsselattribut ist hier dieSchülernummer (SNR) und die Nummer des Wahlunterrichts(WPNr). Durch diesen Primärschlüssel sind alleNichtschlüsselattribute eindeutig bestimmt.
2. Normalform
Einleitung
Relationenalgebra
Relationale Modelle
Normalisierungen
1. Normalform
2. Normalform
3. Normalform
21 / 24
Allerdings sind die Nichtschlüsselattribute von Teilen des Gesamtschlüsselsabhängig. So ist eine funktionale Abhängigkeit zwischen der Schülernummer unddem Namen und Vornamen des Schülers sowie zwischen Wahlpflichtnummer undArt des Wahlunterrichtes gegeben
Diese Abhängigleiten aufzulösen ist Aufgabe der 2. Normalisierung.
2.Normalform :
Alle Nichtschlüsselattribute sind voll funktional abhängig von möglichenKandidatenschlüsseln.
vgl. Kemper / Eickler
2. Normalform
Einleitung
Relationenalgebra
Relationale Modelle
Normalisierungen
1. Normalform
2. Normalform
3. Normalform
21 / 24
Allerdings sind die Nichtschlüsselattribute von Teilen des Gesamtschlüsselsabhängig. So ist eine funktionale Abhängigkeit zwischen der Schülernummer unddem Namen und Vornamen des Schülers sowie zwischen Wahlpflichtnummer undArt des Wahlunterrichtes gegeben
Diese Abhängigleiten aufzulösen ist Aufgabe der 2. Normalisierung.
2.Normalform :
Alle Nichtschlüsselattribute sind voll funktional abhängig von möglichenKandidatenschlüsseln.
vgl. Kemper / Eickler
2. Normalform
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Relationenalgebra
Relationale Modelle
Normalisierungen
1. Normalform
2. Normalform
3. Normalform
21 / 24
Allerdings sind die Nichtschlüsselattribute von Teilen des Gesamtschlüsselsabhängig. So ist eine funktionale Abhängigkeit zwischen der Schülernummer unddem Namen und Vornamen des Schülers sowie zwischen Wahlpflichtnummer undArt des Wahlunterrichtes gegeben
Diese Abhängigleiten aufzulösen ist Aufgabe der 2. Normalisierung.
2.Normalform :
Alle Nichtschlüsselattribute sind voll funktional abhängig von möglichenKandidatenschlüsseln.
vgl. Kemper / Eickler
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Relationale Modelle
Normalisierungen
1. Normalform
2. Normalform
3. Normalform
22 / 24
Die in der 2. Normalform enstandene Entität hat nun folgendes Bild :
SNR Name Vname
1 Knuth Sigi2 Wals Frank3 Bummel Lilli
WPNr Art Wp
1 Ma2 Ph3 Bio4 Ge
SNR WPNr KNR Lehrer1 1 7 Mosel1 2 7 Mosel2 2 11 Locke2 3 11 Locke3 1 11 Locke3 4 11 Locke
Einleitung
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Relationale Modelle
Normalisierungen
1. Normalform
2. Normalform
3. Normalform
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Die in der 2. Normalform enstandene Entität hat nun folgendes Bild :
SNR Name Vname
1 Knuth Sigi2 Wals Frank3 Bummel Lilli
WPNr Art Wp
1 Ma2 Ph3 Bio4 Ge
SNR WPNr KNR Lehrer1 1 7 Mosel1 2 7 Mosel2 2 11 Locke2 3 11 Locke3 1 11 Locke3 4 11 Locke
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1. Normalform
2. Normalform
3. Normalform
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Die in der 2. Normalform enstandene Entität hat nun folgendes Bild :
SNR Name Vname
1 Knuth Sigi2 Wals Frank3 Bummel Lilli
WPNr Art Wp
1 Ma2 Ph3 Bio4 Ge
SNR WPNr KNR Lehrer1 1 7 Mosel1 2 7 Mosel2 2 11 Locke2 3 11 Locke3 1 11 Locke3 4 11 Locke
3. Normalform
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Normalisierungen
1. Normalform
2. Normalform
3. Normalform
23 / 24
Schaut man sich die letzte Tabelle genauer an, fällt auf, dass hier die Gefahr einermehrfachen Speicherung bei Änderung eines Datensatzes besteht. Um dieserAnomalie vorzubeugen, wird erneut normiert. Es geht nun darum die funktionalenAbhängigkeiten zwischen den Nichtschlüsselattributen aufzulösen.
3.Normalform :
Zwischen Nichtschlüsselattributen bestehen keine transitiven Abhängigkeiten.
Einleitung
Relationenalgebra
Relationale Modelle
Normalisierungen
1. Normalform
2. Normalform
3. Normalform
24 / 24
Der letzte Normierungsschritt liefert eine weitere Veränderung.
SNR WPNr KNR
1 1 71 2 72 2 112 3 113 1 113 4 11
KNR Lehrer7 Mosel11 Locke
Insgesamt gibt es 5 Normierungen die jedoch für unsereAnwendungen nicht relevant sind, so dass wir uns auf diebeschriebenen 3 bei der Modellierung eines ER - Modellsbeschränken.