Eine große Datenbank, die als einzelne Relation definiert ist, kann zu Datenduplizierungen führen. Diese Wiederholung von Daten kann Folgendes zur Folge haben:
- Beziehungen sehr groß machen.
- Es ist nicht einfach, Daten zu pflegen und zu aktualisieren, da dazu viele Datensätze in Relation durchsucht werden müssten.
- Verschwendung und schlechte Nutzung von Speicherplatz und Ressourcen.
- Die Wahrscheinlichkeit von Fehlern und Inkonsistenzen steigt.
Um diese Probleme zu lösen, sollten wir die Beziehungen mit redundanten Daten analysieren und in kleinere, einfachere und gut strukturierte Beziehungen zerlegen, die die gewünschten Eigenschaften erfüllen. Bei der Normalisierung handelt es sich um einen Prozess der Zerlegung der Beziehungen in Beziehungen mit weniger Attributen.
Was ist Normalisierung?
- Normalisierung ist der Prozess der Organisation der Daten in der Datenbank.
- Normalisierung wird verwendet, um die Redundanz einer Beziehung oder eines Satzes von Beziehungen zu minimieren. Es wird auch verwendet, um unerwünschte Merkmale wie Einfüge-, Aktualisierungs- und Löschanomalien zu beseitigen.
- Durch die Normalisierung wird die größere Tabelle in kleinere unterteilt und mithilfe von Beziehungen verknüpft.
- Die Normalform wird verwendet, um die Redundanz gegenüber der Datenbanktabelle zu reduzieren.
Warum brauchen wir Normalisierung?
Der Hauptgrund für die Normalisierung der Beziehungen ist die Beseitigung dieser Anomalien. Wenn Anomalien nicht beseitigt werden, führt dies zu Datenredundanz und kann bei wachsender Datenbank zu Datenintegrität und anderen Problemen führen. Die Normalisierung besteht aus einer Reihe von Richtlinien, die Sie bei der Erstellung einer guten Datenbankstruktur unterstützen.
Anomalien bei der Datenänderung können in drei Typen eingeteilt werden:
Arten von Normalformen:
Die Normalisierung erfolgt über eine Reihe von Phasen, die als Normalformen bezeichnet werden. Für einzelne Beziehungen gelten die Normalformen. Die Relation heißt insbesondere Normalform, wenn sie Nebenbedingungen erfüllt.
Im Folgenden sind die verschiedenen Arten von Normalformen aufgeführt:
| Normalform | Beschreibung |
|---|---|
| 1NF | Eine Relation ist in 1NF, wenn sie einen atomaren Wert enthält. |
| 2NF | Eine Beziehung befindet sich in 2NF, wenn sie in 1NF vorliegt und alle Nichtschlüsselattribute abhängig vom Primärschlüssel voll funktionsfähig sind. |
| 3NF | Eine Beziehung befindet sich in 3NF, wenn sie in 2NF vorliegt und keine Übergangsabhängigkeit besteht. |
| BCNF | Eine stärkere Definition von 3NF ist als Normalform von Boyce Codd bekannt. |
| 4NF | Eine Relation liegt in 4NF vor, wenn sie in der Normalform von Boyce Codd vorliegt und keine mehrwertige Abhängigkeit aufweist. |
| 5NF | Eine Relation liegt in 5NF vor. Wenn es in 4NF vorliegt und keine Verknüpfungsabhängigkeit enthält, sollte die Verknüpfung verlustfrei erfolgen. |
Vorteile der Normalisierung
- Die Normalisierung hilft, Datenredundanz zu minimieren.
- Bessere allgemeine Datenbankorganisation.
- Datenkonsistenz innerhalb der Datenbank.
- Viel flexibleres Datenbankdesign.
- Erzwingt das Konzept der relationalen Integrität.
Nachteile der Normalisierung
- Sie können nicht mit dem Aufbau der Datenbank beginnen, bevor Sie nicht wissen, was der Benutzer benötigt.
- Die Leistung nimmt ab, wenn die Beziehungen auf höhere Normalformen normalisiert werden, d. h. 4NF, 5NF.
- Es ist sehr zeitaufwändig und schwierig, Beziehungen auf höherem Niveau zu normalisieren.
- Eine unvorsichtige Zerlegung kann zu einem schlechten Datenbankdesign und damit zu ernsthaften Problemen führen.