Datenbanken & SQL

Normalformen in Datenbanken

Eine verständliche Erklärung der ersten drei Normalformen mit anschaulichen Beispielen. Die Normalisierung ist entscheidend für ein sauberes und wartbares Datenbankdesign.

Warum normalisieren?

Ohne Normalisierung können folgende Anomalien auftreten:

Änderungsanomalie: Änderung an einem Ort, aber nicht überall
Einfügeanomalie: Neue Daten können nicht eingefügt werden, weil andere Infos fehlen
Löschanomalie: Beim Löschen gehen unbeabsichtigt weitere Infos verloren

1. Normalform (1NF)

Ziel:
Jeder Wert in einer Tabelle muss atomar (unteilbar) sein.

Regeln:

Keine mehrfachen Werte in einem Feld (z. B. Listen)
Alle Attribute enthalten genau einen Wert pro Zelle

Nicht in 1NF:

kunden_id	name	farben
1	Lisa	rot, blau

In 1NF:

kunden_id	name	farbe
1	Lisa	rot
1	Lisa	blau

2. Normalform (2NF)

Ziel:
Alle Nicht-Schlüsselattribute hängen voll funktional vom Primärschlüssel ab.

Zusätzlich zu 1NF gilt:

Gilt nur für Tabellen mit zusammengesetzten Primärschlüsseln
Keine Teilabhängigkeiten erlaubt

Nicht in 2NF:

Primärschlüssel: (student_id, kurs_id)

student_id	kurs_id	student_name
1	A	Lara
1	B	Lara

student_name hängt nur von student_id ab, nicht von beiden Feldern

In 2NF:

Tabelle: studenten

student_id	student_name
1	Lara

Tabelle: teilnahmen

student_id	kurs_id
1	A
1	B

3. Normalform (3NF)

Ziel:
Alle Nicht-Schlüsselattribute hängen nur vom Primärschlüssel ab, nicht transitiv über ein anderes Attribut.

Zusätzlich zu 2NF gilt:

Keine transitiven Abhängigkeiten

Nicht in 3NF:

kunden_id	plz	ort
1	12345	Berlin
2	54321	München

ort hängt nicht direkt vom Primärschlüssel kunden_id ab,
sondern von plz, die wiederum vom Primärschlüssel abhängt → transitiv

In 3NF:

Tabelle: kunden

kunden_id	plz
1	12345
2	54321

Tabelle: orte

plz	ort
12345	Berlin
54321	München

Zusammenfassung

Normalform	Ziel	Verhindert
1NF	Nur atomare Werte	Mehrfachwerte in einer Zelle
2NF	Volle funktionale Abhängigkeit	Teilabhängigkeiten
3NF	Keine transitiven Abhängigkeiten	Abhängigkeit über Nicht-Schlüssel

Du musst die 1NF erfüllen, um in die 2NF zu kommen.
Die 2NF muss erfüllt sein, um in die 3NF zu kommen.
Jede Stufe baut auf der vorherigen auf.

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