Normalisierung

Unter Normalisierung eines relationalen Datenschemas (Tabellenstruktur) versteht man die Aufteilung von Attributen (Tabellenspalten) in mehrere Relationen (Tabellen) gemäß den Normalisierungsregeln (s. u.), so dass eine Form entsteht, die keine Redundanzen mehr enthält. Ein konzeptionelles Schema, das Datenredundanzen enthält, kann dazu führen, dass bei Änderungen der damit realisierten Datenbank die mehrfach enthaltenen Daten nicht konsistent, sondern nur teilweise und unvollständig geändert werden, womit sie obsolet oder widersprüchlich werden können. Man spricht von auftretenden Anomalien. Zudem belegt mehrfache Speicherung derselben Daten unnötig Speicherplatz. Um Redundanz zu verhindern, normalisiert man solche Tabellen. Es gibt verschiedene Ausmaße, in denen ein Datenbankschema gegen Anomalien gefeit sein kann. In diesem Zusammenhang spricht man davon, dass es in erster, zweiter, dritter usw. Normalform vorliege. Diese Normalformen sind durch bestimmte formale Anforderungen an das Schema definiert. Man bringt ein relationales Datenschema in eine Normalform, indem man dessen Relationen fortschreitend anhand ihrer funktionaler Abhängigkeiten in einfachere zerlegt, bis keine weitere Zerlegung mehr möglich ist. Dabei dürfen jedoch auf keinen Fall Daten verloren gehen. Mit dem Satz von Delobel kann man für einen Zerlegungsschritt formal nachweisen, dass er keine Datenverluste mit sich bringt. Normalisiert wird vor allem in der Phase des Entwurfs einer relationalen Datenbank. Für die Normalisierung gibt es Algorithmen (Synthesealgorithmus (3NF), usw.), die automatisiert werden können. Die Zerlegungsmethodik folgt der relationalen Entwurfstheorie.