Normalisierung der Filmdatenbank¶

Ausgangspunkt: Unnormalisierte Tabelle¶

Die unnormalisierte Tabelle enthält mehrere Probleme:

Mehrere Werte in einer Zelle: Hauptdarsteller und Genre enthalten mehrere Einträge pro Film.
Doppelte Daten: Regisseur-Telefonnummern werden mehrfach wiederholt.

Unnormalisierte Tabelle¶

Film_ID	Titel	Jahr	Regisseur	Regisseur_Telefon	Hauptdarsteller	Genre
1	Der Pate	1972	Francis Ford Coppola	0123-456789	Marlon Brando, Al Pacino	Drama, Krimi
2	Inception	2010	Christopher Nolan	0987-654321	Leonardo DiCaprio	Sci-Fi, Thriller
3	Pulp Fiction	1994	Quentin Tarantino	0456-789012	John Travolta, Uma Thurman	Drama, Krimi
4	Titanic	1997	James Cameron	0123-456789	Leonardo DiCaprio, Kate Winslet	Drama, Romantik
5	The Dark Knight	2008	Christopher Nolan	0987-654321	Christian Bale, Heath Ledger	Action, Drama

Erste Normalform (1NF)¶

Anforderungen der 1NF¶

Atomare Werte: Keine Mehrfachwerte in einem Feld.
Eindeutige Zeilen: Jede Zeile repräsentiert eine einzelne Informationseinheit.

Lösung: Aufteilen der Mehrfachwerte in separate Zeilen¶

Film_ID	Titel	Jahr	Regisseur	Regisseur_Telefon	Hauptdarsteller	Genre
1	Der Pate	1972	Francis Ford Coppola	0123-456789	Marlon Brando	Drama
1	Der Pate	1972	Francis Ford Coppola	0123-456789	Al Pacino	Krimi
2	Inception	2010	Christopher Nolan	0987-654321	Leonardo DiCaprio	Sci-Fi
2	Inception	2010	Christopher Nolan	0987-654321	Leonardo DiCaprio	Thriller
3	Pulp Fiction	1994	Quentin Tarantino	0456-789012	John Travolta	Drama
3	Pulp Fiction	1994	Quentin Tarantino	0456-789012	Uma Thurman	Krimi
4	Titanic	1997	James Cameron	0123-456789	Leonardo DiCaprio	Drama
4	Titanic	1997	James Cameron	0123-456789	Kate Winslet	Romantik
5	The Dark Knight	2008	Christopher Nolan	0987-654321	Christian Bale	Action
5	The Dark Knight	2008	Christopher Nolan	0987-654321	Heath Ledger	Drama

Zweite Normalform (2NF)¶

Anforderungen der 2NF¶

Tabelle muss in 1NF sein.
Funktionale Abhängigkeiten: Alle Nicht-Schlüsselattribute müssen vollständig vom Primärschlüssel abhängen.

Probleme in 1NF¶

„Regisseur“ und „Regisseur_Telefon“ hängen nicht direkt von „Film_ID“ ab, sondern nur vom Regisseur.

Lösung: Aufteilung der Tabelle in separate Entitäten¶

Filme¶

Film_ID	Titel	Jahr	Regisseur_ID
1	Der Pate	1972	1
2	Inception	2010	2
3	Pulp Fiction	1994	3
4	Titanic	1997	4
5	The Dark Knight	2008	2

Regisseure¶

Regisseur_ID	Regisseur	Regisseur_Telefon
1	Francis Ford Coppola	0123-456789
2	Christopher Nolan	0987-654321
3	Quentin Tarantino	0456-789012
4	James Cameron	0123-456789

Hauptdarsteller¶

Film_ID	Hauptdarsteller
1	Marlon Brando
1	Al Pacino
2	Leonardo DiCaprio
3	John Travolta
3	Uma Thurman
4	Kate Winslet
5	Christian Bale
5	Heath Ledger

Genres¶

Film_ID	Genre
1	Drama
1	Krimi
2	Sci-Fi
2	Thriller
3	Drama
3	Krimi
4	Drama
4	Romantik
5	Action
5	Drama

Dritte Normalform (3NF)¶

Anforderungen der 3NF¶

Tabelle muss in 2NF sein.
Keine transitiven Abhängigkeiten: Attribute hängen ausschließlich vom Primärschlüssel ab.

Analyse¶

In den 2NF-Tabellen „Hauptdarsteller“ und „Genres“ existieren keine Primärschlüssel.
Darsteller- und Genre-Namen würden bei mehreren Filmen mehrfach vorkommen ⇒ transitive Abhängigkeiten.

Lösung für 3NF¶

Stammdaten-Tabellen für Regisseure, Darsteller und Genres mit eigenen IDs.
Beziehungstabellen (Film_Darsteller, Film_Genres) zur Abbildung der n:m-Beziehungen.
Nur die IDs werden zwischen Tabellen verknüpft, alle Beschreibungen liegen genau einmal vor.

Ergebnis-Tabellen in 3NF¶

Filme¶

Film_ID	Titel	Jahr	Regisseur_ID
1	Der Pate	1972	1
2	Inception	2010	2
3	Pulp Fiction	1994	3
4	Titanic	1997	4
5	The Dark Knight	2008	2

Regisseure¶

Regisseur_ID	Name	Telefon
1	Francis Ford Coppola	0123-456789
2	Christopher Nolan	0987-654321
3	Quentin Tarantino	0456-789012
4	James Cameron	0123-456789

Darsteller¶

Darsteller_ID	Name
1	Marlon Brando
2	Al Pacino
3	Leonardo DiCaprio
4	John Travolta
5	Uma Thurman
6	Kate Winslet
7	Christian Bale
8	Heath Ledger

Film_Darsteller¶

Film_ID	Darsteller_ID
1	1
1	2
2	3
3	4
3	5
4	3
4	6
5	7
5	8

Genres¶

Genre_ID	Bezeichnung
1	Drama
2	Krimi
3	Sci-Fi
4	Thriller
5	Romantik
6	Action

Film_Genres¶

Film_ID	Genre_ID
1	1
1	2
2	3
2	4
3	1
3	2
4	1
4	5
5	6
5	1

PUML-Modell¶

Mermaid-Modell (UML-Notation)¶

erDiagram
  Filme }o--|| Regisseure : "gedreht von"
  Filme ||--o{ Film_Darsteller : "besetzt"
  Darsteller ||--o{ Film_Darsteller : "wirkt mit"
  Filme ||--o{ Film_Genres : "gehört zu"
  Genres ||--o{ Film_Genres : "klassifiziert"

  Filme {
    int Film_ID PK
    string Titel
    int Jahr
    int Regisseur_ID FK
  }

  Regisseure {
    int Regisseur_ID PK
    string Name
    string Telefon
  }

  Darsteller {
    int Darsteller_ID PK
    string Name
  }

  Film_Darsteller {
    int Film_ID FK
    int Darsteller_ID FK
  }

  Genres {
    int Genre_ID PK
    string Bezeichnung
  }

  Film_Genres {
    int Film_ID FK
    int Genre_ID FK
  }