Fünfte Normalform (5NF)

Die Fünfte Normalform beschäftigt sich, wie die 4. Normalform, mit mehrwertigen Abhängigkeiten.

Die Voraussetzung der Fünften Normalform ist eine Relation in der 4. NF, zudem müssen alle Schlüsselkandidaten der Relation auch Schlüssel der Teilmengen der Relation sein. Das heißt, die ausgegliederten Attribute müssen Schlüssel der neu entstehenden Relationen sein.

Merksatz: In der fünften Normalform ist es nicht mehr möglich, die Relationstypen weiter in Relationstypen eines geringeren Grades zu zerlegen, so dass der Ursprungszustand jederzeit ohne Informationsverlust wieder hergestellt werden kann.

Fünfte Codd Normalform Definition

Ein Relationstyp befindet sich genau dann in der fünften Normalform (5NF), wenn er sich in der Vierte Normalform (4NF) befindet und für jede Abhängigkeit (R1, R2, …, Rn) gilt: – Die Abhängigkeit ist trivial oder – Jedes Ri aus (R1, R2, …, Rn) ist Schlüsselkandidat der Relation. Die Fünfte Normalform (5NF) wird unter anderem als Project Join Normalform (PJNF) bezeichnet.

Fünfte Normal Form Beispiel

Die Tabelle enthält Informationen darüber welches Produkt eines Herstellers von welchem Kunden gekauft wurde. Dabei bietet jeder Hersteller verschiedene Produkte an, die von verschiedenen Kunden gekauft werden.

HerstellerNr ProduktBez KundeNr
1 Stift 1 006
1 Ordner 1 007
2 Ordner 2 006
3 Kopierpapier 007

Keiner der Kunden kauft alle Produkte eines Herstellers und keines der Produkte wird von allen Kunden gekauft. Das bedeutet, dass alle Attribute der Tabelle relevant sind, um die Information zu speichern wer was bei wem gekauft hat.

In der Relation liegen keine mehrwertigen Abhängigkeiten vor, da Produkte und Kunden zusammen eine wichtige Information abbilden. Der Schlüsselkandidat der Tabelle besteht aus allen drei Attributen. Aufgrund dessen müssen drei einzelne Relationen erstellt werden, um die Mehrwertigkeit aufzulösen.

Neue Tabelle: „Hersteller-Produkt“

HerstellerNr ProduktBez
1 Stift 1
1 Ordner 1
2 Ordner 2
3 Kopierpapier

Neue Tabelle: „Hersteller-Kunde“

ProduktBez KundeNr
Stift 1 006
Ordner 1 007
Ordner 2 006
Kopierpapier 007

Neue Tabelle: „Produkt-Kunde“

HerstellerNr KundeNr
1 006
1 007
2 006
3 007

Die ursprüngliche Relation wurde in eine triviale Abhängigkeit aufgelöst. Eine weitere Zerlegung ist nicht möglich.

HerstellerNr ProduktBez KundeNr
1 Stift 1 006
1 Ordner 1 007
1 Ordner 1 006
1 Stift 1 007
2 Ordner 2 006
3 Kopierpapier 007

Bei einem Join auf alle Tabellen entstehen neue Zeilen, die es ursprünglich nicht in der Tabelle gab. Dadurch entsteht ein Informationsverlust, da nicht mehr erkennbar ist, welche Informationen zu Beginn enthalten waren.

Ziel der Fünften Normalform

Die Fünfte Normalform dient anders als die anderen Normalformen dazu, neue Informationen zu entdecken. Richtig angewendet ergeben sich neue Zusammenhänge in den Daten. Sie wird nur angewandt, wenn man mögliche Verbindungen aus drei Beziehungen ausdrücken möchte und keine konkreten Verbindungen zwischen drei Tabellen abbildet.

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Autor: Markus
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