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SQL 07: Datenbank-Normalisierung (1NF bis 3NF) 📐

Willkommen zu Modul 07 des SQL & Datenbanken Kurses!

Ein schlechtes Datenbank-Design führt unweigerlich zu massiver Datenredundanz und gefährlichen Anomalien (Einfüge-, Änderungs- und Löschanomalien). Die relationale Normalisierung nach Edgar F. Codd ist die bewährte Methode, um robuste Datenmodelle zu erstellen.

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💡 1. Die drei Normalformen im Detail

Unnormalisiert (Excel-Chaos) 
       ⬇️  1. Regel: Jeder Wert atomar, keine Listen
1. Normalform (1NF)
       ⬇️  2. Regel: Keine Teilabhängigkeiten vom Primärschlüssel
2. Normalform (2NF)
       ⬇️  3. Regel: Keine transitiven Abhängigkeiten (A -> B -> C)
3. Normalform (3NF) ✅ "Clean Database Architecture"

1. Die 1. Normalform (1NF) – Atomare Werte

• Regel: Jedes Feld darf nur einen einzigen atomaren Wert enthalten (keine Kommalisten wie 'Maus, Tastatur, Kabel').
• Jede Zeile muss über einen eindeutigen Primärschlüssel identifizierbar sein.

2. Die 2. Normalform (2NF) – Volle funktionale Abhängigkeit

• Regel: 1NF ist erfüllt UND jedes Nicht-Schlüssel-Attribut muss voll vom gesamten Primärschlüssel abhängen (nicht nur von einem Teil bei zusammengesetzten Primärschlüsseln).
• Beispiel: In einer Bestelltabelle (bestell_id, artikel_id, artikel_name) hängt artikel_name nur von artikel_id ab, nicht von bestell_id -> artikel muss in eine eigene Tabelle!

3. Die 3. Normalform (3NF) – Keine transitiven Abhängigkeiten

• Regel: 2NF ist erfüllt UND kein Nicht-Schlüssel-Attribut hängt von einem anderen Nicht-Schlüssel-Attribut ab.
• Berühmtes Beispiel: kunde_id -> plz -> stadt. Die Stadt hängt von der PLZ ab, nicht direkt vom Kunden. Wird der Ort in eine eigene Tabelle orte (plz, stadt) ausgelagert, ist 3NF erreicht!

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🏗️ Das Ziel-Schema in 3NF

1. orte (plz TEXT PRIMARY KEY, stadt TEXT NOT NULL)
2. kunden (id INTEGER PRIMARY KEY, name TEXT NOT NULL, email TEXT NOT NULL UNIQUE, plz TEXT NOT NULL REFERENCES orte(plz))
3. artikel (id INTEGER PRIMARY KEY, bezeichnung TEXT NOT NULL, einzelpreis REAL NOT NULL)
4. auftraege (id INTEGER PRIMARY KEY, kunde_id INTEGER NOT NULL REFERENCES kunden(id), auftragsdatum TEXT NOT NULL)
5. auftragspositionen (auftrag_id INTEGER REFERENCES auftraege(id), artikel_id INTEGER REFERENCES artikel(id), menge INTEGER NOT NULL, PRIMARY KEY (auftrag_id, artikel_id))

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🎯 Aufgaben in aufgabe.sql

1. TODO 1: Stammdatentabellen orte und artikel anlegen.
2. TODO 2: Tabelle kunden mit Fremdschlüssel auf orte(plz) erstellen.
3. TODO 3: Kopf- und Positionstabellen auftraege und auftragspositionen (mit zusammengesetztem Primärschlüssel) erstellen.
4. TODO 4: 3NF-konforme Testdaten einfügen.
5. TODO 5: Vollständige Reporting-Abfrage schreiben (Verbindung aller 5 Tabellen mit berechnetem Positions-Gesamtpreis menge * einzelpreis).

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🚀 Ausführung

Klicke in der Web-IDE auf Code ausführen oder Tests ausführen, um das normalisierte Schema zu testen.