Veri Tabanı-I 4.Hafta Normalizasyon(Normalleştirme) 1
Normalleştirme Normalleştirme, bir veritabanındaki verileri düzene koyma işlemidir. Tablolar oluşturmak ve bu tablolar arasında hem verileri koruyacak hem de artıklığı ve tutarsız bağımlılığı ortadan kaldırarak veritabanını daha esnek duruma getirecek biçimde tasarlanmış kurallara göre ilişkiler oluşturmak. Normal Biçim (Normal Form - NF) : Bir ilişkinin anahtarlarını ve işlevsel bağımlılıklarını kullanarak, bir ilişki şemasının belli bir standart biçimde olduğunu gösteren durumdur. UNF 1 NF 2 NF 3 NF 2
Birinci (First) Normal Form (1NF) Tekrarlayan veri gruplarının elimine edilmesi ve atomic liğin (veri kendini içerir ve bağımsızdır) teminat altına alınmasından ibarettir. Primary key oluşturulur, ardından, tekrarlayan veri gruplarının yeni tablolara taşınması ve yeni tablolar için primary key lerin oluşturulması şeklinde devam eder. Anahtar özellikler tanımlanmıştır. İlişkide birleşik özellikler, çok değerli özellikler ve tekrarlanan gruplar yoktur. İlişkinin her bir özelliği yalnız ve yalnız tek değer içerir. Tüm özellikler birincil anahtara bağımlıdır. UNF 1 NF İlişkiler için anahtar özellik kümesi belirlenir İlişkide çok değerli özelliğin her öğesi için yeni bir satır oluşturulur. Birleşik özellikler için ilişkilerden çıkarılır. İliişkide tekrarlanan gruplar için yeni bir ilişki tanımlanır ve bu ilişkide ana ilişkinin birincil anahtarı yabancı anahtar olarak yer alır. 3
İkinci Normal Form (2NF) Fonksiyonel bağımlılık göz önünde bulundurularak tabloların bölünmesidir. Bölünen tablolardan birinin birincil anahtarı ile bölünen diğer tablodaki birincil olamayan bir alan arasında bağımlık varsa buna tam bağımlılıkta denir; bu duruma ikinci normal form uygulanır. 1 NF 2 NF İlişkideki işlevsel bağımlılıklar listelenir. Kısmi bağımlılıklar kaldırılır. Bunun için; Birincil anahtar üzerindeki kısmi bağımlılıkları oluşturan özellikler yeni bir ilişkiye taşınır 4
Üçüncü Normal Form (3NF) İlişkide birincil anahtara bağımlı olmayan alanlardan başka bir tablo oluşturması işlemidir. Üçüncü normal formda tablonun, Primary Key ile direk ilişkisi bulunmayan, ancak diğer alanlara bağlı alanlar bulunur. Örneğin ; İlk normalleştirme örneğindeki müşteri tablosunda şehir ismi ve plaka alanı kişi ile doğrudan bağlantısı yoktur.bu alanların ayrı bir tabloya alınması üçüncü derece normalizasyondur. Dolaylı bağımlılık kavramına dayalıdır. İlişki, öncelikle 2 NF şartını sağlamalıdır. İlişkide, birincil anahtar olmayan özellikler birincil anahtara dolaylı bağımlı olmamalıdır. 2 NF 3 NF İlişkideki işlevsel bağımlılıkları listelenir İlişkide birincil anahtara dolaylı bağımlı özellikler, yeni bir ilişkiye taşınır. 5
Tam İşlevsel Bağımlılık, Kısmi Bağımlılık ve Dolaylı Bağımlılık Tam İşlevsel (Fonksiyonel) Bağımlılık : A ve B bir ilişki, eğer B işlevsel olarak A ya bağımlı ise, bu durumda B özellik kümesi A özellik kümesine tam işlevsel bağımlıdır. PERSONEL ID ADI ŞEHİR 1 Ali Burdur 2 Fatma İstanbul 3 Arda Antalya Personel tablosu ile ilgili neler söyleyebiliriz? Eğer ID numarasını biliyorsam, ismini de biliyorum ID numarası ismi belirmektedir. ADI niteliği, ID ye fonksiyonel bağımlıdır. 6
Tam İşlevsel Bağımlılık, Kısmi Bağımlılık ve Dolaylı Bağımlılık Tam İşlevsel (Fonksiyonel) Bağımlılık : A ve B bir ilişki, eğer B işlevsel olarak A ya bağımlı ise, bu durumda B özellik kümesi A özellik kümesine tam işlevsel bağımlıdır. A -> B ise A fonksiyonel olarak B yi tanımlar. OGRENCI numara adsoyad bolum sınıf tck 1 Ali Bilgisayar 1 11 2 Fatma Elektronik 2 22 2 Arda Makine 1 33 Yukarıdaki OGRENCI tablosunu ele aldığımız zaman aşağıdaki bağımlılıklardan söz edebiliriz. numara -> adsoyad numara - > adsoyad, bolum, sınıf, tck tck - > numara, adsoyad, bolum, sınıf 7
Tam İşlevsel Bağımlılık, Kısmi Bağımlılık ve Dolaylı Bağımlılık Kısmi Bağımlılık (Partial Dependency): A ve B özellik kümeleri işlevsel bağımlı ise (A B) ve A özellikler kümesinden herhangi bir özelliğin çıkarılması bu bağımlılığı bozmazsa, A B bağımlılığına kısmi bağımlılık denir. Dolaylı Bağımlılık (Transitive Dependency) A, B ve C özellik kümelerini içeren bir ilişkide A B ve B C işlevsel bağımlılıkları bulunmakta ise, C, A ya B aracılığı ile dolaylı bağımlıdır. 8
Normalizasyon aşamaları UNF 1 NF 2 NF 3 NF Çok değerli özellikler, birleşik özellikler ve tekrarlayan gruplar kaldırılır Anahtarlar tanımlanır Veri artıklığı giderilir Kısmi bağımlılıklar kaldırılır Dolaylı bağımlılıklar kaldırılır 9
Normalleştirme Örneği (1NF) Normalleştirme veri kayıplarını engellemek, verinin tekrarlanmasını engellemek ve yetersizliği önlemek için uygulanır. Herhangi bir tablonun tekrarlı veriler içerdiği duruma birinci normal form denir. 1NF uygulanmış tablo yapısı Müşteri no ad soyad tel adres şehir Plaka kodu 1 Fatma Kara 11111 Fatmanın Adresi 2 Ali Can 22222 Alinin adresi 2 Ali Can 22222 Alinin adresi 2 Ali Can 22222 Alinin adresi 3 Veli Koç 33333 Velinin adresi 4 Veli Koç 33333 Velinin adresi Ürün miktar fiyat Muğla 48 Tablet 1 600 Burdur 15 RAM 2 80 Burdur 15 DVD 100 5 Burdur 15 Mouse 10 120 İstanbul 34 RAM 10 350 İstanbul 34 Klavye 20 200 10
Normalleştirme Örneği (1NF) Müşteri no ad soyad tel adres şehir Plaka kodu 1 Fatma Kara 11111 Fatmanın Adresi 2 Ali Can 22222 Alinin adresi 2 Ali Can 22222 Alinin adresi 2 Ali Can 22222 Alinin adresi 3 Veli Koç 33333 Velinin adresi 3 Veli Koç 33333 Velinin adresi 4 Hamdi Turan 44444 Hamdinin Adresi 5 Hande Ata 5555 Handenin adresi Ürün miktar fiyat Muğla 48 Tablet 1 600 Burdur 15 RAM 2 80 Burdur 15 DVD 100 5 Burdur 15 Mouse 10 120 İstanbul 34 RAM 10 350 İstanbul 34 Klavye 20 200 İzmir 35 RAM 1 50 Antalya 07 Alışveriş yapmaksızın tabloya yeni müşteri eklenirse? Bir müşterinin adresi değişirse? Müşteri tek bir alışveriş yapmış ise alışverişler silinirse tüm müşteri bilgisi de silinecektir? 11
Normalleştirme Örneği (1NF) Müşteri no ad soyad tel adres şehir Plaka kodu Ürün miktar fiyat Tam bağımlı Kısmi bağımlılık Dolaylı bağımlılık 12
Normalleştirme Örneği ( 2NF) İkinci Normal Form (2NF): Fonksiyonel bağımlılık göz önünde bulundurularak tablolar bölünmelidir. Bölünen tablolardan birinin birincil anahtarı ile bölünen diğer tablodaki birincil olamayan bir alan arasında bağımlık varsa buna tam bağımlılıkta denir; bu duruma ikinci normal form uygulanır. Müşteri no ad soyad tel adres şehir Plaka kodu 1 Fatma Kara 11111 Fatmanın Adresi Muğla 48 2 Ali Can 22222 Alinin adresi Burdur 15 3 Veli Koç 33333 Velinin adresi İstanbul 34 4 Hamdi Turan 44444 Hamdinin Adresi İzmir 35 5 Hande Ata 5555 Handenin adresi Antalya 07 Satış Id Müşteri no Ürün miktar fiyat 1 1 Tablet 1 600 2 2 RAM 2 80 3 2 DVD 100 5 4 2 Mouse 10 120 5 3 RAM 10 350 6 3 Klavye 20 200 7 4 RAM 1 50 13
Normalleştirme Örneği (3NF): Üçüncü Normal Form İkinci Normal Form yapısındaki Tabloların Fonksiyonel bağımlılık içermese de dolaylı bağımlı olduğundan tablonun alt tablolara bölünmesinden elde edilir Müşteri no ad soyad tel adres Şehir id 1 Fatma Kara 11111 Fatmanın Adresi 1 2 Ali Can 22222 Alinin adresi 2 3 Veli Koç 33333 Velinin adresi 3 4 Hamdi Turan 44444 Hamdinin Adresi 4 5 Hande Ata 5555 Handenin adresi 5 Şehir İd şehir Plaka kodu 1 Muğla 48 2 Burdur 15 3 İstanbul 34 4 İzmir 35 5 Antalya 07 Satiş ıd Müşteri no Ürün miktar Fiyat 1 1 Tablet 1 600 2 2 RAM 2 80 3 2 DVD 100 5 4 2 Mouse 10 120 5 3 RAM 10 350 6 3 Klavye 20 200 7 4 RAM 1 50 14
Örnek -1 Normal Form (1NF) ID Adı Soyadı Bölüm No Bölüm Adı Kurs Adı 1 Ali Can 101 Programlama C# 1 Ali Can 102 Programlama PHP 1 Ali Can 103 Programlama ASPX 2 Fatma Kara 01 IT Linux 2 Fatma Kara 01 IT FreeBS 3 Kazım Koç 03 Sistem Oracle 3 Kazım Koç 03 Sistem MS SQL 15
Örnek -1 Normal Form ( 2NF) KURSİYER (1NF) KursiyerID Adı Soyadı Bölüm No Bölüm Adı Kurs Adı 1 Ali Can 101 Programlama C# 1 Ali Can 101 Programlama PHP 1 Ali Can 101 Programlama ASPX 2 Fatma Kara 102 IT Linux 2 Fatma Kara 102 IT FreeBS 3 Kazım Koç 103 Sistem Oracle 3 Kazım Koç 103 Sistem MS SQL KURSİYER (2NF) KursiyerID Ad ı Soyadı Bölüm No Bölüm Adı 1 Ali Can 101 Programlama 2 Fatma Kara 102 IT 3 Kazım Koç 103 Sistem KURS (2NF) KursiyerID KurcsAdı 1 C# 1 PHP 1 ASPX 2 Linux 2 FreeBS 3 Oracle 3 MS SQL 16
Örnek -1 Normal Form (3NF) KURSİYER (2NF) KursiyerID Ad ı Soyadı Bölüm No Bölüm Adı 1 Ali Can 101 Programlama 2 Fatma Kara 102 IT 3 Kazım Koç 103 Sistem KURSİYER (3NF) KursiyerID Ad ı Soyadı Bölüm No BÖLÜM (2NF) Bölüm No Bölüm Adı 1 Ali Can 101 2 Fatma Kara 102 3 Kazım Koç 103 101 Programlama 102 IT 103 Sistem 17
Örnek -1 Normal Form (3NF) KURSİYER (1NF) KursiyerID Adı Soyadı Bölüm No Bölüm Adı Kurs Adı 1 Ali Can 101 Programlama C# 1 Ali Can 101 Programlama PHP 1 Ali Can 101 Programlama ASPX 2 Fatma Kara 102 IT Linux 2 Fatma Kara 102 IT FreeBS 3 Kazım Koç 103 Sistem Oracle 3 Kazım Koç 103 Sistem MS SQL KURSİYER (3NF) KURS (3NF) BÖLÜM (3NF) KursiyerID Ad ı Soyadı Bölüm No KursiyerID KurcsAdı Bölüm No Bölüm Adı 1 Ali Can 101 2 Fatma Kara 102 3 Kazım Koç 103 1 C# 1 PHP 1 ASPX 2 Linux 101 Programlama 102 IT 103 Sistem 2 FreeBS 3 Oracle 18 3 MS SQL
Örnek-2 Müşteri TC Kimlik Araç Plaka Müşteri Adı 122134 06 ADF 51 MehmetAk baş 122134 06 CE 212 Mehmet Akbaş 122134 06 AER 21 Mehmet Akbaş Araç Marka Kira Başlama Kira Bitiş Ücret Sahip TCKimlik Sahip Adı Opel 12.12.2008 15.12.2008 200 123486 Ahmet Gemlik Ford 09.10.2007 12.10.2008 300 123486 Ahmet Gemlik Peugot 01.05.2009 05.05.2009 200 123486 Ahmet Gemlik 243532 34 EF 293 Aysu Ermiş Ford 10.03.2008 10.03.2008 100 895323 Fevzi Gürlük 243532 34 SF 294 Aysu Ermiş Honda 21.07.2006 27.08.2006 700 895323 Fevzi Gürlük Sahip Telefon 2902918 2902918 2902918 2974623 2974623 859384 06 RT 213 Faruk Köse Renault 15.09.2005 17.09.2005 200 235456 Ragıp Berk 859384 06 GFE 23 Faruk Köse Mazda 10.01.2010 14.01.2010 400 563722 Songül Kavak 2901234 2901823 Şu anda hangi normal biçimde? İşlevsel Bağımlılıklar nelerdir? 19 Kaynak: http://aozturk.etu.edu.tr/
Örnek-2 Müşteri TC Kimlik Araç Plaka Müşteri Adı Araç Marka Kira Başlama Kira Bitiş Ücret Sahip TCKimlik Sahip Adı Sahip Telefon Tam bağımlılık Kısmi bağımlılık Kısmi bağımlılık Dolaylı bağımlılık Araç Plaka Araç Marka Sahip TCKimlik Sahip Adı Sahip Telefon 2 NF Araç Plaka Araç Marka Sahip TC Kimlik Sahip TCKimlik Sahip Adı Sahip Telefon Müşteri TC Kimlik Araç Plaka Kira Başlama Kira Bitiş Ücret 3 NF Müşteri TC Kimlik Müşteri Adı 20 Kaynak: http://aozturk.etu.edu.tr/
Örnek-2 Araç Plaka Araç Marka Sahip TCKimlik Sahip Adı Sahip Telefon Müşteri TC Kimlik Araç Plaka Kira Başlama Kira Bitiş Ücret 06 ADF 51 Opel 123486 Ahmet Gemlik 06 CE 212 Ford 123048 Kemal Gülcan 06 AER 21 Peugot 123486 Ahmet Gemlik 34 EF 293 Ford 895323 Fevzi Gürlük 34 SF 294 Honda 993827 Melek Algın 06 RT 213 Renault 235456 Ragıp Berk 06 GFE 23 Mazda 563722 Songül Kavak 2902918 2902831 2902918 2974623 2902831 2901234 2901823 122134 06 ADF 51 12.12.2008 15.12.2008 200 122134 06 CE 212 09.10.2007 12.10.2008 300 122134 06 AER 21 01.05.2009 05.05.2009 200 243532 34 EF 293 10.03.2008 10.03.2008 100 243532 34 SF 294 21.07.2006 27.08.2006 700 859384 06 RT 213 15.09.2005 17.09.2005 200 859384 06 GFE 23 10.01.2010 14.01.2010 400 3 NF 2 NF Müşteri TC Kimlik Müşteri Adı 122134 MehmetAkbaş 243532 Aysu Ermiş 859384 Faruk Köse 21 Kaynak: http://aozturk.etu.edu.tr/
Örnek-2 ARAÇ Araç Plaka Araç Marka Sahip TCKimlik KİRALAMA Müşteri TC Kimlik Araç Plaka Kira Başlama Kira Bitiş Ücret 122134 06 ADF 51 12.12.2008 15.12.2008 200 06 ADF 51 Opel 123486 122134 06 CE 212 09.10.2007 12.10.2008 300 06 CE 212 Ford 123486 06 AER 21 Peugot 123486 34 EF 293 Ford 895323 34 SF 294 Honda 895323 06 RT 213 Renault 235456 06 GFE 23 Mazda 563722 122134 06 AER 21 01.05.2009 05.05.2009 200 243532 34 EF 293 10.03.2008 10.03.2008 100 243532 34 SF 294 21.07.2006 27.08.2006 700 859384 06 RT 213 15.09.2005 17.09.2005 200 859384 06 GFE 23 10.01.2010 14.01.2010 400 Sahip TCKimlik Sahip Adı Sahip Telefon 123486 Ahmet Gemlik 2902918 895323 Fevzi Gürlük 2974623 235456 Ragıp Berk 2901234 563722 Songül Kavak 2901823 3 NF Müşteri TC Kimlik Müşteri Adı 122134 MehmetAkbaş 243532 Aysu Ermiş 859384 Faruk Köse SAHİP MÜŞTERİ 22 Kaynak: http://aozturk.etu.edu.tr/
Örnek -3 Normalleştirme numara Adı Soyadı Bölüm No Bölüm Adı Ders kodu Ders adı Sicil_no Öğretim Görevlisi E amil 1 Ali Can 09 Bilgisayar CS101 İng. 101 Demet Örmeci Ormeci 1 Ali Can 09 Bilgisayar CS102 Matematik 102 Ali Çalışkan Caliskan 1 Ali Can 09 Bilgisayar CS103 Veri Tabanı-1 103 M.ilkuçar İlkucar 2 Fatma Kara 01 Elektrik EL101 İng. 101 Demet Örmeci Oremci 2 Fatma Kara 01 Elektrik EL103 Matematik 102 Ali Çalışkan Caliskan 3 Kazım Koç 03 Makine MK104 Teknik Resim 104 Yusuf Altındal Altindal 3 Kazım Koç 03 Makine MK103 Bil.Des.Tas 105 Sualp Deniz deniz 1 NF Birincil Anahtar numara, Bölüm No, ders kodu İşlevsel Bağımlılıklar numara {Adı, Soyadı, Bölüm No} Bölüm No Bölüm Adı {numara, ders kodu} {Öğretim Görevlisi, Telefon} sicil_no { Öğretim Görevlisi, e mail} ders_kodu { Ders adı} --- Kısmi -- Kısmi --- Kısmi --- Dolaylı --- Dolaylı 23
Örnek -3 Normalleştirme 2 NF numara Adı Soyadı Bölüm No 1 Ali Can 01 2 Fatma Kara 03 3 Kazım Koç 09 Bölüm No Bölüm Adı 01 Elektrik 03 Makine 09 Bilgisayar numara deskodu Ders Adı Sicil_no Öğretim Görevlisi E Mail 1 CS101 İng. 101 Demet Örmeci Ormeci 1 CS102 Matematik 102 Ali Çalışkan Caliskan 1 CS103 Veri Tabanı-1 103 M.ilkuçar İlkucar 2 EL101 İng. 101 Demet Örmeci Oremci 2 EL103 Matematik 102 Ali Çalışkan Caliskan 3 MK104 Teknik Resim 104 Yusuf Altındal Altindal 3 MK103 Bil.Des.Tas 105 Sualp Deniz deniz 24
Örnek -3 Normalleştirme 3 NF ÖĞRENCİ numara Adı Soyadı Bölüm No BÖLÜM Bölüm No Bölüm Adı 1 Ali Can 01 2 Fatma Kara 03 01 Elektrik 03 Makine 3 Kazım Koç 09 09 Bilgisayar DERS deskodu CS101 CS102 CS103 MK104 MK103 Ders Adı İng. Matematik Veri Tabanı-1 Teknik Resim Bil.Des.Tas ÖĞRENCİ_DERS numara deskodu Sicil no 1 CS101 101 1 CS102 102 1 CS103 103 2 EL101 101 2 EL103 102 3 MK104 104 ÖĞRETİM ELEMANI Sicil no Öğretim Görevlisi E Mail 101 Demet Örmeci Ormeci 102 Ali Çalışkan Caliskan 103 M.ilkuçar İlkucar 104 Yusuf Altındal Altindal 105 Sualp Deniz deniz 25 3 MK103 105
TABLO- KAVRAMLARI İlişki (Relation) : Satır ve sütunlardan oluşan iki boyutlu tablo. Özellik (Attribute) : İlişkinin adlandırılmış sütunu. Alan (Domain) : Bir veya birkaç özelliğin alabileceği değerler kümesi. Özellikler Kümesi (Tuple) : İlişkideki bir satır. Derece (Degree) : İlişkinin özellikleri sayısı. Satırların sayısı (Cardinality) İlişkisel Veritabanı (Relational Database) : Normalleştirilmiş ilişkiler kümesi. Formal Olmayan Kavramlar Tablo (Table) Sütun (Column) Satır (Row) Sütundaki değerler Tablo tanımı Formal Kavramlar İlişki (Relation) Özellik (Attribute) Kayıt kümesi (Tuple) Alan (Domain) İlişki Şeması 26 Kaynak: http://aozturk.etu.edu.tr/
Satırlar (Tuples) İlişki (Relation) Satır Sayısı Muhammer İLKUÇAR, MAKÜ-2011 BURDUR Tablo-Yapısı Kavramlar (Örnek) PERSONEL Özellikler (Attributes) Sicil No Adı Soyadı adres telefon 1 Ali Can 2 Fatma Kara 3 Sabri Durmuş 4 Cevriye Fosforlu 5 Tuba Koç Birincil Anahtar Sütun Sayısı - Derece (Degree) ÜNVANLAR Sıra No Unvan_Kodu Açıklama Sicil No Yabancı Anahtar 1 SM Satış Müdürü 1 2 PM Proje Müdürü 1 3 MUH Mühendis 2 27 4 UZMUH Uzman Mühendis 2 Kaynak: http://aozturk.etu.edu.tr/
Tablo-Yapısı Ogrenci ( sid: string, name: string, login: string, age: integer, gpa: real ) ogrenci (Table) 28
Soru ve Önerileriniz? 29
Çalışma Sorusu Bir işyerindeki evrak kayıt defterinin ; A) E-R modelini yapınız B) Tablo yapısını çiziniz C) Normal formunu oluşturunuz 30