Die vierte Normalform (4NF) ist eine Normalisierungsstufe oberhalb der Boyce-Codd-Normalform (BCNF). Sie wurde 1977 von Ronald Fagin vorgeschlagen und beseitigt Redundanzen, die durch mehrwertige Abhängigkeiten (englisch multivalued dependencies, MVD) entstehen.
Was ist eine mehrwertige Abhängigkeit?
Eine mehrwertige Abhängigkeit X ↠ Y liegt vor, wenn der Wert von X eine ganze Menge unabhängiger Werte für Y bestimmt. Tritt sie auf, muss eine Relation in zwei kleinere Relationen zerlegt werden, damit keine Redundanz entsteht.
Beispiel
projekt_mitarbeiter(projekt, mitarbeiter, kind)
Projekt X hat die Mitarbeiter Anna und Ben.
Anna hat die Kinder Luca und Mia.Jede Kombination aus Projekt, Mitarbeiter und Kind wird gespeichert – die Kind-Daten werden für jedes Projekt dupliziert. Ursache sind zwei unabhängige mehrwertige Abhängigkeiten: projekt ↠ mitarbeiter und projekt ↠ kind. Die Zerlegung in projekt_mitarbeiter(projekt, mitarbeiter) und projekt_kind(projekt, kind) führt die Tabelle in die vierte Normalform.
Einordnung
Die vierte Normalform setzt die BCNF voraus und ist die Vorstufe zur fünften Normalform (5NF), die zusätzlich JOIN-Abhängigkeiten behandelt. In der Praxis sind mehrwertige Abhängigkeiten selten, wenn ein sauberes Entity-Relationship-Modell die Grundlage bildet. Den Gesamtzusammenhang aller Normalformen erklärt Datenbank-Normalisierung.
Verwandte Grundlagen: Boyce-Codd-Normalform (BCNF), Fünfte Normalform (5NF), Erste Normalform (1NF).