Datenbankentwurf mit Hilfe des ER

Datenbankentwurf mit Hilfe des ER-Modells entwickeln
Um eine Datenbank aufzubauen, muss ein möglichst exaktes
Abbild der relevanten Welt definiert werden, ein Datenmodell.
Dazu müssen alle relevanten Objekte und Beziehungen zwischen
den Objekten in einem semantischen Datenmodell erfasst und beschrieben werden.
Für diese konzeptionelle Phase eignet sich sehr gut das
Entity-Relationship-Modell
(Entität-Beziehungs-Modell, ER-Modell)
In vier Schritten wird das semantische Datenmodell mit Hilfe des
ER-Modells erfasst und dann in zwei weiteren Schritten in ein
logisches Datenmodell, hier das relationale Datenbankmodell,
umgewandelt.
St. Wiedemann
Datenbankentwurf mit Hilfe des ER-Modells entwickeln
1. Schritt: Entitäten (Objektmengen) festlegen
Zur graphischen Darstellung
der Objektmengen werden
Rechtecke verwendet.
2. Schritt: Beziehungen (Relationship) zwischen
diesen Objektmengen festlegen
Zur graphischen Darstellung einer Beziehung
verwendet man eine Raute.
St. Wiedemann
Datenbankentwurf mit Hilfe des ER-Modells entwickeln
3. Schritt: Beziehungstyp (Kardinalität der Beziehung)
festlegen
Der Beziehungstyp (Kardinalität) einer Beziehung gibt an, wie
viele Objekte der Objektmenge E1 einem beliebigen Objekt der
Objektmenge E2 zugeordnet sein können.
St. Wiedemann
Datenbankentwurf mit Hilfe des ER-Modells entwickeln
3. Schritt: Beziehungstyp (Kardinalität der Beziehung)
festlegen
Anzahl der Objekte E1, die
einem Objekt E2 zugeordnet
werden können
Symbol
Bezeichnung des
Beziehungstyps
(Kardinalität der
Beziehung)
genau eine
1
einfach
keine oder eine (0 oder 1)
c
einfach-bedingt
(konditionell)
mindestens eine oder mehrere
(m>=1)
keine, eine oder mehrere
(m>=0), d. h. beliebig viele
m
oder
mehrfach (viele, komplex)
n
mc
oder
nc
St. Wiedemann
mehrfach-bedingt
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3. Schritt: Beziehungstyp (Kardinalität der Beziehung)
festlegen
Der Beziehungstyp mc : n drückt aus, dass jeder Anbieter
mindestens einen Dienst anbietet bzw. jeder Dienst hat
beliebig viele (d. h. keinen, einen oder mehrere) Anbieter
St. Wiedemann
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4. Schritt: Attribute für die Objektmengen und
Beziehungen festlegen
Zur graphischen Darstellung der Attribute werden Ellipsen verwendet, die mit Linien an den Objekten und Beziehungen angebunden sind.
St. Wiedemann
Datenbankentwurf mit Hilfe des ER-Modells entwickeln
5. Schritt: Das ER-Modell mit Hilfe von Abbildungsregeln
in ein relationales Datenbankmodell überführen
Regel
1:
Jede Objektmenge muss als eigenständige Tabelle mit
einem eindeutigen Primärschlüssel definiert werden.
Tabellen Anbieter und Dienste :
Die im Schritt 4 festgelegten Attribute werden als Datenfelder in den
jeweiligen Tabellen angelegt.
St. Wiedemann
Datenbankentwurf mit Hilfe des ER-Modells entwickeln
5. Schritt: Das ER-Modell mit Hilfe von Abbildungsregeln
in ein relationales Datenbankmodell überführen
Regel
2:
Für alle 1:1-Beziehungen gilt: Es genügt eine Tabelle.
Regel
3:
Für alle 1:n bzw. 1:c-Beziehungen gilt:
Eine eigene Beziehungsmengen-Tabelle ist nicht notwendig.
Der Primärschlüssel der 1-Tabelle muss als Fremdschlüssel
in der n- bzw. c-Tabelle aufgenommen werden.
Regel
4:
Für alle komplex-komplex-Beziehungen (n:m; n:c, mc:n usw.) gilt:
Es muss eine eigenständige Beziehungsmengen-Tabelle definiert
werden. Die Primärschlüssel der zugehörigen Objektmengen treten
als Fremdschlüssel in der Beziehungsmengen-Tabelle auf.
St. Wiedemann
Datenbankentwurf mit Hilfe des ER-Modells entwickeln
5. Schritt: Das ER-Modell mit Hilfe von Abbildungsregeln
in ein relationales Datenbankmodell überführen
Zwischen den Objektmengen Anbieter und Dienste liegt
eine mc : n -Beziehung vor:

eigene Beziehungsmengen-Tabelle notwendig
St. Wiedemann
Datenbankentwurf mit Hilfe des ER-Modells entwickeln
5. Schritt: Das ER-Modell mit Hilfe von Abbildungsregeln
in ein relationales Datenbankmodell überführen
Zwischen den Objektmengen Anbieter und Dienste liegt
eine mc : n -Beziehung vor:
Tabelle Angebot
Primärschlüssel
Fremdschlüssel
St. Wiedemann
Datenbankentwurf mit Hilfe des ER-Modells entwickeln
6. Schritt:
Normalisierungsregeln 1-3 auf den
Datenbankentwurf anwenden
Relationaler Datenbankentwurf mit drei Tabellen:
Vorteil eines Datenbankentwurfs mit dem Entity-Relationship-Modell
(ER-Modell)
Nach konsequenter Anwendung der Abbildungsregeln befinden
sich die erzeugten Relationen (Tabellen) häufig schon in den
Normalformen
St. Wiedemann
Datenbankentwurf mit Hilfe des ER-Modells entwickeln
6. Schritt:
Normalisierungsregeln 1-3 auf den
Datenbankentwurf anwenden
Überprüfung der Normalisierungsregeln 1-3 :
zusammengesetzte Inhalte
berechenbares Datenfeld
Daten atomisieren !!!
St. Wiedemann
Datenbankentwurf mit Hilfe des ER-Modells entwickeln
Die Tabellen Anbieter, Angebot und Dienste in der 3. NF
St. Wiedemann
Materialien
Datenbanken
Die Stundenvorschläge A und B sind ausgearbeitet im
Internet zu finden unter der folgenden Adresse:
http://www.realschule.bayern.de
St. Wiedemann
Materialien
Datenbanken
St. Wiedemann
Materialien
Datenbanken
St. Wiedemann
Materialien
Datenbanken
St. Wiedemann
Materialien
Datenbanken
St. Wiedemann
Kommentar
Datenbanken
Die beiden Stundenvorschläge eignen sich hervorragend als
Beispiel zur Modellierung einer relationalen Datenbank.
An zwei zur Verfügung stehenden Datenbanken
nachbar_1.mdb und nachbar_3.mdb
kann nun das erworbene Wissen angewendet werden.
Die Datenbank nachbar_1.mdb stellt lediglich eine
Datenbasis (in Form von Tabellen) zur Verfügung.
Beziehungen, Formulare, Abfragen und Berichte müssen
selbst erstellt werden.
Die Datenbank nachbar_3.mdb dient als Vorlage für
mögliche Abfragen und Formulare.
Bei der Übung mit den zwei Datenbanken wird man
feststellen, dass der Entwurf mit Schwächen behaftet ist.
St. Wiedemann
Kommentar
Datenbanken
Eine Beziehungstabelle benötigt keinen neuen Primärschlüssel.
Besser erzeugt man aus den beiden Fremdschlüsseln einen
Kombinationsschlüssel. Diese Lösung hat gleichzeitig den
Vorteil, dass in der Beziehungstabelle keine Duplikate
auftauchen können.
Bei der Tabelle Anbieter verwendet man besser das
Attribut Auto-Wert.
Man muss somit nicht ständig nach neuen Werten bei der
Vergabe von Anbieternummern suchen.
Die Erstellung eines Formulars zur Datenpflege ist nur
sehr schwierig zu bewerkstelligen.
Das vorliegende Formular dient lediglich der Sichtung von
Datensätzen, für die gleichzeitige Eingabe von Anbietern und
deren Diensten ist es nicht geeignet.
St. Wiedemann
Kommentar
Datenbanken
Eine mögliche Lösung der angeführten Probleme finden Sie
in der Datenbank nachhilfe.mdb
Zur Übung können Sie die Datenbank nachhilfe_light.mdb
verwenden. Darin befinden sich nur die notwendigen
Tabellen mit den Datensätzen als Datenbasis.
Als Vorlage für mögliche Abfragen steht Ihnen die
Datenbank nachhilfe_lsg.mdb zur Verfügung.
Am besten entwerfen Sie natürlich eine eigene, neue
Datenbank. Um Ihnen die lästige Suche und Eingabe von
„erfundenen“ Datensätzen (Datenschutz!) zu ersparen,
finden Sie geeignete Informationen gespeichert in ExcelTabellen. Die Datensätze müssen also nur noch importiert
werden.
Viel Spaß und Erfolg!!!
St. Wiedemann