St. Wiedemann

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 be-schrieben 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

1. Schritt: Entitäten (Objektmengen) festlegen

Datenbankentwurf mit Hilfe des ER-Modells entwickeln

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

3. Schritt: Beziehungstyp (Kardinalität der Beziehung) festlegen

Datenbankentwurf mit Hilfe des ER-Modells entwickeln

Der Beziehungstyp (Kardinalität) einer Beziehung gibt an, wie viele Objekte der Objektmenge E1 einem beliebigen Objekt der Objektmenge E2 zugeordnet sein können.

St. Wiedemann

3. Schritt: Beziehungstyp (Kardinalität der Beziehung) festlegen

Datenbankentwurf mit Hilfe des ER-Modells entwickeln

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) ceinfach-bedingt (konditionell)

mindestens eine oder mehrere (m>=1)

moder

nmehrfach (viele, komplex)

keine, eine oder mehrere (m>=0), d. h. beliebig viele

mc oder

ncmehrfach-bedingt

St. Wiedemann

3. Schritt: Beziehungstyp (Kardinalität der Beziehung) festlegen

Datenbankentwurf mit Hilfe des ER-Modells entwickeln

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

4. Schritt: Attribute für die Objektmengen und Beziehungen festlegen

Datenbankentwurf mit Hilfe des ER-Modells entwickeln

Zur graphischen Darstellung der Attribute werden Ellipsen verwen-det, die mit Linien an den Objekten und Beziehungen angebunden sind.

St. Wiedemann

5. Schritt: Das ER-Modell mit Hilfe von Abbildungsregeln in ein relationales Datenbankmodell überführen

Datenbankentwurf mit Hilfe des ER-Modells entwickeln

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

5. Schritt: Das ER-Modell mit Hilfe von Abbildungsregeln in ein relationales Datenbankmodell überführen

Datenbankentwurf mit Hilfe des ER-Modells entwickeln

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

5. Schritt: Das ER-Modell mit Hilfe von Abbildungsregeln in ein relationales Datenbankmodell überführen

Datenbankentwurf mit Hilfe des ER-Modells entwickeln

Zwischen den Objektmengen Anbieter und Dienste liegt eine mc : n -Beziehung vor:

eigene Beziehungsmengen-Tabelle notwendig

St. Wiedemann

5. Schritt: Das ER-Modell mit Hilfe von Abbildungsregeln in ein relationales Datenbankmodell überführen

Datenbankentwurf mit Hilfe des ER-Modells entwickeln

Zwischen den Objektmengen Anbieter und Dienste liegt eine mc : n -Beziehung vor:

Tabelle Angebot

Primärschlüssel Fremdschlüssel

St. Wiedemann

6. Schritt: Normalisierungsregeln 1-3 auf den Datenbankentwurf anwenden

Datenbankentwurf mit Hilfe des ER-Modells entwickeln

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

6. Schritt: Normalisierungsregeln 1-3 auf den Datenbankentwurf anwenden

Datenbankentwurf mit Hilfe des ER-Modells entwickeln

Überprüfung der Normalisierungsregeln 1-3 :

zusammengesetzte Inhalte berechenbares Datenfeld

Daten atomisieren !!!

St. Wiedemann

Die Tabellen Anbieter, Angebot und Dienste in der 3. NF

Datenbankentwurf mit Hilfe des ER-Modells entwickeln

St. Wiedemann

DatenbankenMaterialien

http://www.realschule.bayern.de

Die Stundenvorschläge A und B sind ausgearbeitet im Internet zu finden unter der folgenden Adresse:

St. Wiedemann

DatenbankenMaterialien

St. Wiedemann

DatenbankenMaterialien

St. Wiedemann

DatenbankenMaterialien

St. Wiedemann

DatenbankenMaterialien

St. Wiedemann

DatenbankenKommentar

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

DatenbankenKommentar

Eine Beziehungstabelle benötigt keinen neuen Primär-schlüssel. 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

DatenbankenKommentar

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 Excel-Tabellen. Die Datensätze müssen also nur noch importiert werden.

Viel Spaß und Erfolg!!!