PD Dr.-Ing. F. Lobeck. Seite 6

Transkript

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2 Datenbanken Datenbank: Eine geordnete Menge von Daten. Speicherung erfolgt unabhängig von speziellen Anwenderprogrammen. Ebenso sollte die Hardwareunabhängigkeit gesichert werden. Zu einem Datenbankmanagementsystem (DBMS) gehören neben den Daten u.a.: Abstraktionsmechanismen zur logischen Datenstrukturierung Komponenten zur Datenverwaltung (Zugriff, Benutzer, Änderung,...) Kommunikationsschnittstellen (für Anwender und Anwendungsprogramme) (Transaktionen, Abfragen, Hilfsmittel für Eingabe und Präsentation,..) Anforderungen an Daten und Funktionen: Redundanzfreiheit (keine Mehrfacheingaben,..) Integrität (Plausibilität, d.h. formal korrekt und nicht widersprüchlich) Steuerung des Datenzugriffs (Zugriffsrechte, Synchronisation des Zugriffs,..) Absicherung der Daten (bei Transaktionen, System- und Anwendungsfehlern,...) Seite 7

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6 Datenstrukturierung Baumstrukturen (hierarchisch oder vernetzt) Relationen (Tabellen) Objektschemata. Beispiel: Dateimanager User-Daten User 1 User 2 CAD-Daten Office-Daten CAD-Daten Office-Daten Datei1 Datei2 Seite 11

7 Hierarchisches Datenmodell DVS DVS DVA DVA 1 DVA DVA 2 DVA DVA 3 Drucker A Drucker B Drucker A Drucker B Drucker A Drucker B Seite 12

8 Netzwerkähnliches Datenmodell DVS DVS DVA DVA 1 DVA DVA 2 DVA DVA 3 Drucker A Drucker B Drucker C Seite 13

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12 Konzeptionelle Ebene Konzeptionelles Schema Seite 17

13 Konzeptioneller Datenbankentwurf Konzeptioneller Datenbankentwurf als entscheidender Bestandteil des gesamten Datenbankverlaufs Seite 18

14 Konzeptioneller Entwurf Seite 19

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16 Konzeptioneller Entwurf / ERM Seite 21

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21 Relationale Datenbankmodelle Umsetzung des ERM in das relationale Datenmodell Das ERM besitzt zwei grundlegende Strukturierungsbestandteile, die Entity- und die Beziehungstypen. Dem steht im relationalen Modell nur ein einziges Strukturierungskonzept, die Relation (Tabelle) gegenüber. Kunden Kunden gibt in Auftrag gibt in Auftrag KundenNr. KundenNr. Branche Branche KName KName Projekte Projekte Bearbeitet Bearbeitet ProjektNr. ProjektNr. Titel. Titel... Bearbeiter Bearbeiter ER-Diagramm PersonalNr. PersonalNr. Name Name.. 1. Jeder Objekttyp wird zur Relation 2. Die Attribute eines Objekttypen werden zu den Attributen der Relation 3. Mehrwertige Attribute werden eigene Relationen 4. Jeder Beziehungstyp wird zur Relation. Kunde Projekte PNr Titel Notiz Bearbeiter PNr Name Vorname Seite 26

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23 Relationenmodell - Darstellungskonzepte Begriffe: Relation Attribut Tupel Primärschlüssel Fremdschlüssel Seite 28

24 Relation Menge (mathematisch) - hier nicht Beziehung Menge von Entitäten Gleiche Merkmale Kontextabhängige Mengenbildung Abbildung als Tabelle Beispiel: Student, Vorlesung, Professor Seite 29

25 Attribut Ein Merkmal einer Entität (Komponente eines Tupels) Wert aus einem bestimmten Wertebereich Spalte einer Relation Keine Ordnung (Reihenfolge) Beispiel: Relation Student: { Name, Vorname, Matrikelnummer...} Seite 30

26 Tupel Eine bestimmte Entität (Instanz) Zeile einer Relation Keine Ordnung (Reihenfolge) Beispiel: Relation Student: Name, Vorname, Matrikelnummer, Fachsemester, Studienrichtung Seite 31

27 Primärschlüssel Ein oder mehrere Attribute Eindeutige Identifizierung eines Tupels Oftmals wird als Primäschlüssel ein zusätzliches Attribut verwendet (automatisch generierter Zähler) Beispiel: Relation Student: Matrikelnummer Seite 32

28 Fremdschlüssel Beziehung zwischen Relationen Beziehung innerhalb einer Relation Fremdschlüssel ist Primärschlüssel in der referenzierten Relation Seite 33

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31 Primärschlüssel Fremdschlüssel Seite 36

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53 Übung Datenmodell 1. Aufgabe zum Datenbankdesign Es soll ein Verwaltungsprogramm erstellt werden, in dem Informationen zu Lehrfächern, Studenten, Dozenten, Räumen und Fachrichtungen verwaltet werden. Folgende Fragen sollen bei Bedarf beantwortet werden können: Bei welchem Dozenten hat ein Student Unterricht? Zu welcher Fachrichtung gehört ein Student? Welche Fächer belegt ein Student? Wie viel Studentinnen gibt es in der Fachrichtung? Welche Fächer gibt ein Dozent? In welchen Fachrichtungen unterrichtet ein Dozent? Welche Noten hat ein Student in seinen belegten Fächern? Welche Räume stehen zur Verfügung? Entwerfen Sie zu diesem Problem ein Entity-Relationship- Diagramm. Seite 58