Aufgabe 1: Erstellen Sie auf Basis des folgenden Anwendungsfalls ein Konzeptuelles Modell.

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1 Aufgabe 1: Erstellen Sie auf Basis des folgenden Anwendungsfalls ein Konzeptuelles Modell. Sie lesen in der Zeitung, dass die Firma Facebook nach Meinung der Investment Banker von Goldman und Sachs - mittlerweile 50Mrd. Dollar wert ist. Völlig geblendet von dieser horrenden Summe entschließen Sie sich, das Geschäftskonzept der Firma Facebook zu kopieren und Ihr eigenes Web-Portal mit dem Namen zu eröffnen. Wie bei Facebook soll es mit Ihrem Portal möglich sein, ein soziales Netzwerk mit dem Computer aufzubauen. Jeder Benutzer hat dabei ein eigenes Profil auf dem er sich vorstellt und persönliche Bilder ablegt. Ist ein Profil erstellt, so kann sich ein Nutzer über Freundschaftsanfragen mit anderen Nutzern vernetzen. Dabei kann er angeben, wie gut er auf einer Skala von 0 bis 10 - mit jemandem befreundet ist. Der Freundschaftsgrad hat Auswirkungen darauf, ob Freunde die eingestellten Fotos sehen dürfen oder nicht. Sie planen, allen Nutzern Ihr Web-Portal kostenfrei zur Verfügung zu stellen. Finanziert werden soll es über das Versenden von Werbe s. Zu diesem Zweck muss jeder Benutzer angeben, wie viel er verdient, welchen Freizeitbeschäftigungen er gerne nachgeht und welche Marken er bei seinen Klamotten vorzieht. Da Sie fleißig an der Vorlesung Datenbanken an der HTW teilgenommen haben, entscheiden Sie sich zur Speicherung aller Informationen ein Datenbank-System einzusetzen. Im ersten Schritt führen Sie dafür eine detaillierte Analyse des Anwendungsfalls durch und kommen zu den folgenden Zusammenhängen, die in einem Konzeptuellen Modell berücksichtigt werden müssen. Jeder Benutzer soll über eine -Adresse identifiziert werden, da sie weltweit eindeutig ist und über sie Werbe- s versendet werden können. Weiter muss zu jedem Benutzer sein Name, sein Alter, sein Gehalt und sein Vorstellungstext gespeichert werden. Benutzer können dann Freundschaftsbeziehungen aufbauen. Gespeichert wird dabei wer mit wem befreundet ist und für wie gut jeder einzelne die Freundschaft hält (Kriterium für die Bildfreigabe). Zu jedem Benutzer können beliebig viele Bilder gespeichert werden. Ein Bild wird über eine URL (Textfeld) identifiziert, mit dem es von einem Webserver geladen werden kann. Weiter wird zu jedem Bild gespeichert, welchen Freundschaftsgrad ein Freund haben muss, um es sich anschauen zu dürfen. Jeder Nutzer kann beliebig viele Freizeitbeschäftigungen mögen. Eine Freizeitbeschäftigung hat jeweils ein Titel, über die sie identifiziert wird und eine Beschreibung, in der weitere Informationen gespeichert werden können. Eine Freizeitbeschäftigung kann natürlich von beliebig vielen Freunden gemocht werden. Weiter werden Vorlieben von Freunden für Klamottenmarken gespeichert. Eine Klamottenmarke wird eindeutig über Ihren Markenname identifiziert und gehört zu einem Preissegment (billig,..., teuer). Jeder Freund kann Kleidungsstücke mehrerer Marken tragen umgekehrt ebenfalls. a) Erstellen Sie zu diesem Anwendungsfall ein Entity-Relationship-Diagramm. b) Weisen Sie den Beziehungen ihre Funktionalitäten und - sofern erforderlich - ihre Rollen zu.

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4 Aufgabe 2: Gegeben sei die folgende Datenbank zur Verwaltung aller Bestellungen eines Pizza- Services. Sie besteht aus den Tabellen Kunden, Bestellungen, bestellt, Speisekarte, Mitarbeiter. Die Tabelle Kunden und Mitarbeiter speichern personenbezogene Daten wie den Namen zu den einzelnen Entitäten. Alle Gerichte mit ihren Namen und ihrem Preis werden in der Tabelle Speisekarte geführt. Eine Bestellung besteht dann aus einem Kunden, einem Mitarbeiter, einem Bestelldatum, einer km-anzahl (von Firma bis Kunde) sowie mehreren Artikeln aus der Tabelle Speisekarte. Die Zuordnung zwischen Bestellung und Speisekarte wird in der Tabelle bestellt geführt. Der Zusammenhang wird durch das folgende ER- Diagramm ausgedrückt: Alle Tabellen enthalten einen eindeutigen Identifikator (ID) für die eindeutige Zuordnung eines Datensatzes. Die Datenbank ist mit dem folgenden Script aufgebaut: create table kunden( kundenid integer primary key, name VARCHAR(30) not null, vorname VARCHAR(20), strasse VARCHAR(50) not null, PLZ VARCHAR(5) not null, Stadt VARCHAR(20)); create table mitarbeiter( mitarbeiterid integer primary key, Name VARCHAR(30), Vorname VARCHAR(20)); create table Bestellungen( bestellid INTEGER primary key,

5 kunde INTEGER references kunden(kundenid) on delete cascade, bearbeiter INTEGER references mitarbeiter(mitarbeiterid) on delete set null, tag DATE, km INTEGER); create table speisekarte ( gerichtid integer primary key, gericht VARCHAR(20) unique, preis float); create table bestellt( bestellung INTEGER references bestellungen(bestellid) on delete cascade, artikel INTEGER references speisekarte(gerichtid) on delete cascade, anzahl int not null, primary key (bestellung, artikel)); a) Stellen Sie einen Operatorbaum auf für die Abfrage: Ermitteln Sie alle Mitarbeiter (Namen), die am und am eine Bestellung bearbeitet haben.

6 b) Ermitteln Sie die folgende SQL-Abfrage: Welche Gerichte (gerichtid, gericht) kosten weniger als 10? c) Ermitteln Sie die folgende SQL-Abfrage: Welcher Kunde (*) hat die Bestellung mit der bestellid 4 aufgegeben? d) Ermitteln Sie die folgende SQL-Abfrage: Welcher Mitarbeiter (mitarbeiterid, name, vorname) hat eine Bestellung bearbeitet bei der eine Pizza Diavolo vorkam? e) Ermitteln Sie die folgende SQL-Abfrage: Wie viele Bestellungen (mitarbeiterid, name, vorname, anzahl) haben die einzelnen Mitarbeiter bearbeitet? f) Ermitteln Sie die folgende SQL-Abfrage: Welcher Mitarbeiter (*) hat am noch keine Bestellung bearbeitet? g) Ermitteln Sie die folgende SQL-Abfrage: Wie hoch ist die maximale Anzahl von Bestellungen, die ein Mitarbeiter an genau einem Tag bearbeitet hat? Aufgabe 3: Erstellen Sie eine Sicht gericht_bestellung, die alle Gerichte (gerichtid, gericht, preis) mit den zugehörigen Bestellungen (bestellid) in denen es vorkommt. Ist die Sicht in SQL updatefähig, theoretisch updatefähig oder gar nicht updatefähig?

7 Aufgabe 4: Gegeben seien zwei Relationen R und V, wobei R k Elemente enthält und V n. Wie viele Elemente minimal und wie viele Elemente maximal sind enthalten in: a) R U V und b) R V Aufgabe 5: Nach dem Ende ihres Studiums erfüllen Sie sich einen Traum und schaffen sich Ihren ersten Hund an, eine riesige Deutsche Dogge. Da sich die Erziehung des Hundes als schwierig erweist, suchen Sie Kontakt zu Gleichgesinnten und treten in den Hundeverein Zum Goldenen Bello ein. In dem Verein versammeln sich viele ambitionierte Hundefreunde, die Ihre Geschöpfe nicht nur der Tierliebe wegen haben sondern mit ihnen auch zu den unterschiedlichsten Wettbewerben antreten. Manche Wettbewerbe sind auf Schönheit und Rassenreinheit ausgerichtet, manche auf Schnelligkeit (Hunderennen), manche aber auch auf die Kampfkraft. Da in einem deutschen Verein natürlich alles sorgfältig dokumentiert wird, muss jedes Mitglied des Vereins eine Karteikarte ausfüllen, auf der alle Informationen über den Hund, die Rasse und die teilgenommenen Wettkämpfe aufgeschrieben werden. Auf den Karten werden die folgenden Informationen abgebildet: Name des Hundehalters/Vereinsmitglied, Name des Hundes, Rasse des Hundes, Geschlecht des Hundes Wettkampf an dem er teilnimmt und welche Platzierung er in dem Wettkampf erreicht.

8 Die Karten sehen folgendermaßen aus: Halter Name Rasse Herkunftsland Geschlecht Wettkampf/Platzierung Katinka Klops Karl- Theodor Pudel Frankreich M 1. Pudel2010, 3.Platz 2. Pudel2009, 1.Platz Stephanie Pudel Frankreich w 1. Pudel2010, 2.Platz Halter Name Rasse Herkunftsland Geschlecht Wettkampf/Platzierung Hans Stahl Killer Bullterrier Großbritanien M 1. FassDasKaninchen2009, 3.Platz 2. NoRules2010, 1.Platz Nachdem der Verein mit Ihrem Eintritt jetzt zweihundert Mitglieder hat, wird durch den Vorstand entschieden, die auf den Karteikarten gespeicherten Informationen mittels eines Datenbanksystems elektronisch zu verwalten. Ein erster Entwurf der Datenbank sieht die folgende Tabellenstruktur vor: Hundehalter: {HalterName VARCHAR(30), HundeName VARCHAR(30), Rasse VARCHAR(20), Herkunftsland VARCHAR(20), Geschlecht VARCHAR(1), Wettkampf Text } Dabei gelten die folgenden Randbedingungen: Die Informationen, die in der Datenbank enthalten sind, entsprechen den Informationen des Karteikartensystems. Ein Vereinsmitglied kann mehrere Hunde unterschiedlicher Rassen besitzen. Der Haltername ist als atomar anzusehen. Der Hundename, ist bei einem Hundehalter eindeutig, d.h. ein Hundename kann im Verein mehrfach auftreten, bei einem Halter aber nur einmalig. Eine Rasse hat immer nur ein Herkunfstland, während natürlich ein Herkunftsland mehrere Rassen hervorbringen kann (z.b. Deutsche Dogge und Deutscher Schäferhund). An einem Wettkampf nehmen immer mehrere Hunde teil. Der Wettkampfname ist eindeutig und als atomar anzusehen. a) Beschreiben Sie, warum sich die Relation nicht in der Ersten Normalform befindet und überführen Sie diese dort hin. Wie sieht der Schlüssel in der ermittelten Relation aus? (5 Punkte).

9 b) Ermitteln Sie aus der Relation in der Ersten Normalform die Funktionalen Abhängigkeiten. c) Beschreiben Sie, welche Funktionalen Abhängigkeiten die Bedingungen der Zweiten und Dritten Normalform verletzen. Überführen Sie die Relation in die Dritte Normalform. Wie sehen die Schlüssel der einzelnen Relationen aus?