fbi h_da Datenbanken Kapitel 2: Semantische Datenmodellierung Schestag Datenbanken (Bachelor) Kapitel 2-1

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1 Datenbanken Kapitel 2: Semantische Datenmodellierung Schestag Datenbanken (Bachelor) Kapitel 2-1

2 Semantische Datenmodellierung Inhalte des Kapitels Die Rolle der Datenmodellierung im Lifecycle von Informationssystemen Das erweiterte Entity-Relationship Modell (eerm) Unterschiedliche Nomenklaturen für ER-Diagramme Lernziele Strategischen Stellenwert der semantischen Datenmodellierung mit Hilfe von ER-Diagrammen in der Analyse-Phase verstehen Analogien und Unterschiede zum OOA-Klassendiagramm kennen Sensibilisierung für unterschiedliche Nomenklaturen und die damit zusammenhängende Änderung der semantischen Aussage Unter Semantik (gr. σημαίνειν sēmainein bezeichnen ) versteht man die Lehre über die Bedeutung von Zeichen, also im Speziellen von allen sprachlichen Äußerungen. Insbesondere in der Analysephase ist es wichtig, bei der Beschreibung der Anforderungen, der Wahl der Bezeichner etc. vollständige semantische Klarheit zu erreichen! Schestag Datenbanken (Bachelor) Kapitel 2-2

3 Die Rolle der Datenmodellierung im Lifecycle von Informationssystemen Vor der Einführung der OOA / OOD, mit UML als standardisierter Beschreibungssprache ab 1997, war die Sicht auf Daten und Prozesse getrennt auch hinsichtlich der eingesetzten Methodiken: eer-modell ER Diagramme, Chen 1976 Relationenmodell (für RDBMS, Codd 1970) SQL (für RDBMS, Codd 1970) Daten Planung Analyse Design Implementierung Planung Analyse Design James Martin, 1982 Implementierung Prozesse strukturierte Analyse de Marco 1979 strukturierter Entwurf Constantine, Jackson 1974/75 strukturierte Programmierung Dijkstra 1970 Schestag Datenbanken (Bachelor) Kapitel 2-3

4 Lifecycle von Informationssystemen Evolutionäre Vorgehensmodelle entsprechen einem zyklischen, iterativen Durchlaufen der einzelnen Phasen Jede Phase liefert Ergebnisse, die als Input für die darauf folgende Phase Verwendung finden: Planungsphase Der Der Informationsbedarf Informationsbedarf der der zu zu untersuchenden untersuchenden Organisation Organisation wird wird ermittelt ermittelt und und eine eine Informationsstrategie erarbeitet. erarbeitet. Beispiel: Beispiel: CRUD-Matrix CRUD-Matrix (Create (Create Read Read Update Update Delete) Delete) Ergebnis: Ergebnis: Informations-Projekte (=Zusammenfassung von von Funktionen, Funktionen, die die die die gleichen gleichen Informationsobjekte Informationsobjekte verwenden) verwenden) und und Funktionsbereiche Funktionsbereiche sind sind definiert, definiert, um um den den vorgegebenen vorgegebenen Organisationsbereich zu zu strukturieren. strukturieren. Schestag Datenbanken (Bachelor) Kapitel 2-4

5 Lifecycle von Informationssystemen Ausschnitt aus einer CRUD-Matrix Planungsphase Funktionen Kunden verwalten Auftrag abwickeln Auftrag abrechnen Lieferanten verwalten Bestellung erstellen Bestellung abrechnen Wareneingang überwa Entitäten Kundenaufträge Beschaffung Kunde CRUD R R Auftrag CRUD R Auftragsposition CRUD R Kundenrechnung CRU Kundenrechnungsposition CRUD Artikel R R R R R Lieferant CRUD R R R L-Bestellung CRUD R R L-Bestellungsposition CRUD R R L-Rechnung CRU L-Rechnungsposition CRUD Wareneingangbuch CRU Schestag Datenbanken (Bachelor) Kapitel 2-5

6 Lifecycle von Informationssystemen Analysephase Die Die Informations-Projekte aus aus der der Planung Planung werden werden sowohl sowohl aus aus Daten- Daten-als als auch auch aus aus Prozess-Sicht Prozess-Sicht weiter weiter detailliert. detailliert. Zu Zu jedem jedem Zeitpunkt Zeitpunkt der der Analyse- Analyse-und und auch auch der der darauf darauf folgenden folgenden Designphase Designphase muss muss darauf darauf geachtet geachtet werden, werden, dass dass Daten- Daten-und und Prozessmodell Prozessmodell zueinander zueinander konsistent konsistent sind. sind. Ergebnis: Ergebnis: Datenmodell Datenmodell (eer-diagramm) (eer-diagramm) und und Prozessmodell Prozessmodell (Analysesicht) (Analysesicht) liegen liegen vor. vor. Schestag Datenbanken (Bachelor) Kapitel 2-6

7 Lifecycle von Informationssystemen Designphase Während Während man man sich sich in in der der Analysephase Analysephase ausschließlich ausschließlich mit mit einer einer logischen logischen Sicht Sicht auf auf die die Daten Daten beschäftigt, beschäftigt, wird wird diese diese während während der der Designphase Designphase durch durch die die Sicht Sicht auf auf die die Implementierungsplattform (DBMS) (DBMS) ergänzt: ergänzt: Festlegung Festlegung der der Datentypen Datentypen (DBMS-spezifisch) (DBMS-spezifisch) Implementierung Implementierung der der Beziehungen Beziehungendurch Definition Definition von von Referenzen Referenzen etc. etc. Mit Mit Hilfe Hilfe von von CASE-Tools CASE-Tools *) *) können können Datenmodelle Datenmodelle der der Designsicht Designsicht aus aus Datenmodellen Datenmodellen der der Analysesicht Analysesicht generiert generiert werden werden (und (und umgekehrt: umgekehrt: Round-Trip-Engineering). Ergebnis: Ergebnis: Datenmodell Datenmodell (z.b. (z.b. Relationenmodell Relationenmodellbeim beim Einsatz Einsatz von von RDBMS) RDBMS) und und Prozessmodell Prozessmodellder der Designsicht Designsicht liegen liegen vor. vor. *) CASE = computer aided software engineering Schestag Datenbanken (Bachelor) Kapitel 2-7

8 Lifecycle von Informationssystemen Implementierungsphase Die Die Güte Güte von von Analyse Analyse und und Design Design zeigen zeigen sich sich in in einer einer relativ relativ problemlosen problemlosen Implementierung. Implementierung. Im Im Falle Falle eines eines RDBMS RDBMS erfolgt erfolgt die die Implementierung Implementierung eines eines Datenbankschemas Datenbankschemas durch durch die die deklarative deklarativesprachkomponente von von SQL SQL (SQL (SQL DDL). DDL). Beim Beim Einsatz Einsatz von von CASE-Tools CASE-Toolsist ist es es möglich, möglich, das das SQL-Skript SQL-Skript für für ein ein spezifisches spezifisches RDBMS RDBMS direkt direkt aus aus den den Informationen Informationen des des Relationenmodells Relationenmodellszu zu generieren. generieren. Welche Diagrammtypen der UML können Sie im Fall eines objektorientierten Systems den einzelnen Phasen zuordnen? Schestag Datenbanken (Bachelor) Kapitel 2-8

9 Semantische Datenmodellierung Die Rolle der Datenmodellierung im Lifecycle von Informationssystemen Das erweiterte Entity-Relationship Modell (eerm) Unterschiedliche Nomenklaturen für ER-Diagramme Schestag Datenbanken (Bachelor) Kapitel 2-9

10 Das Entity-Relationship Modell ERM Das Entity-Relationship Modell wurde von Chen*) erstmals 1976 vorgestellt. CODASYL Oracle (1979) IMS/VS seit 1968 (IBM) System R (1977) DB2 (1983 unter MVS) Hierarchisches Datenbankmodell Netzwerk Datenbankmodell (1971, Data Base Task Group) Relationales Datenbankmodell (1970, Edgar F. Codd) UML Unified Modeling Language wird 1997 von der OMG als Standard akzeptiert *) Chen P. P-S. The Entity-Relationship Model Towards a Unified View of Data. ACM Transactions of Database Systems (March 1976), 1(1):9-36 Schestag Datenbanken (Bachelor) Kapitel 2-10

11 Das Entity-Relationship Modell ERM A data model, called the entity-relationship model, is proposed. This model incorporates some of the important semantic information about the real world. A special diagrammatic technique is introduced as a tool for database design. An example of database design and description using the model and the diagrammatic technique is given. Some implications for data integrity, information retrieval, and data manipulation are discussed. The entity-relationship model can be used as a basis for unification of different views of data: the network model, the relational model, and the entity set model. Semantic ambiguities in these models are analyzed. Possible ways to derive their views of data from the entity-relationship model are presented. Anfang des Abstracts zu o.g. Artikel von P.P-S. Chen, 1976 Schestag Datenbanken (Bachelor) Kapitel 2-11

12 Das Entity-Relationship Modell ERM Ziele des von Chen 1976 vorgestellten ERM: Modellierbarkeit semantischer Informationen aus der realen Welt Schaffung einer Grundlage zur Analyse von Netzwerkmodell Relationenmodell und Entity-Set Model. Das ERM von Chen zeichnet sich aus durch seine Unabhängigkeit von spezifischen Datenbankmodellen. Der Entwurf eines ER-Modells findet in der Analysephase des SW-Lifecycle statt. Schestag Datenbanken (Bachelor) Kapitel 2-12

13 ERM Der Entity-Typ (Entity-Type) Zur visuellen Beschreibung der Struktur von Objekten der realen Welt und der Beziehungen dieser Objekte untereinander verwendet man Diagramme, in denen die entsprechenden Komponenten graphisch dargestellt werden: Eine Entität (entity) ist ein Objekt der realen Welt. Der Entity-Typ (entity type) ist der Repräsentant aller Objekte gleichen Typs. Grafische Notation: Rechteck, das den Namen des Entity-Typs enthält: Produkt Produkte Der Name eines Entity-Typs ist stets ein Substantiv, das im Singular verwendet wird. Ein Entity-Typ, der die Struktur von Produktobjekten repräsentieren soll, erhält also den Namen Produkt (und nicht Produkte!). Schestag Datenbanken (Bachelor) Kapitel 2-13

14 ERM Der Entity-Typ (Entity-Type) Hinweis: Der Begriff Entity-Typ entspricht der Schemadeklaration einer Klasse in der UML und wird bei der Datenmodellierung, auch bei CASE- Tools, häufig dem Begriff Entität (Entity) gleichgesetzt. Genau genommen entspricht der Begriff der Entität jedoch einer einzelnen Instanz eines Enitity-Typs, so wie ein Objekt einer einzelnen Instanz einer Klasse entspricht. Toolbar und Zeichencanvas zur Modellierung eines konzeptionellen Datenmodells Power Designer 12.5 Schestag Datenbanken (Bachelor) Kapitel 2-14

15 ERM Der Beziehungstyp (Relationship-Type) Eine Beziehung (Relationship, Assoziation) beschreibt, ob und wie Entitäten untereinander assoziiert sind. Der Beziehungstyp (relationship type) ist der Repräsentant aller Beziehungen gleichen Typs. Grafische Notation (in CASE-Tools eher selten unterstützt): Raute, die den Namen des Beziehungstyps oder eine (numerische) Referenz auf den Bezeichnertext enthält. Bestellung oder 1 1 = Bestellung Produkt Bestellung Kunde Schestag Datenbanken (Bachelor) Kapitel 2-15

16 ERM Der Beziehungstyp (Relationship-Type) Hinweis: Der Begriff Beziehungstyp entspricht dem Begriff der Beziehung zwischen Klassen in der UML und wird bei der Datenmodellierung, auch bei CASE-Tools, häufig dem Begriff Beziehung (Relationship bzw. Association) gleichgesetzt. Im allgemeinen Fall wird eine Beziehung in den meisten CASE-Tools zunächst als Verbindungslinie zwischen zwei Entity-Typen dargestellt. Produkt Bestellung Kunde Toolbar und Zeichencanvas zur Modellierung eines konzeptionellen Datenmodells Power Designer 12.5 Schestag Datenbanken (Bachelor) Kapitel 2-16

17 ERM Attribute Attribute beschreiben die Eigenschaften von Entity- oder Beziehungstypen. Grafische Notation: Abgerundetes Rechteck oder Oval, das den Attributnamen enthält. Produkt Bestellung Kunde Bestelldatum Vorname Nachname Attribute, die in dieser Form in ER-Diagrammen dargestellt werden, zeigt man aus Übersichtlichkeitsgründen oft nur optional mit an. Welches ist die Analogie im UML-Klassendiagramm (Analysesicht) zu Beziehungen, die selbst Attribute besitzen? Schestag Datenbanken (Bachelor) Kapitel 2-17

18 ERM n-äre Beziehungen Entsprechend der Anzahl n der an einer Beziehung beteiligten Entity-Typen spricht man von n-stelligen oder auch n-ären Beziehungen, n 2. Im Fall n = 2 nennt man die Beziehung 2-stellig oder auch binäre Beziehung und spezialisiert den Fall, dass die Beziehung rekursiv sein kann. 3-stellige Beziehungen nennt man auch ternäre Beziehungen. Die Raute als Symbol für eine Beziehung ist besonders gut geeignet, n-äre Beziehungen für n 3 darzustellen. Produkt Bestellung Kunde 1 1 = Komponentenbeziehung Lieferung Wie stellen Sie ternäre Beziehungen in der UML dar? Schestag Datenbanken (Bachelor) Kapitel 2-18

19 ERM Kardinalitäten Mit der Kardinalität*) min:max kennzeichnet man die minimal und maximal mögliche Anzahl von Instanzen eines Entity-Typ, die mit einer bestimmten Instanz eines anderen Entity-Typ in Beziehung stehen. Als Wert für beliebig viele verwendet man Buchstaben wie m und n. Ursprünglich verwendete Chen in seinen Diagrammen bei der Angabe von Kardinalitäten nur die Obergrenze! 1 Kunde bestellt mindestens 1, aber beliebig viele Produkte Produkt N oder 1:N Bestellung 0:M oder M Kunde 1 Produkt wird von möglicherweise keinem aber beliebig vielen Kunden bestellt. *) Die Zuordnung der Kardinalitäten (in der UML auch Multiplizitäten genannt) zu den Entitäten wird u. U. auch in umgekehrter Reihenfolge vorgenommen und erfordert für n-äre Beziehungen, n 3 eine klare semantische Definition! Vgl. hierzu den Abschnitt Unterschiedliche Nomenklaturen zu ER-Diagrammen. Schestag Datenbanken (Bachelor) Kapitel 2-19

20 ERM Kardinalitäten Hinweis: In vielen CASE-Tools zur ER-Modellierung werden die Kardinalitäten mit der Krähenfuß-Nomenklatur nach James Martin bezeichnet (engl. crawfood-darstellung): Entität = maximal ein Entität = genau ein kein oder ein ein und nur ein Entität kein oder mehrere = beliebig viele Entität = mindestens ein ein oder mehrere Schestag Datenbanken (Bachelor) Kapitel 2-20

21 ERM Kardinalitäten im Power Designer Hinweis: Im Power Designer ist es möglich, für eine Relationship ein Association-Symbol einzuführen (an Stelle der Raute) die Verwendung dieses Symbols wird jedoch nicht empfohlen! Statt dessen kann auch ohne Darstellung eines Assoziationssymbols direkt die binäre Darstellung zwischen zwei Entity-Typen dargestellt werden. Hierbei werden die Kardinalitäten mit der Krähenfuß-Notation angezeigt Im Power Designer wird bei der 0:1-Notation auf die Darstellung der 1 verzichtet! Haben Assoziationen eigene Attribute, so werden sie als Entity-Typen dargestellt (s.u.). Schestag Datenbanken (Bachelor) Kapitel 2-21

22 ERM schwache Entitäten Entitäten, die nicht alleine, sondern nur in Abhängigkeit von der Existenz anderer Entitäten existieren können, nennt man schwache Entitäten weak entities und spricht auch von abhängigen Beziehungen dependent Relationships. Die Entity-Typen schwacher Entitäten werden in der Nomenklatur nach Chen durch ein Rechteck mit doppelter Linie gezeichnet. Von der Raute auf den schwachen Entity-Typ deutet ein Pfeil: Student 1 Nachweis Bewertung Student Nachweis Bewertung Im Power Designer ändert sich bei Abhängigkeit (= Dependency) die grafische Darstellung der entsprechenden Kardinalität! Schestag Datenbanken (Bachelor) Kapitel 2-22

23 ERM Hörsaalübung Zeichnen Sie zunächst ein UML-Klassendiagramm (Analysesicht), das die im Folgenden beschriebenen Klassen und ihre Beziehungen zueinander modelliert: Entity-Typen Klassen Mitarbeiter Mitarbeiter Abteilung Abteilung Projekt Projekt Beziehungstypen Beziehungen Jeder Jeder Mitarbeiter Mitarbeiter arbeitet arbeitet in in genau genau einer einer Abteilung, Abteilung, in in jeder jeder Abteilung Abteilung arbeiten arbeiten mehrere mehrere Mitarbeiter. Mitarbeiter. Jede Jede Abteilung Abteilung hat hat genau genau einen einen Mitarbeiter, Mitarbeiter, der der der der Leiter Leiter dieser dieser Abteilung Abteilung ist. ist. Jeder Jeder Mitarbeiter Mitarbeiter arbeitet arbeitet in in keinem, keinem, einen einen oder oder mehreren mehreren Projekten Projekten mit. mit. Für Für einen einen Mitarbeiter Mitarbeiter ist ist seine seine Rolle Rolle in in jedem jedem Projekt Projekt bekannt, bekannt, an an dem dem er er beteiligt beteiligt ist. ist. Jedes Jedes Projekt Projekt ist ist genau genau einer einer Abteilung Abteilung zugeordnet. zugeordnet. Zeichnen Sie nun ein ER-Diagramm, das die o.g.entity-typen und deren Beziehungen untereinander darstellt. Verwenden Sie zur Darstellung der Beziehungstypen das Rautensymbol. Schestag Datenbanken (Bachelor) Kapitel 2-23

24 Das erweiterte ER Modell eerm Vererbung Die spezielle Beziehungsstruktur einer Vererbungshierarchie Inheritance wurde als Erweiterung der ursprünglichen ERM in Anlehnung an entsprechende objektorientierte Konzepte ergänzt. Man spricht auch von Generalisierung / Spezialisierung oder von ist-ein Beziehung Ein Wurzel-Entity-Typ stellt jeweils den Supertyp dar, der diejenigen Attribute und Beziehungen enthält, die alle seine Subtypen (Spezialisierungen) gemeinsam haben. Alle Subtypen werden dann nur noch durch spezifische Attribute oder auch durch spezifische Beziehungen zu anderen Entity-Typen beschrieben, die sie von den anderen Subtypen unterscheiden. Welche constraints der UML kennen Sie im Zusammenhang mit der Darstellung von Vererbungshierarchien? Schestag Datenbanken (Bachelor) Kapitel 2-24

25 eerm Vererbung Geschäftspartner Händler Spediteur Kunde Veranstalter Man unterscheidet zwischen den folgenden Spezialisierungsformen: Totale Spezialisierung: Jede Instanz des Supertyps entspricht mindestens einem Subtyp. Insbesondere überdeckt die Menge aller Subtypen alle Instanzen des Supertyps (Darstellung: Doppelstrich, s.o.). Partielle Spezialisierung: Nicht jede Ausprägung des Supertyps wird notwendig spezialisiert (Darstellung: einfacher Strich ). Schestag Datenbanken (Bachelor) Kapitel 2-25

26 eerm Vererbung Disjunkte Spezialisierung: Die Teilmengen der Instanzen aller Spezialisierungen sind disjunkt (Darstellung: D = disjoint im Dreickessymbol), andernfalls erlaubt man Überlappende Spezialisierung (Darstellung: O = overlapping im Dreieckssymbol) D O Toolbar und Zeichencanvas zur Modellierung einer Vererbungshierarchie im konzeptionellen Datenmodell Power Designer 12.5 Die Unterschiedung zwischen totaler und. partieller Spezialisierung bzw. zwischen disjunkten und überlappenden Spezialisierungen ist hier möglich durch Setzen der beiden folgenden Eigenschaften: mutually exclusive disjoint complete Schestag Datenbanken (Bachelor) Kapitel 2-26

27 Primärschlüssel Um einzelne Entitäten voneinander unterscheiden und identifizieren zu können, wird ein so genannter Primärschlüssel (Primary Key) eingeführt: Ein Attribut oder eine Kombination von Attributen heißt Primärschlüssel p, wenn gilt: 1. Der Wert von p definiert die Attributwerte aller anderen Attribute der Entität eindeutig. 2. Man kann (im zusammengesetzten Fall) kein Attribut aus p entfernen, ohne dass 1. verletzt wird. Besteht der Schlüssel aus einer Kombination mehrerer Attribute, so spricht man von einem zusammengesetzten Schlüssel - concatinated key. Graphische Notation: Der Primärschlüssel ist einfach (oder doppelt) unterstrichen in der Attributliste: Buch (ISBN, Titel, ) Buch ISBN Schestag Datenbanken (Bachelor) Kapitel 2-27

28 Candidate Key Gibt es in einem Entity-Typ mehrere Schlüssel, von denen jeder die Rolle des Primärschlüssels übernehmen kann, so nennt man diese candidate keys (alternative Primärschlüssel) und wählt einen von ihnen als Primärschlüssel des Entity-Typs aus. Der Begriff concatinated gilt analog für candidate keys. Beispiel: Personalstammdaten in einem Entity-Typ Person Person Personalnummer Sozialversicherungsnummer Gehalt Steuerklasse candidate key: Sozialversicherungsnummer primary key: Personalnummer Schestag Datenbanken (Bachelor) Kapitel 2-28

29 Unterschiedliche Nomenklaturen für ER-Diagramme Erste Schema-Diagramme wurden in den 60er Jahren von Charles Bachmann 1) formalisiert: Er benutzte Rechtecke, um so genannte Record-Typen zu kennzeichnen, und Linien bzw. gerichtete Pfeile von einem Record-Typ zu einem anderen, um eine 1:1- bzw. 1:N-Beziehung unter den Instanzen des jeweiligen Typs zu kennzeichnen: Bachmann-Notation A B A B Vergleich: Chen-Notation A 1 1 B A 1 N B 1) Bachmann, C.W. Data Structure Diagrams. Databases 1, 2 (1969), pp Schestag Datenbanken (Bachelor) Kapitel 2-29

30 Unterschiedliche Nomenklaturen Bei jeder Schreibweise stellt sich die Frage nach Lesrichtung und Interpretation der Kardinalitäten (Multiplizitäten): Chen-Notation (analog UML-Lesrichtung und -Interpretation) Jede Instanz der Entität A ist zu 1 Instanz der Entität B assoziiert bzgl. R. A N 1 R B Jede Instanz der Entität B ist zu N Instanzen der Entität A assoziiert bzgl. R. min,max-notation Jede Instanz der Entität A ist in maximal 1 Beziehung vom Typ R zu Instanzen der Entität B enthalten. A (0,1) (0,n) R B Jede Instanz der Entität B ist in maximal n Beziehungen vom Typ R zu Instanzen der Entität A enthalten. Während die erste Notation die Anzahl der bzgl. R assoziierten Entitäten zählt, wird in der zweiten Notation die Anzahl der Beziehungen R gezählt, in denen eine Entität enthalten ist. Schestag Datenbanken (Bachelor) Kapitel 2-30

31 Unterschiedliche Nomenklaturen Im folgenden Szenario einer ternären Beziehung Produktionsorganisation wird die Interpretation der Kardinalitäten zwischen Chen- (bzw. UML-) Notation und min,max-notation verglichen: Eine Produktion kann auf mehrere Lokationen verteilt sein, und ein Mitarbeiter arbeitet an genau einer Lokation, ein Mitarbeiter arbeitet bei genau einer Produktion mit, eine Produktion hat viele Mitarbeiter, an einer Lokation arbeiten viele Mitarbeiter, an einer Lokation können mehrere Produktionen stattfinden. Schestag Datenbanken (Bachelor) Kapitel 2-31

32 Unterschiedliche Nomenklaturen Chen-Notation in n-ären Beziehungen: Mitarbeiter Produktionsorganisation Produktion ein Mitarbeiter arbeitet an genau einer? Lokation? = 1 oder? = n kann verteilt sein auf beliebig viele eine Produktion Die Kardinalitäten werden nicht mehr durch die binäre Lesart gefunden, sondern durch die Beantwortung der Frage, zu wie vielen Instanzen des n-ten Entity-Typ jeweils n-1 Instanzen der anderen Entity-Typen in Beziehung stehen: Schestag Datenbanken (Bachelor) Kapitel 2-32

33 Unterschiedliche Nomenklaturen Chen-Notation: Zu wie vielen Lokationen steht ein Paar (Mitarbeiter, Produktion) in Beziehung? Eine Produktion kann auf mehrere Lokationen verteilt sein, und ein Mitarbeiter arbeitet an genau einer Lokation, ein Mitarbeiter arbeitet bei genau einer Produktion mit, eine Produktion hat viele Mitarbeiter, an einer Lokation arbeiten viele Mitarbeiter, an einer Lokation können mehrere Produktionen stattfinden. Mitarbeiter N 1 Produktionsorganisation Produktion Lokation?? = 1 Schestag Datenbanken (Bachelor) Kapitel 2-33

34 Unterschiedliche Nomenklaturen aber nicht jede semantische Bedeutung einer binären Beziehung kann in der Kardinalität einer n-ären Beziehung, n 3 ausgedrückt werden: Eine Produktion kann auf mehrere Lokationen verteilt sein, und ein Mitarbeiter arbeitet an genau einer Lokation, ein Mitarbeiter arbeitet bei genau einer Produktion mit, eine Produktion hat viele Mitarbeiter, an einer Lokation arbeiten viele Mitarbeiter, an einer Lokation findet nur eine Produktion statt. Mitarbeiter N 1 Produktionsorganisation Produktion Lokation?? = 1 Schestag Datenbanken (Bachelor) Kapitel 2-34

35 Unterschiedliche Nomenklaturen min,max-notation: In wie vielen Beziehungen zu Paaren (Produktion, Lokation) ist ein Mitarbeiter enthalten? Eine Produktion kann auf mehrere Lokationen verteilt sein, und ein Mitarbeiter arbeitet an genau einer Lokation, ein Mitarbeiter arbeitet bei genau einer Produktion mit, eine Produktion hat viele Mitarbeiter, an einer Lokation arbeiten viele Mitarbeiter, an einer Lokation können mehrere Produktionen stattfinden. Mitarbeiter (1,1) Produktionsorganisation (1,n) Produktion (1,n) Lokation Schestag Datenbanken (Bachelor) Kapitel 2-35

36 Unterschiedliche Nomenklaturen CASE-Tools verwenden fast ausschließlich binäre Beziehungen und die Ergänzung eines eigenen Entity-Typ als Repräsentanten der n-ären Beziehung. Als Konvention für die Lesrichtung hat sich die der Chen-Notation bzw. die der Mulitplizitäten bei Klassendiagrammen in der UML durchgesetzt. Meistens verzichtet man auf die Raute als Beziehungssymbol. Beispiel-Szenario der vorgehenden Folie mit Hilfe binärer Beziehungen und eines zusätzlichen Entity-Typen: Mitarbeiter 1 * Produktionsorganisation * 1 Produktion Lokation 1 * Schestag Datenbanken (Bachelor) Kapitel 2-36

37 Zusammenfassung Die ER-Modellierung legte bereits in den 60er Jahren die Grundlagen für das UML-Klassendiagramm in der Analysesicht (OOA). Neben zahlreichen Analogien zum UML-Klassendiagramm der OOA gibt es neben Unterschieden in der Nomenklatur den Begriff der schwachen Entität, sowie den Begriff des Primärschlüssels und der Candidate Keys. Das erweiterte ER-Modell eerm ermöglicht es, analog zur UML, Vererbungshierarchien zu beschreiben. Im Gegensatz zur standardisierten UML findet man in Diagrammen zur Datenmodellierung unterschiedliche Lesrichtungen bzgl. der Kardinalitäten. Hier stehen im direkten Gegensatz die Lesrichtung von ER-Diagrammen nach Chen und UML gegenüber der min,max-notation. Schestag Datenbanken (Bachelor) Kapitel 2-37

38 Datenbanken Einführung Semantische Datenmodellierung Relationenmodell Interne Datenorganisation SQL - Structured Query Language Datenbank-Anwendungsentwicklung Transaktionsmanagement Rückblicke und Ausblicke Schestag Datenbanken (Bachelor) Kapitel 2-38