Praktikum zur Vorlesung Datenbanken BAI, Komedia, ISE CSCE/CE, Mathematik/Technomathematik und Lehramt Informatik

Transkript

1 Praktikum zur Vorlesung Datenbanken BAI, Komedia, ISE CSCE/CE, Mathematik/Technomathematik und Lehramt Informatik Ioannis Karatassis, M.Sc. Henning Schumann, B.Sc. Nikolas Gur, B.Sc. Wintersemester 2015/2016 Block 3 aktualisiert am 1. Dezember 2015 Datum Team (Account) Passwort Aktuelle Informationen, Ansprechpartner, Materialien und Uploads unter: v1.1 1

2 Inhaltsverzeichnis 0 Block 0: Einführung in Linux 3 1 Block 1: Modellierung einer Datenbank für eine Musik- Informations-Website (10 Punkte) 4 2 Block 2: SQL mit DB2 (15 Punkte) 5 3 Block 3: Implementierung einer Musik-Informations-Website (20 Punkte) 8 A Spezifikation der Website 9 A.1 Beschreibung der Mini-Welt A.2 Beschreibung der zu erstellenden Website A.2.1 Die Hauptseite A.2.2 Detailseite für Personen A.2.3 Detailseite für Bands A.2.4 Detailseite für Aufnahmen A.2.5 Detailseite für Musikstücke A.2.6 Detailseite für Kollektionen A.2.7 Bewertungen für Detailseiten A.2.8 Komplette Listen A.2.9 Playlist A.2.10 Neue Playlist anlegen B Beschreibung der Geodatenbank 22 B.1 Auflistung sämtlicher Tabellen B.2 Relationales Schema der Datenbank B.3 Darstellung von Verknüpfungen zwischen einzelnen Tabellen

3 0 Block 0: Einführung in Linux keine Abgabe 1: Einrichten der Arbeitsumgebung (0 Punkte) Bereitet zunächst Eure Arbeitsumgebung vor, so dass Ihr in den nächsten Wochen damit komfortabel arbeiten könnt. Die meisten Einstellungen können direkt über das Menü in der rechten oberen Ecke (eine Sprechblase mit Eurem Login-Namen) und dann Systemeinstellungen vorgenommen werden. Abgabe: Keine. 2: Linux-Umgebung (0 Punkte) Zur Eingewöhnung in die Arbeitsumgebung werden einige vom Praktikumsleiter vorgegebene, einfache Aufgaben bearbeitet. Am Ende der Aufgabe solltet Ihr in der Lage sein, mit der Linux-Shell Verzeichnisse zu navigieren, Verzeichnisse anzuzeigen und Dateien anzusehen. Ihr solltet wissen, wo Ihr einen Text-Editor, Dateibrowser oder Webbrowser aufrufen könnt und wie Ihr aus einer Textdatei ein PDF erzeugt. Abgabe: Keine. 3

4 1 Block 1: Modellierung einer Datenbank für eine Musik-Informations-Website (10 Punkte) Abgabe bis , 11:59 Uhr 3: Datenbank-Modellierung (6 Punkte) In diesem Semester soll eine Website für Musik-Informationen entwickelt werden. Dazu sollte als erstes die entsprechende Datenbank modelliert werden. Im Anhang dieses Dokuments (siehe Anhang A.1 auf Seite 9) wird die generelle Funktionsweise der zu erstellenden Website vorgestellt. Es ist dringend anzuraten, vor dem Entwurf neben der Beschreibung der Miniwelt auch die vollständige Spezifikation (siehe Anhang A.2 auf Seite 10) zu lesen und zu verstehen. Abgabe: EER-Diagramm 4: CREATE TABLE- und Trigger-Statements (4 Punkte) Gebt für die in Aufgabe 3 entworfene Datenbank entsprechende CREATE TABLE-Statements an, die die Datenbank-Tabellen in der DB2 anlegen. Enthalten sein sollen darin sinnvolle Integritätsbedingungen für alle Attribute ein Trigger, der bei Anlegen einer neuen Playlist automatisch alle Aufnahmen in die Playlist hinzufügt, deren Attribut Promotion den Wert 1 hat. Abgabe: CREATE TABLE-Statements und Trigger-Statement 4

5 2 Block 2: SQL mit DB2 (15 Punkte) Abgabe bis , Uhr Für die folgenden Aufgaben steht eine Beschreibung der verwendeten Datenbank im Anhang B zur Verfügung. Hinweis: Block 2 ist unabhängig von Block 1 und 3. Letztere bauen aufeinander auf. 5: Katalogisieren (1 Punkt) In diesem Praktikum werden wir die DB2 aus der Kommandozeile heraus ansprechen. Es gibt auch grafische, Java-basierte Werkzeuge, auf die wir jedoch hier verzichten. Die Datenbank mit der wir arbeiten werden befindet sich auf einem entfernten Rechner und muss daher in Eurem Rechner importiert werden. Macht Euch kurz mit den unterschiedlichen Modi vertraut, die in den Unterlagen beschrieben werden. Katalogisiert dann die Instanz dbmaster auf dem Rechner bijou.is.inf.uni-due.de mit Server-Port Katalogisiert die Datenbank mondial lokal unter einem Alias. Lasst Euch das Node Directory und das Database Directory anzeigen. Abgabe: Einträge für Instanz (node) und Datenbank (database) 6: Sichten (1 Punkt) (a) Erstellt eine Sicht dblabxx 1.landmarks aller Landmarken (Berge und Ästuare) mit ihrem Typ (mountain, estuary) und den Ländern, in denen sie sich befinden. Die Sicht soll die drei Attribute name, type und country enthalten. Dabei soll in name der Name der Landmarke und in country der Name des Landes (nicht das Kürzel!) enthalten sein. (b) Erstellt aus der Tabelle borders eine Sicht, die eine symmetrische Grenzrelation enthält. D.h. zu Ländern A und B, die aneinander grenzen, soll die Tabelle zwei Tupel (A,B,Länge) und (B,A,Länge) enthalten. A und B sind dabei die Kürzel (Schlüssel) der Länder. Abgabe: SQL-Befehle 7: Verwendung von Sichten (2 Punkte) (a) Benutzt die Sicht dblabxx.landmarks, um zu jedem Land die Anzahl von Landmarken auszugeben. (b) Benutzt die Sicht dblabxx.borders, um für alle Länder die Gesamtlänge ihrer Grenzen auszugeben. 1 Dabei steht XX für Eure Gruppenummer 5

6 Abgabe: SQL-Befehle 8: SQL-Anfragen (8 Punkte) Formuliert folgende Anfragen in SQL: (a) Ermittelt zu allen Meeren die Gesamtfläche aller Inseln, die in jeweils einem Meer liegen. (b) Ermittelt zu jedem Land die dort am häufigsten gesprochene Sprache und gebt Landesname (nicht Kürzel!), Sprache und Prozentanteil der Sprache aus. (c) Ermittelt alle Organisationen, in denen alle Länder mit Wüsten Mitglied sind (nicht: alle Mitgliedsländer Wüsten haben). (d) Ermittelt alle Paare von Ländern mit mindestens 10 Provinzen, die die gleiche Zahl von Provinzen haben. Jedes Länderpaar soll nur einmal ausgegeben werden. (e) Ermittelt zu jedem Land in Europa den längsten Fluss, der durch das Land fließt (wenn es überhaupt einen solchen Fluss gibt). Die Ausgabe soll nach Länge des Flusses sortiert werden. (f) Berechnet den prozentualen Anteil der Angehörigen jeder ethnischen Gruppe an der Weltbevölkerung. Tip: Wenn man zwei Ganzzahlen (Integer) durcheinander teilt, so erhält man als Ergebnis eine Ganzzahl, daher sollten die Operanden für die Berechnung von Prozentanteilen zunächst in einen anderen Datentyp gewandelt werden. Tip: Beim Aufsummieren oder Durchschnittbilden von großen Ganzzahlen kann es leicht zum Überlauf kommen. Daher gegebenfalls vorher in einen anderen Datentyp wandeln. (g) Die in der Datenbank aufgeführten Städte seien alle existierenden Städte. Berechnet den Anteil der städtischen Bevölkerung an der Gesamtbevölkerung für die Länder Europas. (h) Bestimme alle Organisationen, die auf jedem Kontinent mindestens ein Mitgliedsland besitzen (die Art der Mitgliedschaft soll keine Rolle spielen). Abgabe: SQL-Befehle 9: rekursive Anfragen (1 Punkt) (a) Ermittelt mit Hilfe einer rekursiven Anfrage alle Zuflüsse des Rheins direkte und indirekte) und berechnet die Gesamtlänge des Flussnetzes. Gesucht ist also eine einzige SQL-Abfrage, die die Gesamtlänge des Flussnetzes wie oben beschrieben ausgibt. Abgabe: SQL-Befehl 6

7 10: Trigger (2 Punkte) Erstellt und füllt zunächst eine Tabelle dblabxx.orgacount (ersetzt XX wieder durch Eure Gruppennummer): CREATE TABLE dblabxx.orgacount ( orga VARCHAR(20), countrycount INTEGER ) INSERT INTO dblabxx.orgacount SELECT o.abbreviation, COUNT(m.organization) FROM organization o JOIN ismember m ON o.abbreviation=m.organization GROUP BY o.abbreviation Schreibt nun zwei Trigger mit dem Namen dblabxx.trigger1 und dblabxx.trigger2, die folgendes leisten: wenn neue Mitgliedschaften in die Tabelle dblabxx.ismember eingefügt werden, soll das Attribut countrycount für entsprechenden Organisationen erhöht werden wenn Mitgliedschaften aus der Tabelle dblabxx.ismember gelöscht werden, soll das Attribut countrycount für die entsprechenden Organisationen gesenkt werden Hinweis: Die Tabellen dblabxx.city und dblabxx.ismember müssen vorher aus dem Schema dbmaster in das eigene Schema kopiert werden. Abgabe: SQL-Befehle 7

8 3 Block 3: Implementierung einer Musik- Informations-Website (20 Punkte) Fertigstellung bis zum Abnahmetermin ( ) 11: Korrektur des Entwurfs (0 Punkte) Wenn Ihr die Korrekturen zu Eurem EER-Modell erhalten habt, überarbeitet Euren Entwurf und beseitigt evtl. Fehler und Probleme. Alternativ könnt Ihr auch die Musterlösung benutzen, die auf der Veranstaltungs-Webseite veröffentlicht wird. Abgabe: Keine. 12: Implementierung (20 Punkte) Wenn Ihr ggf. Euer EER-Modell korrigiert habt, entwickelt eine Web-Anwendung (Website) in Java, die die beschriebenen Anforderungen (siehe Beschreibung A.2 im Anhang A) umsetzt. Die Struktur der Daten (und eventuelle Integritätsbedingungen) ist bereits aus der Beschreibung der Miniwelt (siehe Anhang A.1) bekannt. Folgende Anforderungen sind dabei zu beachten: Verwendung der DB2 2 Korrekte Verwendung von Transaktionen Schließen von DB-Ressourcen an sinnvollen Stellen Verhinderung von SQL-Injection Befüllen relevanter Tabellen mit einigen Beispieldaten, um die Website testen zu können Abgabe: Keine. Die Web-Anwendung wird bei einem separaten Abnahmetermin zusammen mit den Veranstaltern vorgestellt und überprüft. Beim Abnahmetermin gibt es zwei Möglichkeiten: (a) Ihr könnt Eure Lösung abnehmen lassen, indem Ihr sie auf Eurem eigenen Laptop etc. vorführt. Dazu bringt Ihr das Gerät zum Termin mit und denkt bitte an Netzteil und/oder an genug Akkuladung. Testet die Vorführung bitte vorher. Zur Not sollte sich im Workspace Eures dblab-accounts eine Kopie Eures Endprojekts befinden. (b) Ihr könnt Eure Lösung auch auf einem Rechner im Computerpool vorführen. Dazu sollte sich die Endversion Eures Projekts im Workspace Eures dblab-accounts befinden. In beiden Fällen werden wir uns sowohl die Funktionalität des Programms als auch den Quellcode anschauen! Für jedes Feature, was korrekt implementiert wurde, werden Teilpunkte vergeben. Daher lohnt sich eine Anmeldung für die Abnahme in jedem Fall. 8

9 Anhang A Spezifikation der Website A.1 Beschreibung der Mini-Welt Alle Künstler haben einen Namen. 3 Alle Künstler sind entweder eine Person oder eine Gruppe (auch Band genannt). 4 Für Personen kann eine Biografie hinterlegt werden. Personen können in einem Zeitraum (von Datum bis Datum) Mitglied einer Gruppe sein. Musikstücke haben einen Titel. Musikstücke können miteinander verwandt sein. Das Verwandschaftsverhältnis soll durch eine Notiz beschrieben werden können (z.b. Ice Ice Baby (Musikstück) benutzt dieselbe Baseline wie (Beschreibung) Under Pressure (Musikstück)). Aufnahmen haben eine Länge, ein Veröffentlichungsjahr und einen -Ort sowie eine Audiodatei. Darüber hinaus ein Feld Promotion, welches die Werte 0 oder 1 annehmen kann. Aufnahmen sind Aufführungen von Musikstücken. Eine Aufnahme kann mehrere Musikstücke enthalten (Medley, etc.). In diesem Fall wird die Startzeit des jeweiligen Musikstücks innerhalb der Aufnahme festgehalten. Beispiel: Ein Medley enthält ab Sekunde 0 das Musikstück Strong Enough und ab Sekunde 33 das Stück The Goldfish Song etc. pp. Jede Aufnahme enthält aber mindestens ein Musikstück. Kollektionen (z.b. CD, LP, etc.) haben ein Veröffentlichungsdatum, einen Namen und ein Cover-Bild. Kollektionen enthalten mehrere Aufnahmen. Zu jeder Aufnahmen wird die fortlaufende Nummer des jeweiligen Stückes in der Kollektion festgehalten. Aufnahmen können in mehreren Kollektionen enthalten sein (Original- Album, Best-Of, etc.) Rollen haben einen Namen. Künstler können in bestimmten Rollen an Musikstücken beteiligt sein. Instrumente haben einen Namen. Z.B. voc, p, tb oder Gesang, Piano, Posaune etc. 3 Ausnahmen, wie der Künstler, der früher mal als Prince aufgetreten ist, sollen nicht berücksichtigt werden. 4 Verwende für die Vererbung ein Konstrukt von EER-Modellen (Erweiterte Entity- Relationship) (s. S. 3) 9

10 Künstler können an Aufnahmen beteiligt sein, in denen sie von einer Startsekunde bis zu einer Endsekunde ein bestimmtes Instrument spielen. Für jede Aufnahme werden ein oder mehrere Haupt-Künstler festgehalten, die die Aufnahme hauptsächlich geschaffen haben. Z.B. Jay-Z und Linkin Park. Diese Information soll in Listen verwendet werden, um auszugeben, von welchem Künstler eine Aufnahme ist, auch wenn z.b. Background-Sänger beteiligt waren. Benutzer haben einen Namen, eine Login-Kennung und ein Passwort. Benutzer können Bewertungen schreiben zu Aufnahmen, Kollektionen, Künstlern und Musikstücken. Bewertungen enthalten einen Text und ein numerisches Rating (im Bereich von 0 bis 5). Playlisten haben einen Namen und enthalten Aufnahmen an einer bestimmten Position. Z.B. Encore an Position 1, und Dirt Off Your Shoulder an Position 2. (Playlisten können dann in der Reihenfolge der Positionen ihrer Aufnahmen aufgelistet werden.) Playlisten sind an Benutzer gebunden; eine Playlist gehört genau einem Benutzer. A.2 Beschreibung der zu erstellenden Website Zu erstellen ist also eine Website für Musik-Metainformationen. In den hier aufgeführten Mockups (Wireframes) ist das Rechteck oben im jeweiligen Mockup das Seiten-Logo, das wir Euch im Eclipse-Workspace mitliefern. Hinweis: Zum Testen der Website sowie für die Abnahme, sollten einige Beispieldaten in die Tabellen eingefügt werden. An einigen Stellen im Programmcode sind DB-Transaktionen erforderlich, um eventuelle Anomalien zu vermeiden. Identifiziert sinnvolle Stellen und implementiert anschließend das Konzept an diesen Stellen. Die zu erstellende Website soll folgendermaßen aufgebaut sein: A.2.1 Die Hauptseite Der Einstieg soll über die Hauptseite (siehe Abbildung 1) beginnen, die eine Übersicht über die verfügbaren Daten liefert. Bei den anzuzeigenden Playlisten handelt es sich um diejenigen, die dem aktuell angemeldeten Benutzer gehören. Aus der Beschreibung geht hervor, dass eine Playlist genau einem Benutzer gehört. Hinweis: Eine Anmeldefunktion (Login) ist nicht notwendig! Im Programmcode soll ein Standardbenutzer fest vorgegeben (hartkodiert) sein. Alle benutzerspezifischen Lese- und Schreiboperationen auf der Datenbank (z.b. das Anlegen einer Playlist) sollen mit diesem Benutzer durchgeführt werden. 10

11 Zu den Haupt-Informationstypen sollen jeweils maximal fünf gelistet werden wir schlagen vor, die letzten eingefügten Einträge aufzulisten. Ein Klick auf einen Eintrag soll zur jeweiligen Detailseite führen. Da Künstler entweder einzelne Personen oder eine Band sein können, sollen die Links bei den Künstlern auf die jeweilige Detailseite führen. Es soll möglich sein, Künstler anhand ihres Namens, und Aufnahmen und Musikstücke anhand ihres Titels suchen zu können. Dazu sollte das LIKE-Prädikat verwendet werden. Die Ergebnisseite der Suche kann jeweils genau so dargestellt werden, wie die Liste aller entsprechenden Einträge (siehe Abbildung 1), nur, dass eben die angezeigten Elemente der Suche entsprechen müssen. Um die Usability der Website zu verbessern, sollte auf jeder Unterseite ein Link auftauchen, der auf die Hauptseite führt. A.2.2 Detailseite für Personen Hier (siehe Abbildung 2) soll neben dem Namen und der Biographie angezeigt werden, welche Aufnahmen eine Person veröffentlicht hat und an welchen Aufnahmen bzw. Musikstücken sie wie beteiligt war. Die Verlinkungen sind angegeben. A.2.3 Detailseite für Bands Bands haben keine Biographie. Bands haben aber Mitglieder, die aufgelistet werden sollen (siehe Abbildung 3). Die Namen der Mitglieder sollen auf die jeweiligen Personen-Seiten verlinken. Die Veröffentlichungen der Band sollen ebenfalls aufgelistet werden inkl. einer Verlinkung auf die Seite der jeweiligen Aufnahme. 11

12 Abbildung 1: Die Hauptseite 12

13 James Hetfield Biographie: Lorem ipsum dolor... Veröffentlichte: Alle meine Entchen 1989 Beteiligt: Zur Aufnahme Zum Musikstück Harvester of Sorrow (Komposition, Gitarre) Alle meine Entchen (Gitarre) Zur Aufnahme Abbildung 2: Die Personen-Detailseite 13

14 Metallica Mitglieder: James Hetfield heute Lars Ulrich heute Cliff Burton Zum Künstler Veröffentlichte:... and Justice for All Zur Aufnahme Abbildung 3: Die Band-Detailseite 14

15 A.2.4 Detailseite für Aufnahmen Auf der Aufnahmen-Detailseite sollen Details zu einer Aufnahme aufgelistet werden. Die Dropdown-Liste, die im Mockup als Diverse beschriftet ist (siehe Abbildung 4), soll alle Playlisten des aktuell angemeldeten Benutzers beinhalten. Der Button Zu Playlist hinzufügen soll die Aufnahme zu der Playliste hinzufügen, die in der Dropdown-Liste ausgewählt ist und zwar an die letzte Position. Dies soll nur geschehen, wenn die Aufnahme nicht bereits in der ausgewählten Playliste vorhanden ist. Anschließend wird die Detailseite aktualisiert. Dropdown-Feld enthält alle Playlisten des Benutzers Abbildung 4: Die Detailseite für eine Aufnahme 15

16 Abbildung 5: Detailseite für ein Musikstück A.2.5 Detailseite für Musikstücke Die Details für ein Musikstück sollen aufgeführt werden wie in Abbildung 5 gezeigt wird. A.2.6 Detailseite für Kollektionen Kollektionen haben normalerweise auch ein Plattencover. Das Cover-Bild soll in dem entsprechenden Rechteck angezeigt werden. Ansonsten soll diese Seite so funktionieren wie eine Playlist-Detailseite. (Das Cover-Bild kann eine einfache Datei sein, auf die verlinkt wird.) 16

17 Abbildung 6: Detailseite für eine Kollektion 17

18 A.2.7 Bewertungen für Detailseiten Benutzer können Bewertungen schreiben zu Aufnahmen, Kollektionen, Künstlern und Musikstücken. Diese bestehen aus einem numerischen Rating (im Bereich von 0 5) und einem Text. Auf den entsprechenden Detailseiten (zu Aufnahmen, Kollektionen, Personen, Bands und Musikstücken) soll im unteren Bereich der Seite das Bewertungssystem eingebaut werden (siehe Abbildung 7). Ein Benutzer kann über den Button Bewerten pro Eintrag maximal eine Bewertung abgeben. Dies soll im Programmcode explizit überprüft werden. Bewertet der Benutzer einen Eintrag erneut, obwohl er diesen bereits bewertet hat, soll die alte Bewertung gelöscht und die neue Bewertung übernommen werden. Anschließend soll die Detailseite aktualisiert werden. Die Durchschnittsbewertung für einen Eintrag setzt sich aus dem arithmetischen Mittel über alle Bewertungen zusammen. Darüber hinaus sollen sämtliche Bewertungen (jeweils Benutzername, Rating und Text) für diesen Eintrag angezeigt werden. A.2.8 Komplette Listen Einige Seiten (siehe Abbildungen 8 und 9) sollen alle Entitäten eines Typs auflisten: alle Künstler (Bands und Personen) bzw. alle Aufnahmen. A.2.9 Playlist Eine Playlist-Seite (siehe Abbildung 10) soll die Stücke der jeweiligen Playlist auflisten (sortiert anhand den Positionen) sowie die Gesamtlänge aller Stücke. Pro Aufnahme soll ein Link zum Downloaden der Musik-Datei angeboten werden (ein einfacher Link auf eine Musik-Datei genügt). A.2.10 Neue Playlist anlegen Das Anlegen einer neuen Playlist (siehe Abbildung 11) ist sehr einfach gehalten: der Name soll in die Textbox eingegeben werden und nach Klick auf Anlegen soll die Liste angelegt und der Benutzer auf die (aktualisierte) Hauptseite geleitet werden. Wenn eine Playlist schon existiert, soll dieser Fehler still ignoriert werden. 18

19 Abbildung 7: Bewertungen für Detailseiten 19

20 Künstler John Doe Jane Doe Guns 'N' Flowers... Zum Künstler Abbildung 8: Die Liste aller Künstler Aufnahmen Titel 3:30 Künstler A 2001 Titel 2:54 Künstler B Zur Aufnahme Zum Künstler Abbildung 9: Die Liste aller Aufnahmen 20

21 Abbildung 10: Die Detailseite für eine Playlist Abbildung 11: Erstellen einer neuen Playlist 21

22 B Beschreibung der Geodatenbank Für die SQL-Aufgaben ist eine Beispieldatenbank mit geographischen Daten vorgegeben. Diese Datenbank mondial solltet Ihr in der ersten Woche unter einem lokalen Alias katalogisiert haben. Der relevante Ausschnitt des Schemas der Datenbank ist im Anschluss beschrieben. Ihr könnt den Aufbau der Tabellen auch direkt von der Datenbank erfragen. Die Daten der Tabellen geben teilweise kein vollständiges Bild der Welt wieder, sollen aber für unsere Zwecke genügen. B.1 Auflistung sämtlicher Tabellen 22

23 The relational schema of the Mondial database Country: the countries (and similar areas) of the world with some data. name: the country name code: the car code capital: the name of the capital province: the province where the capital belongs to area: the total area population: the population number Economy: economical information about the countries. country: the country code GDP: gross domestic product (in million $) agriculture: percentage of agriculture of the GDP service: percentage of services of the GDP industry: percentage of industry of the GDP inflation: inflation rate (per annum) Population: information about the population of the countries. country: the country code population growth: population growth rate (per annum) infant mortality: infant mortality (per thousand) Politics: political information about the countries. country: the country code independence: date of independence (if independent) wasdependent: the plotical body where the area was dependent of; usually a country (but not always). dependent: the country code where the area belongs to government: type of government Language: infomation about the languages spoken in a country country: the country code name: name of the languange percentage: percentage of the language in this country Religion: information about the religions in a country country: the country code name: name of the religion percentage: percentage of the language in this country EthnicGroup: information about the ethnic groups in a country country: the country code name: name of the religion percentage: percentage of the language in this country borders: informations about neighboring countries. Note that in this relation, for every pair of neighboring countries (A,B), only one tuple is given thus, the relation is not symmetric. country1: a country code country2: a country code length: length of the border between country1 and country2 Continent: Information about continents. name: name of the continent area: total area of the continent encompasses: information to which continents a country belongs.

24 country: the country code continent: the continent name percentage: percentage, how much of the area of a country belongs to the continent City: information about cities. name: the name of the city country: the country code where it belongs to province: the name of the province where it belongs to population: population of the city elevation: the elevation (above sea level) of the city longitude: geographic longitude latitude: geographic latitude Province: information about administrative divisions. name: the name of the administrative division country: the country code where it belongs to area: the total area of the province population: the population of the province capital: the name of the capital capprov: the name of the province where the capital belongs to note that capprov is not necessarily equal to name. E.g., the municipality of Bogota (Columbia) is a province of its own, and Bogota is the capital of the surrounding province Cudinamarca. Organization: information about political and economical organizations. name: the full name of the organization abbreviation: its abbreviation city: the city where the headquarter is located country: the country code where the headquarter is located province: the province where the headquarter is located established: date of establishment ismember: memberships in political and economical organizations. organization: the abbreviation of the organization country: the code of the member country type: the type of membership Lake: information about lakes. name: the name of the lake area: the total area of the lake depth: the depth of the lake elevation: the elevation (above sea level) of the lake river: the river that flows out of the lake (may be null) type: the type of the lake, e.g., salt, caldera,... coordinates: its geographical coordinates as (longitude, latitude) Sea: information about seas. name: the name of the sea depth: the maximal depth of the sea River: information about rivers. name: the name of the river length: the length of the river river: the river where it finally flows to lake: the lake where it finally flows to 2

25 sea: the sea where it finally flows to; (note that at most one out of {river,lake,sea} can be non-null) source: the coordinates of its source sourceelevation: the elevation (above sea level) of its source mountains: the montains where its source is located estuary: the coordinates of its estuary RiverThrough: information about rivers flowing through lakes. river: the name of the river lake: the lake where it flows through Mountain: information about mountains name: the name of the mountain mountains: the montains where the it belongs to elevation: the maximal elevation of the summit of the mountain type: the type of the mountain, e.g. volcanic, (active) volcano,... coordinates: its geographical coordinates as (longitude, latitude) Island: information about islands name: the name of the island islands: the group of islands where it belongs to area: the area of the island elevation: the maximal elevation of the island type: the type of the island, e.g. volcanic, coral, atoll,... coordinates: its geographical coordinates as (longitude, latitude) Desert: information about deserts. name: the name of the desert area: the total area of the desert coordinates: its geographical coordinates as (longitude, latitude) geo Mountain: geographical information about mountains mountain: the name of the mountain country: the country code where it is located province: the province of this country Note that for a country there can be several provinces where the mountain is located in. analogous for geo island, geo desert, geo river, geo lake, geo sea. Analogously, there are also geo source and geo estuary. mergeswith: information about neighboring seas. Note that in this relation, for every pair of neighboring seas (A,B), only one tuple is given thus, the relation is not symmetric. sea1: a sea sea2: a sea located: information about cities located at rivers, lakes, and seas. city: the name of the city country: the country code where the city belongs to province: the province where the city belongs to river: the river where it is located at lake: the lake where it is located at sea: the sea where it is located at Note that for a given city, there can be several lakes/seas/rivers where it is located at. locatedon: information about cities located in islands. city: the name of the city 3

26 country: the country code where the city belongs to province: the province where the city belongs to island: the island it is (maybe only partially) located on Note that for a given city, there can be several islands where it is located on. islandin: information the waters where the islands are located in. island: the name of the island sea: the sea where the island is located in lake: the sea where the island is located in river: the sea where the island is located in Note that an island can have coasts to several seas. MountainOnIsland: information which mountains are located in islands. mountain: the name of the mountain island: the name of the island Incrementally extended version: Mondial-II,

27 B.2 Relationales Schema der Datenbank 27

28 ER-Diagram of the Mondial Database name Language name abbrev headq Organization establ. name area coordinates name pop. elevation Lake elevation Source at depth City to type mountains coordinates out elevation has coordinates at name percent to type River Estuary speak capital at length has is member coordinates name percent on to Ethnic Grp name pop belong code area length depth Sea merges name inf.mort in Country borders island in pop.grw in name Religion encompasses percent Continent area name indep.date believe governm. coordinates: name Province longitude coordinates infl. gdp.ind latitude gdp gdp.serv gdp.agr capital area Island percent in from territory of dependent from territory in wasdependent in pop. area island in island in in name islands in type on elevation coordinates name mountains type Mountain elevation coordinates name area in coordinates Desert Mondial-II, 2012 in

29 B.3 Darstellung von Verknüpfungen zwischen einzelnen Tabellen 29

30 Referential Dependencies of the Mondial Database Organization name abbreviation city country province established ismember organization type Country name code capital province area population borders 1 2 length Country.code Economy GDP agriculture service industry inflation Population population growth infant mortality Politics dependent independence wasdependent government City name country province population elevation longitude latitude Province name country area population capital capprov Continent name area encompasses continent percentage City Language name percentage Religion name percentage City EthnicGroup name percentage Transitive dependencies are omitted. Incrementally extended version: Mondial-II, 2012 geo lake lake province geo river river province geo source river province geo estuary river province geo sea sea province located city province river lake sea geo island island province locatedon city province island geo mountain mountain province Lake name area depth elevation river type coordinates riverthrough river lake River name river lake sea length source mountains elevation estuary Sea name depth mergeswith sea1 sea2 islandin island sea Island name islands area elevation type coordinates mountainonisl. island mountain Mountain name mountains elevation type coordinates geo desert desert province Desert name area coordinates