Datenorganisation. Februar bis Mai Dipl.-Oek. Patrick Bartels Institut für Wirtschaftsinformatik Universität Hannover

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Viktoria Abel
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1 Datenorganisation Februar bis Mai 2007 Dipl.-Oek. Patrick Bartels Institut für Wirtschaftsinformatik Universität Hannover Telefon: +49 (0) (0) Internet:

2 Wiederholung Warum befasst man sich mit Datenorganisation und - management? Nennen Sie die Hauptkomponenten eines IS. Welches sind die zentralen Anforderungen der Datenorganisation? Nennen Sie Ansatzpunkte zur Beeinflussung. Erläutern Sie den Begriff der "Datenbank". Gehen Sie dabei auf die Unterschiede in den Definitionen ein. Diskutieren Sie die wesentlichen Anforderungen an eine Datenbank. 2

3 Wiederholung Grenzen Sie die Begriffe Datenbank-Inhalt und -Schema voneinander ab. Erläutern Sie die Aufgabenbereiche eines DBMS. Erläutern Sie das 3-Schichten-Modell einer Datenbank. Diskutieren Sie wesentliche Qualitätsmerkmale beim Datenbankentwurf. Beschreiben Sie eine Vorgehensweise Ihrer Wahl beim Datenbankentwurf. Welche Anforderungsarten werden unterschieden. ER-Diagramme Objekte, Attribute, Beziehungen. 3

4 Überführen Sie folgendes ER-Diagramm in ein SER-Diagramm! 4

5 Originäre, nicht existenzabhängige Objekttypen: Kunde und Artikel Einseitige Existenzabhängigkeit: zwischen Kunde und Auftrag Wechselseitige Existenzabhängigkeit: zwischen Auftrag und Auftragsposition 5

6 Rechnung RP Kunde Auftrag AP Artikel Quelle: Ferstl; Sinz 6

7 Überführen Sie das ER-Diagramm des Video-und CD-Verleihs (ohne Generalisierung) in ein SER-Diagramm! 7

8 Rechnung CD Leihe CD Kunde Video Leihe Video 8

9 Top-Down-Ansatz der Datenmodellierung: 1. Erstellung eines SER-Diagramms. 2. Zuordnung von Attributen/Eigenschaften zu den Objekttypen (i. d. R. in separaten Diagrammen oder Attributlisten). 3. Bestimmung der Primärschlüssel. 9

10 Schlüsselreferenz: Zur Herstellung der Beziehung zwischen zwei Objekttypen wird der Primärschlüssel des einen Objekttyps als Fremdschlüssel an den anderen Objekttyp vererbt. Im SERM erfolgt die Vererbung von Primärschlüsseln stets vom Startknoten einer Kante zum Zielknoten einer Kante (von links nach rechts). 10

11 Vererbung des Primärschlüssels: Im Ziel-Objekttyp ist der Fremdschlüssel Bestandteil des Primärschlüssels (primary key: PK). oder: Im Ziel-Objekttyp ist der Fremdschlüssel nicht Bestandteil des Primärschlüssels (foreign key: FK). 11

12 Ziel-Objekttyp ist ein R-Typ: Der Primärschlüssel des R-Typs setzt sich aus den Primärschlüsseln seiner Start-Objekttypen zusammen: PK(A, B). A B PK PK C 12

13 Ziel-Objekttyp ist ein ER-Typ: a) Der Primärschlüssel des ER-Typs setzt sich aus den Primärschlüsseln seiner Start-Objekttypen zusammen: PK(A, B). A B PK PK C 13

14 Ziel-Objekttyp ist ein ER-Typ: b) Der Primärschlüssel des ER-Typs setzt sich aus den Primärschlüsseln seiner Start-Objekttypen und einem Attribut aus C zusammen: PK(A, B, C). A B PK PK C 14

15 Ziel-Objekttyp ist ein ER-Typ: c) Der Primärschlüssel des ER-Typs setzt sich aus den Attributen aus C zusammen: FK(C). A B FK FK C 15

16 Legen Sie die Vererbung von Schlüsselattributen fest! 16

17 Beispiel Vertrieb mit Schlüsselattributen: Rechnung PK RP FK Kunde FK Auftrag PK AP FK FK Artikel 17

18 Generalisierung im SERM: Supertyp (S): der generalisierte Objekttyp Subtypen (S i ): die spezialisierten Objekttypen 4 Fälle der Generalisierung: Paarweise disjunkte Teilmenge (keine Überschneidungen der Subtypen) (ja/nein) Vollständigkeit der Teilmengen (Vereinigung der Teilmengen ergibt Obermenge) (ja/nein) 18

19 Beispiel Generalisierung: S 1 S S 2 19

20 Attribute: Der Supertyp S umfasst diejenigen Attribute, die alle Subtypen S i besitzen, d. h. die Attribute, welche die Gemeinsamkeiten der zueinander ähnlichen Subtypen beschreiben. Die Subtypen S i umfassen die jeweils individuellen Attribute 20

21 Überführen Sie das E-R-Diagramm des Video-und CD-Verleihs in ein SER-Diagramm! 21

22 Leihe Kunde CD Leihobjekt Video 22

23 Visualisierung von Existenzabhängigkeiten: Jede Beziehung zwischen zwei Objekttypen stellt eine Existenzabhängigkeit dar Folgen von Existenzabhängigkeiten werden in ihrem gesamten Kontext sichtbar Aufdeckung fehlerhafter Modellierung seitens der Fachabteilung 23

24 Einseitige Existenzabhängigkeit: A 0,* b 1,1 B A b, B (einfache Kanten) 24

25 Wechselseitige Existenzabhängigkeit: A 1,* b 1,1 B A b, B (doppelte Kanten) ( Hauptrichtung der Abhängigkeit) 25

26 Keine Existenzabhängigkeit: A 0,* b 0,1 B A b (b hängt von A und B ab) B 26

27 Kunden Rechnung KRP Kunde Auftrag AP Artikel Liefer Kondition Bestellung BP Lieferant LiefRech LRP Quelle: Ferstl/Sinz 27

28 Existenzabhängigkeiten: Einseitig: zwischen Kunde und Auftrag Wechselseitig: zwischen Auftrag und AP Indirekt: zwischen Kunden-RP und Artikel 28

29 In umgekehrter Richtung werden Existenzvoraussetzungen ermittelt. Welches sind die Existenzvoraussetzungen von AP? Direkt: Auftrag, Artikel Indirekt, einseitig: Kunde Indirekt, wechselseitig: Lieferkondition, und darüber auch Lieferant 29

30 Darstellbarkeit von Existenzabhängigkeiten: ERM: sehr eingeschränkt über schwache Objekttypen und Primärschlüsselvererbung (min, max)-notation: präzise formulier-bar, aber nicht visualisierbar (insbesondere keine Folgen von Existenzabhängigkeiten) SERM: gut visualisierbar 30

31 Vermeidung zyklischer Existenzabhängigkeiten: Im ERM ist es möglich, (versehentlich) einen Zyklus von Existenzabhängigkeiten zu modellieren Zyklus: zusammenhängende Folge von gerichteten Kanten, die unter Beachtung der Kantenrichtung geschlossen ist Widersprüche und Inkonsistenzen in der Modellierung 31

32 Zyklische Existenzabhängigkeiten: X 1,* b1 1,1 Y 1,* 1,1 b2 Quelle: Ferstl; Sinz 32

33 Die Modellierung eines Zyklus aus Existenzabhängigkeiten ist im SERM ausgeschlossen: Quelle: Ferstl; Sinz 33

34 Beispiel Reisebüro als SER-Diagramm? Adresse Zusatzleistung Rechnung Zahlung 1,1 0,* 1,1 0,* hat hat hat hat 1,* 0,* 0,* Versandart Beschwerden 1,1 hat 0,* Kunde 0,* hat 1,1 Auftrag 1,1 0,* 0,* hat 0,* 1,* hat hat 1,1 Auftragshistorie 1,1 Veranstalter 0,* von 1,1 Artikel 0,* hat 1,1 Land Auftragsposition Rabattstufe 1,* 1,* Preis 1,1 hat hat Teil von 1,1 Fahrgast 1,* hat 1,1 Ticket 0,1 bekommt 0,* Rabatt 34

35 Beschwerde Auftragshistorie Rechnung Kunde Adresse Fahrgast Versandart Auftrag AP Tickets Ticket- Rabatt Zusatzleistung ZL-Auftrag Rabatt Zahlungsart Zahlungsart-Auftrag Veranstalter Artikel Preis 35

36 Kundenzentrierte Datenmodellierung, z. B.: Beschwerde Kunde Adresse Auftrag 36

37 Weiterer Inhalt 3. Datenmodellierung 3.2 Logische Datenmodelle [Datenbankmodelle] Hierarchisches Datenmodell Netzwerkmodell Relationales Datenmodell Normalisierung 1. Normalform 2. Normalform 3. Normalform 3.3 Physischer Datenbankentwurf Grundlagen Dateiorganisation Indexe 37

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