Entity Relationship Modell (ERM) (Konzeptueller Datenbankentwurf)

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1 Entity Relationship Modell (ERM) (Konzeptueller Datenbankentwurf) Ahmad Nessar Nazar 1

2 Reale Welt Sie bekommen von einer Reifenhandels Firma den Zuschlag, eine Verwaltungsdatenbank zu entwerfen, mit der die Firma Informationen über Kunden, Reifen, Reifenhersteller und Kundenaufträge verwaltet. Folgende Bedingungen haben Sie dabei zu beachten: Ein Kunde kann beliebig viele Aufträge erteilen. Ein Auftrag kann von genau einem Kunden erteilt werden! Ein Reifen kann nur von einem Hersteller hergestellt werden. Ein Hersteller hingegen kann beliebig viele Reifenarten herstellen. Ein Auftrag kann mehrere Positionen haben. D.h. durch einen Auftrag können mehrere Reifentypen in unterschiedlichen Mengen erworben werden. Ebenso kann ein Reifentyp mehrmals in Auftrag gegeben werden Ahmad Nessar Nazar 2

3 Zweistufiger Datenbankentwurf reale Welt 1. konzeptueller DB Entwurf 2. (ERM) logischer DB Entwurf (Relationen Modell) physischer DB Entwurf Datenbanksystem Ahmad Nessar Nazar 3

4 Zweistufiger Datenbankentwurf 1. Konzeptueller Datenbankentwurf Finden Sie eine umfassende Strukturierung der gesamten Informationsanforderungen > Entity Relationship Modell (ERM) 2. Logischer Datenbankentwurf Bilden Sie die Zusammenhänge des konzeptuellen Entwurfs auf geeignete Tabellenformate ab > Relationen Modell (RM) Verfeinern Sie die Tabellenformate, um evtl. Anomalien in der Datenbank zu vermeiden > Normalisierung! Definieren Sie die Tabellen und ihre Beziehungen auf der Datenbank! Physische Abspeicherung Festlegung von Indexstrukturen zur Effizienzsteigerung Ahmad Nessar Nazar 4

5 Entity Relationship Modell (ERM) Kdnr Name... Vorname Datum Anr Beschreibung Kunde erteilt Auftrag Auftragsposition HID Name Hersteller stellt her Reifen RTyp Menge Beschreibung Ahmad Nessar Nazar 5

6 Idee des konzeptuellen DB Entwurfs Der konzeptuelle DB Entwurf soll... alle relevanten Informationen übersichtlich und klar strukturieren. unabhängig von jedem Datenbanksystem sein. => auf unterschiedliche Datenbanksysteme und deren interne Datenmodelle übertragbar sein. die Grundlage für das interne logische Datenmodell bilden. das Verständnis zwischen Entwickler und Anwender erleichtern. Beliebtes Werkzeug für den konzeptuellen Entwurf: Entity Relationship Modell (kurz: ERM) Ahmad Nessar Nazar 6

7 Entity Relationship Modell (ERM) Die grundlegenden Strukturen sind Entitäten (Gegenstände) und die Relationships (Beziehungen) zwischen den Entitäten. Entitäten sind Gegenstände bzw. Objekte (die nicht notwendigerweise physikalisch existieren müssen). Beispiele für Entitäten: Ein bestimmter Kunde, ein Reifen, ein konkreter Hersteller, irgend ein Auftrag, die Zahl 12 (gedankliches Objekt), Beispiele für Beziehungen: Ein Kunde erteilt einen bestimmten Auftrag. Ein Hersteller stellt einen Reifen her. Ein Lehrer unterrichtet eine Klasse... Gleichartige Entitäten, d. h. solche, die durch dieselben Attribute beschrieben werden, werden im ERM zu einem Entitätstyp zusammengefasst werden. Entitäts und Beziehungstypen können durch Attribute (Eigenschaften) näher beschrieben werden Ahmad Nessar Nazar 7

8 Entity Relationship Modell (ERM) Kdnr Name... Vorname Datum Anr Beschreibung Kunde erteilt Auftrag Entitätstyp Kunde Beziehungstyp erteilt Entitätstyp Auftrag Im ERM werden Entitätstypen durch Rechtecke, Beziehungstypen durch Rauten und Attribute durch Ovale dargestellt. Das ER Modell bietet zudem Konzepte, um Vererbungen (Generalisierung), Zusammenfassungen (Aggregation) oder schwache Entitätstypen (existenzabhängige Typen) zu modellieren. Beziehungen können zudem auch rekursiv oder zwischen mehr als zwei Entitäten definiert werden Ahmad Nessar Nazar 8

9 ERM der Mondial Datenbank Ahmad Nessar Nazar 9

10 Übung 1 Entwerfen Sie ein ERM Diagramm für die Kundendaten eines Internet Cafes. Beachten Sie dabei die folgenden Informationen: Kunden besitzen eine Kundennummer, es werden ihre Vor und Nachnamen erfasst. Als Informationen über Orte, an denen die Kunden wohnen, sollen nur die Postleitzahlen und die Ortsnamen in der Datenbank abgelegt werden. Kunden können beliebig viele Medien ausleihen. In der Datenbank werden dazu die Leihtage und das Datum, an dem das Medium ausgeliehen und an dem es wieder zurückgebracht werden soll, vermerkt! Ein Medium besteht aus einer Mediennummer sowie Medientyp, Medienbeschreibung, Leihpreis, Genre, Erscheinungsjahr und Leihstatus. Ein Medium kann beliebig oft ausgeliehen werden Ahmad Nessar Nazar 10

11 Reale Welt Sie bekommen von einer Reifenhandels Firma den Zuschlag, eine Verwaltungsdatenbank zu entwerfen, mit der die Firma Informationen über Kunden, Reifen, Reifenhersteller und Kundenaufträge verwaltet. Folgende Bedingungen haben Sie dabei zu beachten: Ein Kunde kann beliebig viele Aufträge erteilen. Ein Auftrag kann von genau einem Kunden erteilt werden! Ein Reifen kann nur von einem Hersteller hergestellt werden. Ein Hersteller hingegen kann beliebig viele Reifenarten herstellen. Ein Auftrag kann mehrere Positionen haben. D.h. durch einen Auftrag können mehrere Reifentypen in unterschiedlichen Mengen erworben werden. Ebenso kann ein Reifentyp mehrmals in Auftrag gegeben werden Ahmad Nessar Nazar 11

12 Beziehungen genauer erfassen...ein Kunde kann beliebig viele Aufträge erteilen... Kunden Auftrag Diese Informationen wurden bisher nicht im ERM Diagramm dargestellt! Das müssen wir nun schnell nachholen!!! Ahmad Nessar Nazar 12

13 Beziehungskardinalität...Ein Kunde kann beliebig viele Aufträge erteilen...anders ausgedrückt: ein Kunde muss keine, kann aber beliebig viele Aufträge erteilen... Kunde (0,*) erteilt Auftrag Die obige Beziehungskardinalität (0,*) gibt an, wie oft ein einzelner Kunde einen Auftrag erteilen kann. Angabe der Beziehungskardinalität in der (min,max) Schreibweise: min: Jeder Kunde muss minimal min Aufträge erteilen. max: Jeder Kunde kann maximal max Aufträge erteilen. * bedeutet beliebig viele, d. h. theoretisch von 0 bis unendlich Ahmad Nessar Nazar 13

14 Beziehungskardinalität...ein Auftrag kann von genau einem Kunden erteilt werden... Kunden Auftrag Auch diese Informationen wurden bisher nicht im ERM Diagramm dargestellt Ahmad Nessar Nazar 14

15 Beziehungskardinalität...ein Auftrag kann von genau einem Kunden erteilt werden... Kunde (0,*) (1,1) erteilt Auftrag Angabe der Beziehungskardinalität in der Chen Schreibweise: Kunde 1 n erteilt Auftrag Ein Auftrag kann von einem Kunden erteilt werden! Ein Kunde kann beliebig viele (n) Aufträge erteilen! 1:n Beziehung Ahmad Nessar Nazar 15

16 1:1 und n:m Beziehungen Neben der 1: n Beziehung gibt es auch 1:1 Beziehungen und n:m Beziehungen. Geben Sie mindestens zwei Beispiele für eine 1:1 Beziehung zwischen zwei Entitäten an! für eine n:m Beziehung zwischen zwei Entitäten an! Ahmad Nessar Nazar 16

17 1:1 und n:m Beziehungen Beispiele für 1:1, 1:n und n:m Beziehungen siehe: grundlagen/ Beachten Sie: Beziehungskardinalitäten sind Integritätsbedingungen! D. h. die definierten Beziehungskardinalitäten sind Gesetzmäßigkeiten, die jederzeit gelten müssen! Ihre Einhaltung hat das DBMS zu gewährleisten. Mehr dazu später! Ahmad Nessar Nazar 17

18 Beziehungskardinalitäten Kdnr Name... Vorname Datum Anr Beschreibung Kunde 1 n erteilt (0,*) (1,1) Auftrag n (0,*) Auftragsposition HID Name Hersteller 1 stellt her (0,*) (1,1) m (0,*) Reifen RTyp Menge Beschreibung Ahmad Nessar Nazar 18

19 Übung 2 Vervollständigen Sie die fehlenden Beziehungskardinalitäten in Ihrem ERM Diagramm aus Übung 1. Verwenden Sie dazu beide vorgestellte Darstellungsformen, also die (min max) und die Chen Notation! Ahmad Nessar Nazar 19

20 Zusammenfassung ERM Kreuzwortraetsel.htm ERM Quiz.htm Ahmad Nessar Nazar 20