Erstellen einer Datenbank. Vom semantischen zum logischen Modell
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- Ida Bayer
- vor 6 Jahren
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Transkript
1 Erstellen einer Datenbank Vom semantischen zum logischen Modell
2 Überblick Die vier Stationen Semantisches Modell Logisches Modell Fälle von Redundanz* Abfragen Softwaremäßige Implementierung *Hintergrundwissen der Lehrkraft
3 Vorarbeit: Semantisches Modell Spielmobile AG LIEFERANT Name Strasse PLZ Ort n liefert > 1 Preis Fixkosten BAUTEIL BauteilName m Ist_verbaut_in Anzahl n KUNDE Name Strasse PLZ Ort m bestellt > Anzahl n PRODUKT ProduktName
4 Logisches Modell Aufbereitung der Daten zur Eingabe in den Computer Tabellenname 1 Spaltenkopf 1 Spaltenkopf 2 Feld 1 Feld 2 Feld 3 Feld 4 Mengenschreibweise: Tabellenname 1 ={ Spaltenkopf 1, Spaltenkopf 2}
5 Logisches Modell Übergang vom semantisches Modell zum logischen Relationenmodell Klasse Relation (Tabelle) Beziehung Relation (Tabelle)
6 Vergleich: Semantisch vs. Logisch Semantisch Klasse / Beziehung Klassenname Attributnamen Attributwerte für ein Objekt Logisch Relation (Tabelle) Tabellenname Spaltenköpfe Datensatz (Tabellenzeile) BAUTEIL Name 1. Datensatz 2. Datensatz 3. Datensatz Bauteil ID Name 18 10g Kunststoffgranulat 20 Rad 145 Drahtstift Datentyp 1 Datentyp 2
7 Logisches Modell - Datentypen Datentypen kennzeichnen die Art des Zellinhaltes einer Spalte Beispiele Inhalt Mögliche Bezeichnung 1 Zeichen Char n Zeichen Beliebige Anzahl von Zeichen Ganze Zahl Datum Ja/Nein Char(n) / Varchar(n) Text Int / Integer Date Boolean
8 Logisches Modell Datentypen der Klasse Bauteil Bauteil ID: Name 18 10g Kunststoffgranulat 20 Rad 145 Drahtstift Ganze Datentyp? Zahl Text Datentyp?
9 Logisches Modell - Primärschlüssel Der Primärschlüssel ist eine Spalte, mit deren Hilfe man einen Datensatz eindeutig identifizieren kann Minimale Anzahl an Attributen in einem Datensatz Bauteil ID Name 18 10g Kunststoffgranulat 20 Rad 145 Drahtstift Ganze Zahl Text Die Spalte ID stellt einen sinnvollen Primärschlüssel dar!
10 Logisches Modell - Primärschlüssel Voraussetzungen für einen Primärschlüssel Jeder Attributwert kommt nur einmal vor Jeder Attributwert kennzeichnet den Datensatz eindeutig Die Software (DBMS) sorgt für eindeutige Vergabe
11 Arbeitsauftrag Erstellen Sie die vollständigen Relationen Bauteil und Lieferant! Geben Sie die Datentypen an! Kennzeichnen Sie die Primärschlüssel! Welche Spalten könnten Primärschlüssel sein? Fallbeispiel : Spielmobile AG Semantisches Modell Arbeitsblatt: Relationen I Zeitvorschlag: 10 min
12 Arbeitsauftrag Lösung Bauteil ID Name 18 10g Kunststoffgranulat 20 Rad 145 Drahtstift Ganze Zahl Text
13 Arbeitsauftrag Lösung Lieferant ID Name Strasse PLZ Ort 1 BASV Chemiestr Köln 2 REHAU Sperlingstr Ludwigshafen 3 MüllerAG Am Kai Ludwigshafen 4 LEGA Hauptstr Günzburg 5 Playmobil Spielstr Zirndorf 6 Thyssan Stahlstr Essen 7 Stahlital Grenzstr Kiefersfelden Ganze Zahl Text Text Text / char(5) Text Warum Datentyp Text und nicht ganze Zahl?
14 Logisches Modell - Beziehungsrelation Beziehungen sind eigene Klassen Name der Beziehung Beziehung 1 Beziehung 2 Beziehung 3 Primärschlüssel der Relation 1 Primärschlüssel der Relation 2 Attributwert 1 Attributwert 2 Attributwert 1 Attributwert 2 Attributwert 1 Attributwert 2
15 Logisches Modell Beziehungsrelation Beispiel liefert LieferantNr BauteilNr Fremdschlüssel Fremdschlüssel Weitere Attribute der Beziehung sind zusätzliche Spalten! Die Kombination der Fremdschlüssel ist der Primärschlüssel dieser Relation! Fremdschlüssel sind Primärschlüssel anderer Relationen!
16 Logisches Modell Beziehungsrelation Beispiel liefert LieferantNr BauteilNr Preis Fixkosten Ganze Zahl Ganze Zahl Dezimalzahl / Währung Währung Zur Erinnerung: 1:n-Kardinalität
17 Arbeitsauftrag Erstellen Sie die vollständigen Relationen Produkt und Kunde! Erstellen Sie die vollständigen Relationen ist_verbaut_in und bestellt! Geben Sie die Datentypen an! Kennzeichnen Sie die Primär- und Fremdschlüssel! Fallbeispiel : Spielmobile AG Semantisches Modell Arbeitsblatt: Relationen I Zeitvorschlag: 20 min
18 Arbeitsauftrag Lösungen Produkt ID Name 815 Müllauto 816 Rennauto 817 Feuerwehrauto Ganze Zahl Text Kunde ID Name Strasse PLZ Ort 1 Spielparadies Hauptstr Ludwigshafen 2 modelle und mehr Königstr Rosenheim 3 techno-play Wendelsteinstr Rosenheim Ganze Text Text Text / Char(5) Text Zahl
19 Arbeitsauftrag Lösungen ist_verbaut_in BauteilNr ProduktNr Anzahl Ganze Zahl Ganze Zahl Ganze Zahl Zur Erinnerung: m:n-kardinalität
20 Arbeitsauftrag Lösungen bestellt KundeNr ProduktNr Anzahl Ganze Zahl Ganze Zahl Ganze Zahl Zur Erinnerung: m:n-kardinalität
21 Logisches Modell Zusammenführung Welche Tabelle könnte eingespart werden? Kunde Lieferant bestellt m:n 1:n liefert Produkt m:n ist_verbaut_in Bauteil
22 Logisches Modell Kardinalitäten Lieferant ID Name Strasse PLZ Ort 1 BASV Chemiestr Köln 2 REHAU Sperlingstr Ludwigshafen 3 MüllerAG Am Kai Ludwigshafen 4 LEGA Hauptstr Günzburg 5 Playmobil Spielstr Zirndorf 6 Thyssan Stahlstr Essen 7 Stahlital Grenzstr Kiefersfelden Tabellen mit einer Fremdschlüsselspalte, die identisch mit der Primärschlüsselspalte einer anderen Tabelle ist, werden zusammengeführt! liefert Bauteil ID BauteilName:Text 18 10g Kunststoffgranulat 20 Rad 145 Drahtstift LieferantNr BauteilNr Preis Fixkosten
23 Logisches Modell Kardinalitäten Lieferant ID Name Strasse PLZ Ort BauteilNr Preis Fixkosten 1 BASV Chemiestr Köln REHAU Sperlingstr Ludwigshafen MüllerAG Am Kai Ludwigshafen LEGA Hauptstr Günzburg Playmobil Spielstr Zirndorf Thyssan Stahlstr Essen Stahlital Grenzstr Kiefersfelden Bauteil ID BauteilName:Text 18 10g Kunststoffgranulat 20 Rad 145 Drahtstift Beziehungen der Kardinalität 1:n und 1:1 benötigen keine eigene Tabelle!
24 Logisches Modell Zusammenfassung Jede Klasse und jede Beziehung wird zu einer Tabelle Attributnamen werden zu Spaltenbezeichnern, denen Datentypen zuzuordnen sind Jede Tabelle hat einen eindeutigen Primärschlüssel (ID) Beziehungstabellen haben Sekundärschlüssel ( Nr) Beziehungstabellen der 1:n- und 1:1-Kardinalitäten lassen sich an Klassentabellen anhängen
25 Arbeitsauftrag Finden Sie die Kardinalitäten! Stellen Sie das logische Modell auf! TEILNEHMER Name Vorname Strasse PLZ Ort Tel Geb_Datum Abz_Datum Geschlecht Nimmt_teil > KURS Plaetze Typ Gebühr Termin_Anz Starttermin Findet_statt > <leitet LEHRER Name Vorname Strasse PLZ Ort Tel Lohn LSt_Klasse Kto BLZ leitet KURSTERMIN Datum Dauer Startzeit Fällt_auf> FERIEN Beginn Ende
26 Arbeitsauftrag Finden Sie die Kardinalitäten! Stellen Sie das logische Modell auf! TEILNEHMER Name Vorname Strasse PLZ Ort Tel Geb_Datum Abz_Datum Geschlecht m m Nimmt_teil > n n KURS Plaetze Typ Gebühr Termin_Anz Starttermin n Findet_statt > 1 KURSTERMIN Datum Dauer Startzeit n n <leitet 1 n Fällt_auf> n 1 1 LEHRER Name Vorname Strasse PLZ Ort Tel Lohn LSt_Klasse Kto BLZ leitet m FERIEN Beginn Ende
27 Typische Fehler Ursachen Problematik (nicht im Unterricht besprechen!) ungenaue Analyse Zeitdruck Fehler im semantischen Modell Schlechtes logisches Modell Fehlerhafte Abfragen
28 Typische Fehler Beispiel: Es sollen möglichst schnell die absolvierten Fortbildungen der Mitarbeiter in die Personaldatenbank aufgenommen werden. Mitarbeiter ID Name Vorname Adresse Gehalt 1002 Abele Franz Bernauer Elke Keiler Hans 3000
29 Typische Fehler - Unauffindbarkeit Lösungsvorschlag Personal ID Name Vorname Adresse Gehalt Fortbildung 1002 Abele Franz 4900 Teamtraining bei X-Consult in Bonn 1009 Bernauer Elke 2500 Projektmanagement bei R&T in Basel, Teamtraining bei X-Consult in Bonn 1100 Keiler Hans 3000 SAP R/3 bei X-Consult in Bonn, Computernetze bei R&T in Basel Wer war schon bei X-Consult? kann aus dem Fließtext der letzten Spalte nur schwer ausgelesen werden. Lösungsvorschläge?
30 Normalisierung Normalform I Atomisierung der Information PersID Name Vorn Adr Geh FID Fortbildungsbez Veranstalt Ort 1002 Abele Franz Teamtraining X-Consult Bonn 1009 Bernauer Elke Projektmanag R&T Basel 1009 Bernauer Elke Teamtraining X-Consult Bonn 1100 Keiler Hans SAP R/3 X-Consult Bonn 1100 Keiler Hans Computernetze R&T Basel Welche Spalte stellt den Primärschlüssel dar? Primärschlüssel = {PersID; FID}
31 Typische Fehler - Redundanzen Frau Bernauers Gehalt wurde um 200 Euro erhöht Herr Abele hat die SAP R/3-Fortbildung besucht Mitarbeiter PersID Name Vorn Adr Geh FID Fortbildungsbez Veranstalt Ort 1002 Abele Franz Teamtraining X-Consult Bonn 1002 Abele Franz SAP R3 X-Consult Bonn 1009 Bernauer Elke Projektmanag R&T Basel 1009 Bernauer Elke Teamtraining X-Consult Bonn 1100 Keiler Hans SAP R/3 X-Consult Bonn 1100 Keiler Hans Computernetze R&T Basel Redundanz von Daten Inkonsistenz der Datenbank
32 Typische Fehler - Redundanzen Mehrteilige Primärschlüssel mit funktional abhängigen Attributen Mitarbeiter PersID Name Vorn Adr Geh FID Fortbildungsbez Veranstalt Ort 1002 Abele Franz Teamtraining X-Consult Bonn 1002 Abele Franz SAP R/3 X-Consult Bonn 1009 Bernauer Elke Projektmanag R&T Basel 1009 Bernauer Elke Teamtraining X-Consult Bonn 1100 Keiler Hans SAP R/3 X-Consult Bonn 1100 Keiler Hans Computernetze R&T Basel Ziel: Nur eine Spalte als Primärschlüssel und Auflösen der Abhängigkeiten
33 Normalisierung Normalform II: Normalform I und keine funktionale Abhängigkeit von Teilschlüsseln des Primärschlüssels Mitarbeiter ID Name Vorname Adresse Gehalt 1002 Abele Franz Bernauer Elke Keiler Hans 3000 Bei jedem Fortbildungsbesuch soll das jeweilige Datum gespeichert werden hat_besucht (m:n) MitarbeiterNr FortbildungNr Fortbildung ID Fortbildungsbez Veranstalt Ort 301 Teamtraining X-Consult Bonn 302 Projektmanag R&T Basel 510 SAP R/3 X-Consult Bonn 520 Computernetze R&T Basel
34 Typische Fehler - Redundanzen Transitive Abhängigkeit vom Primärschlüssel Fortbildung ID Fortbildungsbez Veranstalt Ort 301 Teamtraining X-Consult Bonn 302 Projektmanag R&T Basel 510 SAP R/3 X-Consult Bonn 520 Computernetze R&T Basel
35 Normalisierung Normalform III: Normalform II und keine transitive Abhängigkeit vom Primärschlüssel Mitarbeiter ID Name Vorname Adresse Gehalt 1002 Abele Franz Bernauer Elke Keiler Hans 3000 Fortbildung ID Fortbildungsbez Veranstalter Nr 301 Teamtraining Projektmanag SAP R/ Computernetze 2 Zeichnen Sie das semantische Modell! Veranstalter hat_besucht MitarbeiterNr FNr ID Name Ort 1 X-Consult Bonn 2 R&T Basel
36 Arbeitsauftrag Lösung Semantisches Modell MITARBEITER FORTBILDUNG Name Vorname Adresse Gehalt n hat_besucht m Fortbildungsbezeichnung Veranstalter VERANSTALTER Name Ort 1 n durchgeführt_von
37 Übungsaufgabe Sie erhalten den Auftrag, eine Datenbank für das Ministerium zu erstellen, um einfach den Lehrerbedarf (nur Vollzeitkräfte) und die Zuweisungen zu managen. Die Datenbank soll Lehrer mit ihrer Fächerkombination, den Wunscheinsatzorten, dem aktuellen Einsatzort, der Anzahl der erfolglosen Gesuche und einem Freigabevermerk speichern Gespeichert werden sollen die Schulen mit Ort und deren Stellenbedarf. Entwerfen Sie ein semantisches und logisches Modell!
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