Das Prinzip des Entity Relationship Modells (ERM)

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1 Ageda Vom Datemodell zur Tabelle Vom Datemodell zur Tabelle Beschreibugsregel des ERM Eiführug i die Wirtschaftsiformatik Vom ERM zum Relatioeschema Uiversität Potsdam Lehrstuhl für Wirtschaftsiformatik ud Electroic Govermet Uiv.-Prof. Dr.-Ig. Norbert Groau August-Bebel-Str Potsdam Tel. (033) Fax (033) Teil 6 Aforderuge a Relatioe Vom Datemodell zur Tabelle Sematische Datemodelle Das Prizip des Etity Relatioship Modells (ERM) Möglichkeite der Modellierug - Teile/Bereiche der reale Umwelt Teile/Bereiche der reale Umwelt Treug zwische Schema ud Ausprägug Übergag zu Deskriptor-orietierter Dekweise - Selbstbeschreibug vo Objekte ERM - am weiteste verbreitete Form des sematische Datemodells Ker des Modells - ER (Etity Relatioship) - Diagramm _Nr Kude_Nr Mege Preis Adresse _Nr Zetrales Elemet - modellrelevater Objekttyp Kude_Nr Modell Kude bestellt Das sematische Datemodell beschreibt, wie Date vo eiem Programm verwaltet werde solle. Folie -4

2 Der Weg zur Datebak - ER-Modellierug Das Etity Relatioship Modell (ERM) ER- Modellierug ER-Diagramme Schemata für Tabelle Relatioale Modellierug Objekte Etities - Iformatiosobjekte, Gegestäde e - Eigeschafte dieser Objekte Beziehuge - Verküpfug zwische Etities Normalisierug Abfrage gewüschte Date Schemata für Tabelle Tabelle Realisierug Symbole Objekt Beziehug Objekttype: Rechtecke Beziehugstype: Rhombe (Raute) e: Ellipse/Kreise a Rechtecke/Rhombe sagabe immer im Sigular Das ERM beschreibt Objekte ud Beziehuge graphisch im ER-Diagramm. Etity - Etitytyp Das Etities (Objekte) - Iformatioseiheite für das Modell Reale oder abstrakte Dige, die für de zu betrachtede Ausschitt Relevaz besitze Idetifizierug eies Etity über ei eideutig beschreibedes Merkmal Kotoauszug Kude Etitytyp - Zusammefassug gleichartiger Etities Eideutige Zuordug jedes Etity zu eiem Etitytyp Typ - Kude Uterscheidug der Etities durch midestes eie Typ - Koto ihrer werte Typ - Merkmal eies kokrete Objektes Zuordug mehrerer e (Merkmale) zu eiem Objekt Ei oder mehrere e (kombiatio, Schlüssel) - Aufgabe der eideutige Idetifizierug eies Etities Idetifikatio jedes s über seie Vereibarug eies Typs für werte Vereibarug eier Optioalität Ermittlug der Beziehugskomplexität zwische Etities Elmasri 2002, S. 46 Das stellt eie Eigeschaft dar, die die Beschreibug eier Etität weiter ausführt. Elmasri 2002, S. 47 Folie 5-8

3 Relatioship - Relatioshiptyp Das Grudmodell Verküpfug zwische zwei (oder mehrere) Etities Prizip der Zuordug beschreibeder Merkmale (e) wie bei Etities Uterschied zu Etities Verküpfugseigeschafte = Eigeschafte (Schlüsselwerte) aus de verbudee Etities Idetifizierug eies Relatioships etweder über Kombiatio der Schlüsselwerte oder durch zusätzliches Etity-Type Kude Subjekt - Etitytyp Beispiel eies ER-Diagramms Relatioship-Typ bestellt Kude_Nr Kude_Nr Adresse _Nr Prädikat - Etitytyp _Nr Mege Preis Kude bestellt Ei Etitytyp ka mit adere Etitytype wie auch mit sich selbst i Beziehug stehe. Elmasri 2002, S. 47 Ei Etity bildet eie Gegestad, eie Eigeheit oder eie Eiheit der reale oder küstliche Welt ab. Abstraktiosebee Beispiel - Etitytype i der Firma WIProM AG Ausprägugsebee Agesteller : Steve Jobs, Fuktio: CEO, Gehalt: $ Typebee Agestellter arbeitet_bei Uterehme Die Betrachtug der Begriffe Etity, Relatioship ud erfolgt auf Ausprägugs- ud Typebee. Uterste Ebee, die vo Awedugssysteme verwaltet wird Ethält ud Typ-Iformatio - Selbstbeschreibug Zusammefassug der Objekte der Ausprägugsebee zu Type Grafische Darstellug der Etitäte ud Beziehuge Etitytyp Etitytyp Auftrag Etitytyp WIProM AG Etitytyp Lieferat WIProM AG Etitytyp Kude Etitytyp Folie 9-2

4 Beispiel - Etitytyp der Firma WIProM AG Beispiel - Etitytyp der Firma WIProM AG ame Beschreibug Wiederholugsattribut Vorame Nachame Wiederholugsattribut Schlüsselattribut ummer beschreibug Etitytyp kategorie Errechebares Gesamtwert Eizelpreis Schlüsselattribut Persoalummer Etitytyp Telefo Errechebares Alter Geburtstag Eifaches Bestad Halle Ei Etity ka verschiedee Type vo e besitze. Zusammegesetztes Stadort Regal Ebee Eifaches Positio PLZ Ei Etity ka verschiedee Type vo e besitze. Zusammegesetztes Adresse Ort Hausummer Wohugsummer Vom Datemodell zur Tabelle Sytax der ER-Modellierug Beschreibugsregel des ERM Beschreibugsregel des ERM e ud Etitytype Bezeichug - Substative (sigular) Relatioshiptype (Beziehuge) Bezeichug - Verbe (3. Perso) Wertmäßige Beziehug (Kardialität) Zuordug zu Etitätsklasse - geau eie Kardialität (mögliche Azahl vo Verbiduge zwische 0 ud ) Etitätsklasse Beziehug Etitätsklasse 2 2 Kardialität Sytax (Satzbau) legt die formale Beschreibugsregel für die eizele Objekte im ERM fest. Folie 3-6

5 Sematik der ER-Modellierug Beschreibugsregel des ERM Kardialität Beschreibugsregel des ERM Etitytype Klasse vo Objekte mit bestimmte (gleiche) Eigeschafte Etities (Objekte) Iformatioseiheite für das Modell Beziehugstype Zusammefassug der Beziehuge zwische Etities e - Eigeschafte der Etities Modellierug der Eigeschafte vo Etity- ud Beziehugstype Datetype - Etity-, Beziehugs- ud type Defiitio vo Wertebereiche Sematik (Bedeutugslehre) diet der Beschreibug der Objekte ud ihrer Bedeutug im ERM. Beschreibug der zahlemäßige Beteiligug vo Etities eier Klasse (Etitytyp) a der jeweilige Beziehug (Relatioship) Beispiel: Ei Kude ka mehrere bestelle Geaue Charakterisierug vo Relatioshiptype Zeigt Verhältis zwische beteiligte Etitytype Lieferat sitzt_a betreut liefert m Arbeitsplatz Kude Abstraktioskozepte Beschreibugsregel des ERM Klassifikatio Beschreibugsregel des ERM Ziel - Modularisierug Bildug abstrakter Etity- ud Relatioshiptype für verallgemeierte Iformatiosmodelle (uterschiedl. Abstraktiosiveaus) Klassifikatio Säge Hammer BLZ Aggregatio Bakverbidug Bak Koto Geeralisierug Persoe Bohrmaschie Feile Werkzeug Kude Zusammefassug Objekte (Etities, Istaze) mit gemeisame Eigeschafte zu euem Objekt (Etitytyp, Klasse, Objekttyp) Zusammefassug potetiell uterschiedlicher Teilobjekte (Kompoete) zu euem Objekt Teilmegebeziehuge zwische Elemete verschiedeer Klasse Grudlegede Abstraktioskozepte liefer die Basis für Iformatios- ud Datemodelle. Abstraktio vo Etities mit ähliche Eigeschaftswerte Etstehe laglebiger Etitytype oder variabler Etityklasse durch Abstraktio Beispiele: Beschreibug eier Perso, z.b. durch Kudeummer, Adresse, Telefo, Bestellwert usw. - Zuordug zur Klasse "Kude" Klassifizierug vo Werkzeug ( Typisierug ahad gleicher Merkmale) Hammer Säge Werkzeug Bohrmaschie Feile Folie 7-20

6 Aggregatio Beschreibugsregel des ERM Vom Datemodell zur Tabelle Asicht vo Objekte als Zusammesetzug aderer Objekte Sammlug eifacher (atomarer, d.h. icht weiter zerlegbarer) Objekte (Elemet, Teil) Betrachtug als zusammegesetztes Objekt (Aggregatobjekt) Eifache Forme der Aggregatio Zusammegesetzte e Etitytyp als Aggregatio verschiedeer e Erweiterug - Beziehug zwische Etitytype BLZ Bakverbidug Bak Koto Beispiel: Zusammegesetztes "Bakverbidug" - (Commerzbak, , 22300) Beispiel: Zwische de Kompoeteobjekte besteht eie Part-of- Beziehug (Teil-vo- Beziehug) Spidel Gehäuse Kehlautomat partof partof partof partof Atriebswelle Gleitlager Modellierugsschritte am Beispiel Etwurfsschritte Schritte der ER-Modellierug Ausgagspukt - Erstellug eies kozeptuelle Schemas z.b. Etity Relatioship Modell (ERM) Überführug i logisches Schema z.b. Relatioemodell Ziel - Übersetzug i eie kokrete Datebeschreibugssprache z.b. SQL (Structured Query Laguage) Betrachtug vo Objekte der "reale Welt" mit de beschreibede e sowie ihre Beziehuge Klassifizierug der Objekte ud Beziehuge zu Objekt-Type (Etity-) ud Beziehugs-Type (Relatioship-) mit de e Modellbildug mit de Sprachmittel des ERD Etity-Relatioship Objektstrukture, Relatioe logische Dateuabhägigkeit physische Dateuabhägigkeit kozeptuelles Schema überführt i logisches Schema Maschie Produkt Fahrzeug Lager Umsatz (, Vorame, MA_Nummer) Maschie (Stadort, Masch_Nr, Wert) Fahrzeug (Typ, Kezeiche, Fahrer) Folie 2-24

7 D A Firme C B Eiführug i die Wirtschaftsiformatik WS 2008/2009 Modell eies Uterehmes (Eizelhadel) Schritt - Idetifizierug Darstellug der Betriebsbereiche (Fuktioe/Aufgabe) Darstellug der Leitugsstrukture (Orgaigramm) Darstellug der Arbeitsabläufe (statisch) Produktio Auftrag Persoalleiter Kostruktio Fiaze Persoal Techik Geschäftsführer Produktiosleiter WIProM AG... Lieferat Kude Sekretäri Erster Schritt -> Idetifizierug der beteiligte Objekte Objekte sid... Idividuelle ud idetifizierbare Elemete, Idividue, Sache, Begriffe, Ereigisse o.ä ierhalb des Systems, die durch ihre Eigeschafte (e) beschriebe werde. Firme Gebäude Persoe Produkte Werkzeuge Jedes Objekt erhält kokrete Eigeschafte. Fahrzeuge Schritt - Beispielobjekte Schritt - Beispielobjekte, Beeug Objekt Objekt Objekt bezeicher ummer ame typ Preis wert 20AS Kompressor "Satur" Airbrush-Systeme 209,80 EUR bezeicher wert Persoalummer 003 Probst Vorame Erwi Positio Verkäufer bezeicher wert summer 54 same Persoal sort Potsdam sleiter Schmiedel Persoalummer 0032 Alle darstellede Eigeschafte beschreibe das Objekt hireiched. Der bezeicher muss im Bezug zu seiem Ihalt stehe. Folie 25-28

8 Schritt - Beispielobjekte, leere Felder Schritt 2 - Beschreibug Etitätsklasse Objekt bezeicher wert Persoalummer 0026 Schulze Positio Arbeitsvorbereiteri summer 22 ummer Zusammefassug vo Objekte (Etities, Etitäte) mit gleicher struktur --> Klasse (Etity-, Etitätsmege) Problemstelluge im Beispiel Verwaltug der Umsätze vo i der Positio "Verkäufer(i)" --> Klassifizierug --> Neue Klasse "Umsatz" Uterschiede bei e vo "" ud "Kude" (zusammegefasst i Oberklasse "Persoe") Ei bezeicher ka auch leere werte besitze. Schritt 2 - Erstellug vo Etitätsklasse Schritt 3 - Festlegug der Beziehuge Ergebis: Die Etitätsklasse Kompakte Darstellug durch Schema: Klassebezeicher (bez., bez. 2,...) (PERSONALNUMMER, NAME, VORNAME, ANREDE, LEITER, POSITION, GEBURTSTAG, EINSTELLUNG, GEHALT, ABTEILUNGSNUMMER, PROJEKTNUMMER, PROVISION*) (PROJEKTNUMMER, PROJEKTNAME, PROJEKTLEITER) (ABT_NR, ABT_NAME, BEREICHSNAME, PLZ, BETR_ORT, STRASSE) Verbidug vo midestes zwei Etitäte Idetifikatio der Beziehug durch diese Beeug grudsätzlich durch Verbe "gehört_zu", "betreut", "arbeitet_i", "kauft" gehört_zu m betreut Kude arbeitet_i * Das Provisio wird ur i der Vertriebs GmbH für die Positio Verkäufer beötigt. Die adere Felder gelte sowohl für die WIProM AG als auch für die Tochtergesellschafte. Kude kauft m Folie 29-32

9 Zwischeschritt - ER-Diagramm Schritt 4 - Festlegug Kardialität : Vorame Arede Positio Gehalt gehört_zu arbeitet_i betreut Kd_Nr Kude kauft Vorame Zuordug: Objekt "A" --> Objekt "B" ud Objekt "B" --> Objekt "A" Leiter leitet sleiter Vertrieb <--> Vertrieb sleiter Eikauf <--> Eikauf sleiter Fertigug <--> Fertigug sleiter Kostruktio <--> Kostruktio PLZ Betr_Ort Proj_ Leiter leitet Abt_ Bereichsame Preis Art_Nr Stadort Beschreibug Kategorie Schritt 4 - Festlegug Kardialität : Schritt 4 - Festlegug Kardialität m: Zuordug: Objekt "A" <-- mehrere Objekte "B" ud Objekt "B" <-- Objekt "A" gehört_zu Heie <--> 30 Klei <--> 50 Müller <--> 50 Meyer-Paschke <--> 50 Schulze <--> 40 gehört zu Zuordug: Objekt "A" --> mehrere Objekte "B" ud Objekt "B" --> mehrere Objekte "A" arbeitet_i Dost <--> 30 Hei <--> 50 Peterse <--> 50 Klei <--> 50 Plek <--> 30 Schmidt <--> 40 Hei <--> 40 Peterse <--> 30 m arbeitet_i Folie 33-36

10 Ergebis: Vollstädiges ER-Diagramm Vom Datemodell zur Tabelle Vorame Arede Positio Gehalt Kd_Nr Vorame gehört_zu arbeitet_i PLZ Betr_Ort betreut Proj_ m Kude kauft m Vom ERM zum Relatioeschema Abt_ Bereichsame Preis Art_Nr Stadort Beschreibug Kategorie Vom ERM zum Relatioeschema Vom ERM zum Relatioeschema ER-Schemata - relatioale Schemata Regel der relatioale Datemodelle Etitätsmege --> Tabelle Beziehug --> Tabelle e der abgebildete Etitätsmege ud Beziehuge --> Tabellespalte :-Beziehuge ohe Beziehugstabelle T T2 T3 T4 Grudstruktur Attr Attr2 Attr3 Relatio (Tabelle) - eiziges Kostrukt im Relatioemodell Zweidimesioal (Zeile - Tupel, Spalte - e) X gehört_zu Gültigkeitsregel Attr2 Attr3 T 000A X T X T3 0003B Y T4 0004A Jede Relatio hat eie Primärschlüssel Primärschlüsselattribute dürfe icht NULL (leerer Wert) sei Beziehuge zwische Tabelle über Fremdschlüssel Folie 37-40

11 Vom ERM zum Relatioeschema Vergleich der Begriffe zwische ER ud relatioalem Modell Der Weg vom ERD zur Tabelle Vom ERM zum Relatioeschema ER-Modell Etitytypame Etitytyp Primärschlüssel Etity wert Relatioales Datemodell Relatiostyp/-format Relatio Primärschlüssel Fremdschlüssel Tupel wert. Übertrage des ERD i Tabelle (Etitäts-, Relatiostabelle) 2. Kezeichug der Primärschlüssel 3. Kezeichug der Fremdschlüsselattribute Vorame Arede Positio Gehalt gehört_zu Abt_ Ort... arbeitet_i Proj_ PERS_NR NAME VORNAME ANREDE... arbeitet_i PERS_NR PROJ_NR PROJ_NR PROJ_NAME PROJ_LEITER gehört_zu PERS_NR ABT_NR ABT_NR ABT_NAME BERICHSNAME PLZ ORT STRAßE Die Erstellug der Tabelleform erfolgt i drei Schritte. Vom ERM zum Relatioeschema Vom ERM zum Relatioeschema Übertrage des ERD Kezeichug der Primärschlüssels Vorame Arede Positio Gehalt X gehört_zu PLZ Ort Bereichsame Abt_ X arbeitet_i Proj_ Proj_ Vorame Arede Positio Gehalt Abt_ame Bereichsame... Lokale Itegritätsbedigug - Keie doppelte Werte im (Primär) Schlüsselattribut Vorame Arede Positio Gehalt Leiter Vorbeugug evtl. Missverstädisse - Differezierug bei ame Proj_ Primärschlüssel werde uterstriche. Abt_ Bereichsame PLZ Ort Heuer 2000, S.3 Folie 4-44

12 Kezeichug der Fremdschlüsselattribute Vom ERM zum Relatioeschema Kotrollfrage Vom Datemodell zur Tabelle Fremdschlüssel werde durch eie Ster * gekezeichet Vorame Arede Positio Gehalt * * Abt_ame Bereichsame PLZ Ort Proj_ Globale Itegritätsbedigug - im Fremdschlüssel existierede Werte müsse im Primärschlüssel der verbudee Tabelle stehe. Heuer 2000, S.3/S. 3 Welches Ziel verfolgt die Modellbildug? Welcher Zusammehag besteht zwische betrachtete Gegestäde der reale Welt ud Dateobjekte? Wofür werde die e i de Etities beötigt? Welche Bedeutug besitze die Beschreibugsregel im ERM? Welche Zusammehäge beschreibt die Kardialität? Vom Datemodell zur Tabelle Literatur Heuer, A./Saake, G.: Datebake, Kozepte ud Sprache; 2. Auflage, 995, Thomso Elmazri, R./Navathe, S. B.: Grudlage vo Datebaksysteme; 3. Auflage, 2002, Addiso-Wesley Stahlkecht, P./Hasekamp, U.: Eiführug i die Wirtschaftsiformatik,. Auflage, Spriger Verlag Folie 45-48