Datenbankenentwurf

• Jede Entität


  braucht einen Primärschlüssel
• IO: Informationsobjekte


  Instanz einer Klasse
• Primärschlüssel


  immer eindeutig und NOT NULL
• UNIQUE

  immer bei 1:1-Beziehungen
• Redundanzen


  Mehrfachspeicherungen
• Inkonsistenzen


  Unstimmigkeiten
• Datenmodelle


  mit ihnen wird die optimale Form der Datenbank zur Speicherung der Daten ermittelt
• Entity-Relationship-Datenmodell

  fachliche Analyse und fachlicher Entwurf
• Relationales Datenmodell


  DV-technischer Entwurf
• SQL-Anweisungen


  Codierung
• Entitätstyp beschreibung mittels:

  Attribut, Wertebereich(=Datentyp), Primärschlüssel, Weak-Entitätstyp und Integritätsbedingungen
• Entitätstyp Primärschlüssel

  minimale Attributkombination zur eindeutigen Identifikation von Informationsobjektenevtl. mehrere SchlüsselkandidatenPrimärschlüssel werden unterstrichen
• Weak-Entitätstyp:


  von anderen Entitätstypen abhängigkein eigener Primärschlüssel
• Beziehungstyp

  Entitätstypen mit Verbindungen zu anderen EntitätstypenBeschreibung mittels Grad(Stetigkeit), Beziehungstypen(assoziation, Abhängigkeit, Aggregation, Generalisierung), Beziehungsentitätstyp, Muliplizität, ROlle, Attribut, Fremdschlüssel und Primärschlüssel
• allgemeiner Beziehungstyp

  Assoziation zwischen EntitätstypenGrad= Anzahl der beteiligten EntitätstypenVerben als Bezeichnerim ER-Diagramm: Verbindungslinien zw. den Entitätstypen -> bei Grad > 2 Verbindungslinien zentral in einer Raute sallemnkonkrete einzelne Beziehungen (Instanzen) verbinden einzelne Informationsobjekte
• spezielle Beziehungstypen ("extended")


  fest vorgegebene Bedeutung -> kein Bezeichner zu vergebenABhängigkeit, Aggregation, Generalisierung
• zwischem normalen ENtitätstyp und Esistenz-abhängigem Weak-Entitätstypweak: ist schwach, da kein Primärschlüssek und hat eine Abhängigkeitsbeziehung


  Beziehungstyp Abhängigkeit
• Beziehungstyp Generalisierung


  "ist ein"-Beziehungstypvon Eltern-Entitätstyp (Super-Entitätstyp) an Kinde-Entitätstyp (Sub-Entitätstyp): Vererbung gemeinsamer Attribute und Beziehungstypen, insbesondere auch Primärschlüssel im ER-Diagramm: Generalisierung entweder einzeln oder über gemeinsamen Pfeil
• Beziehungstyp Spezialisierung


  Umkehrung der Generalisierung läuft oft ohne künstliche PrimärschlüsselSub-Emtitätstypen mit speziellen Attributen und/oder speziellen Beziehungstypen
• Beziehungsentitätstyp


  Beziehungstyp zwischen ENtitätstp und anderen BeziehungstypInterpretation eines Beziehungstyps als Entitätstypals (Hilfs-) Entitätstyp dem betreffenden Beziehungstyp zu geordnet
• Beziehungstyp Multiplizität


  Wieviele konkreten Beziehungen von IO des einen Typs zu IOen des anderen Typs?Kardinalität/Komplexitätbei Beziehungstyp für jeden beteiligten Entitätstyp eine Multiplizitätsangabe: Unter- und Ibergrenzen für konkrete Beziehungen eines IOim ER-Diagramm: Multiplizität für Entitätstyp steht beim gegenüberliegenden Entitätstyp
• Multiplizitäten für den Abhängigkeitsbeziehungstyp

  Weak-Entitätstyp als Teil des normalen Entitätstyp-> jedes Weak-IO mit Abhängigkeit zu mindestens einem normalen IO-> Untergrenze der Multiplizität bei normalem Entitätstyp imer mindestens "1" (also >0) Bsp. Angestellter 1..ansonsten normale Multiplizitätsangaben
• Multiplizitäten für die Aggregation

  normale Aggregation mit normalen Multiplizitätsangabenstarle Aggregation: "1" auf Seite des Ganzes-Entitätstyp (ein Teil in ein Ganzes!) (da Teil nur in Verbindung mit bestimmten Ganzen)
• Beziehungstyp Rolle

  bei Beziehungstypen für beteiligte Entitätstypeninsbesondere bei reflexive Beziehungstypen sehr hilfreich
• Beziehungstyp Primärschlüssel


  minimale Attributkombination zur eindeutigen Identifikation von konkreten Beziehungen(künszliches Attribut)Bestimmung aus der Menge der Fremdschlüsselattribute: Primärschlüssek ergibt sich aus Multiplizitäten des BeziehungstypsPrimärschlüssel stellt Minimallösung dar (evtl noch mit Zusatzattribut ergänzen)
• Beziehungstypen mit einem Grad >2


  vorwiegend binäre Beziehungstypen (Grad =2)aber auch Beziehungstypen mit höherem GradMultiplizitäten:-Multiplizitätsangabe bei einem Entitätstyp gilt für die kombination der restlichen am Beziehungstyp beteiligten Entitätstypenbei Grad >2 kann nicht mehr ausgedrückt werden, ob einzelnes IO ohne konkrete Beziehung auftreten kann: nur bei binären Beziehungstypen möglich
• Vermeidung höhergradiger Beziehungstypen


  Zerlegung des höhergradigesn Beziehungstyps in mehrere reine binäre Beziehungstypen-> Beziehungstypen von Grad 3 ist im Vergleich zu binären Beziehungstypen aussagekräftiger und benötigen einen deutlich kleineren DatenbestandZerlegung in mehrere (zyklische) binäre Beziehungstypen ist mit Informationsverlust verbunden -Y ungeeignet zur Vermeidung höhergraduger Beziehungstypen
• Klassische ER-Datenmodellierung

  unterschiede vorwiegend bei der Darstellung im ER-Diagramm: nur wenige echte metodische Unterschiede
• Attribute mit Kreis:-einwertiges Attribut mit einfachem Kreis-mehrwertiges Attribut mit Doppelkreis-verbunden mit ENtitätstyp bzw. Beziehungstyp-> außer Teil-Attribut: verbunden mit sktukturiertem AttributWeak-ENtitätstyp mit doppeltem Rechteck: ohne Namenszusatz weak

  klassische Modellierung ENtitätstyp
• klassische Modellierung Beziehungstyp

  jeder Beziehungstyp in Form einer Raute:-Bezeichner im Inneren der Raute-keine besondere Darstellung für Beziehungstypen Abhängigkeit, Aggregation, GeneralisierungSub-Entitätstyp unterhalb der Super-EntitätstypenKomponenten ENtitätstypen unterhalb der Aggregat-EntitätstypenBeziehungsentitätstyp mit einer vom Rechteck umrahmten Raute: Substantiv als Bezeichner
• klassische Modellierung Beziehungskomplexitäten

  1:n-Notation(min,max)-NotationPfeil- bzw. Krähenfuß-Notation
• dritte Darstellungsform als StandardErweiterung 1:n-Notation mit Untergrenze für Multiplizitäten: bei Beziehungstyp "muss" und "kann" untterscheidbar

  Pfeil- und Krähenfuß-Notation
• Relationale Datenmodellierrung


  Datenbanksysteme verwaltet Daten in Form von Relationen (Tabellen)Darstellungsform: -natürlich - normalisiertGrundlegendes Strukturierungselement: RelationenBeschreibung mittels: Attribut, Wertebereich, Primärschlüssel, Fremdschlüssel, Integritätsbedingungen
• Relationale Dm Attribut

  1. Eigenschaft, Merkmal:atomar oder zusammengesetzt (strukturiert)einwertig oder mehrwertignormalisierte Relation besitzt lediglich: atomare und einwertige Attribute
• Relationale Dm Wertebereich

  • Menge der möglichen Werte für AttributeStandort Wertebereichin jedem Wertebereich enthalten: NULL(Nullwert):-keine Unterscheidung zw. "Wert unbekannt" und "Wert existiert nicht"Ausschluss Nullwert für Attribut durch "NOT NULL"-Kennzeichnungkeine Aufzählung als Wertebereich
• Relationale Dm Primärschlüssejede Relation besitzt einen Primärschlüsselminimale Attributkombination zur eindeutigen Identifikation von DatensätzenKennzeichnung: bei Primärschlüssekattributen erfolgt die Angabe PS (kein unterstreichen mehr)Primärschlüsselwerte dürfen:nicht geändert werdenkeinen Nullwert aufweisen
• Beziehungen zw. den Relationen werden durch den Fremdschlüssel ausgedrückt: im Relationenmodell gibt es keine Beziehungstypen!Primärschlüssel einer anderen (fremden) Relation wird ausgeliehen -> Referenz: Fremdschlüssel bezieht sich auf Primärschlüssel einer anderen RelationReferentielle Integrität: FS-Wert entspricht einem PS-Wert der referenzierten Relaion oder ist ein NullwertKennzeichnung: "FS referenziert <referenzierte Relation> (<PS-Attribute>)

  Relationale Dm Fremdschlüssel
• Angaben für Attribute:-Wertebereich,Primärschlüssel und Fremdschlüssel-keine Attribut-Komplexitäten (zur Unterscheidung muss/kann bzw. ein-/mehrwertig)-NOT NULL bzw. NOT NULL (<Attributliste>)-UNIQUE bzw. UNIQUE (<Attributkombination>)-DEFAULT = <Wert>-CHECK (<Bedingungen>)

  Relationale Dm Integritätsbedingungen:
• Relationales Datenbankschema gut strukturiert, falls -zunächst ER-Datenmodell und - dieses dann in (normalisiertes) Relationenmodell überführtAnsonsten Unregelmäßigkeiten (Anomalien) beim Einfügen, Ändern und Löschen von Datensätzen möglichEInfüge, Änderungs- und Lösch-ANomalien durch korrekte Zuordnung der Attribute zu Relationen vermeidbar: korrekte Zuordnung durch Normalisierung


  Normalisierung
• Attribut-Abhängigkeiten

  Normalisierung = Zusammenfassung der vonreinander abhängige Attribute in einer RelationAttribute können auf zwei Arten voneinander abhängig sein: funktionale Abhängigkeit oder mehrwertige Abgängigkeiten