Das Entity-Relationship-Modell

WS 2009/2010: Datenbanken vs. MarkupDozent: Prof. Dr. Manfred ThallerReferent : Oleg KirillovDatum : 22.10.09

Datenbankanwendung

Konkrete Datenbanksysteme inklusive Software

Entwurf und Struktur von Datenbanken nach Entity Relationship-Modell

Konzeptuelles Datenmodell

Erfassung und Analyse aller Anforderung seitens der User

1. Datenerfassung Kommunikation mit dem Benutzer

2. Datenbankanforderungen•Datenvolumen•Transfervolumen

3. Funktionale Analyse•Entitätstypen•Beziehungen•Einschränkungen

4. Konzeptuelles Design•Ausführliches Schema

5. Implementierung durch DBMS•Logischer Entwurf•Transformation Konzept Anwendung

6. Physischer Entwurf•Objektmodellierung •Relationale/Objektorientierte Datenbank

ER Diagramm eines Beispielmodells FIRMA

Entitäten und AttributeEntität

in der realen Welt existierendes Basisobjekt oder KonzeptBsp.: Auto, Mitarbeiter, Firma, Arbeitsstellebesitzt Attribute

AttributeEigenschaften mit bestimmten WertenBsp. : Name, Adresse, Sozialversicherungsnummer

Zusammengesetzte AttributeBestehen aus mehreren AttributenBsp.: Adresse besteht aus Straßennamen der Nummer, der Stadt, Bundesland usw.

Atomare AttributeNicht weiter zerlegbaren AttributeBsp.: Name

Sind jedoch einst zusammengesetzte Attribute nicht als solche notwendig werden diese als atomare benutzt werden.

NullstelleBenutzt für unbekannte oder nicht vorhandenen Attribute

Komplexe AttributeBestehen aus mehreren anderen Attributen

Einwertige AttributeAttribute mit nur einem WertBsp.: Alter

Mehrwertige AttributeAttribute mit mehreren WertenBsp.: Geburtsdatum besteht aus Tag, Monat und Jahr

Abgeleitete AttributeAus anderen gespeicherten Attributen zu einem Zeitpunkt t berechnete bzw. abgeleitete AttributeBsp.: Das Geburtsdatum ist bekannt somit kann das Alter daraus errechnet werden

EntitätsmengenSammlung oder Mengen von Eintäten mit gleichen Attributenalso von gleichen Entitätstypen zu einem Zeitpunkt t

SchlüsselattributeEindeutigkeitseinschränkungEindeutige Identifikation der EntitätenSchlüssel sind einzelne AttributeBsp.: SozialversicherungsnummerOder müssen minimal seinBei zusammengesetzten Attributen müssen alleeingeschlossenen Attribute eindeutig sein

WertmengenBegrenzen den wertebereich der AttributwerteBsp.: Alter 16 – 70, maximallänge von Namen

Konzeptueller grober Entwurf der Beispielsdatenbank FIRMA

BeziehungenAttribute eines Eintitätstypen beziehen sich auf einen anderen EntitätstypUmwandlung dieser Attribute in Beziehungen zwischen den EntitätenArbeitnehmer zu Vorgesetzten

BeziehungsgradGibt an wie viele Entitäten an einer Beziehung teilnehmenBinär, TertiärAufwand steigt mit der Teilnehmerzahl

Funktionelle Datenbanken stellen Beziehungen alsAttribute einer Entität darObjektorientierte Datenbanken stellen Beziehungen alsReferenzattributeRelationale Datenbanken stellen Beziehungen alsSekundärschlüssel

RollenEntitäten in einer Beziehung besitzen Rollen inklusive eines RollennamenAuskunft über Art der BeziehungBei unterschiedlichen Entitätsnamen in einer Beziehung Rollennamen nicht erforderlich

Rekursive Beziehungen

Einschränkungen für BeziehungstypenHängen von den Anforderungen der darzustellenden Miniwelt

KardinalitätsverhältnisseGilt für Binäre Beziehungen1:1 Es kann nur einen Abteilungsleiter pro Abteilung geben1:N Ein Arbeitgeber : Mehrere ProjekteN:1 Arbeitgeber : 1 FirmaM:N Arbeitnehmer : Abteilungen

TeilnahmebeschränkungenEntität muss über einen bestimmten Beziehungstyp zu einer anderen Entität verfügen

Strukturelle Beschränkungen

Totale Teilnahme / ExistenzabhängigkeitMiniwelt setzt voraus, dass jeder Angestellte in einer Abteilung tätig ist

Parallele TeilnahmeEin Angestellter kann eine Abteilung führen

Schwache EntitätstypenOhne eigenes Schlüsselattribut

Werden durch Beziehungen zu spezifischen Entitäten identifiziertTotale Teilnahmeeinschränkung

Starke EntitätstypenSchlüsselattribut

Partielle SchlüsselMenge aller Attribute die eine Entität eindeutig kennzeichnen