Datenbanken und Informationssysteme Prof. Dr. K. Huckert, Projektgruppe Praxisorientierte Informatik, Hochschule für Technik und Wirtschaft des Saarlandes

Datenbanken und Informationssysteme

Prof. Dr. K. Huckert, Projektgruppe Praxisorientierte Informatik, Hochschule für Technik und Wirtschaft des

Saarlandes


Datenbankentwurf


Inhalt:


Literatur:Vossen, Gottfried: Datenbanksysteme: - Datenbankentwurf und Qualitätssicherung -, Manuskripte zum Fernstudium Allgemeine Informatik, Koblenz 3.Auflage 2005

Kemper, Alfons/Eickler, Andre: Datenbanksysteme. Oldenbourg Verlag 6. Auflage 2006


Definition Datenbankentwurf:

Datenbankentwurf besteht aus der Festlegung der logischen und physischen Struktur einer Datenbank, so daß die Informationsbedürfnisse der Nutzer in einer Organisation für bestimmte Anwendungen adäquat befriedigt werden können.


Qualitätskriterien für den Datenbankenentwurf1. Vollständigkeit (alle Eigenschaften und Aspekte des

betroffenen Anwendungsgebietes sind erfaßt)2. Korrektheit (syntaktische und semantische Korrektheit

des Datenmodells)3. Minimalität (bestimmte Aspekte kommen nur einmal

vor)4. Lesbarkeit (Selbsterklärbarkeit)5. Modifizierbarkeit 6. Normalität (Theorie der Normalformen)


Grundsätze ordnungsgemäßer Modellierung1. Konstruktionsadäquanz (Nachvollziehbarkeit der

Modellkonstruktion)2. Sprachadäquanz (Eignung der verwendeten Sprache zur

Beschreibung der Aufgabenstellung)3. Wirtschaftlichkeit4. Systematischer Aufbau5. Klarheit (Erstellte Modelle sind auch von anderen

Entwicklern nachvollziehbar)6. Vergleichbarkeit (esistieren mehrere Modelle

nebeneinander, so sollten diese vergleichbar sein)

Lebenszyklus einer Datenbankanwendung


Punkt „Entwurf“

Zerlegung in vier – fünf Phasen

1. Anforderungsanalyse und –spezifikation (Requirements Analysis and Specification)

2. Konzeptioneller Entwurf

3. Funktionaler Entwurf (u.U. parallel zu 2.)

4. Logischer Entwurf

5. Physischer Entwurf

Entwurfsprozess Datenbanken in Phasen


Phase Anforderungsanalyse (Requirement)

Vorgehensweise

1. Identifikation der wesentlichen Anwendergruppen und Anwendungsbereiche der zu entwerfenden DB

2. Sichtung bestehender Dokumentationen

3. Fragebögen und Interviews


Projekt Buchverlag:Ein Verlag verlegt auf unterschiedlichen Gebieten Monographien oder Sammelwerke. Er beschäftigt LektorInnen, von denen jede oder jeder ein oder mehrere Buchprojekt in speziellen Fachgebieten ab Vertragsabschluss betreut. Je ein Lektor/Lektorin entscheidet mit den HerausgeberInnen über die Publikation von Büchern. Jede LektorIn hat eine/n LektorIn desselben Fachgebiets als ChefIn. Daneben gibt es VefrasserInnen, die an Monografien schreiben oder Sammelwerke editieren. Schließlich gibt es Buchhandlungen, die Bücher verkaufen und in denen VerfasserInnen gelegentlich Lesungen abhalten.


Phase konzeptioneller Entwurf

Vorgehensweise:

Entwurf als ER-Diagramm/UML-Diagramm

Phase funktionaler Entwurf

Operationale Anforderungen an die zu entwerfende Datenbank, kann parallel zu konzeptionellem Entwurf geschehen


Phase logischer EntwurfVorgehensweise:

Normalisierung, Übertragung auf (relationales) Datenmodell

Phase physischer Entwurf

Erstellung internes Datenbankschema


Projekt Buchverlag:Ein Verlag verlegt auf unterschiedlichen Gebieten Monographien oder Sammelwerke. Er beschäftigt LektorInnen, von denen jede oder jeder ein oder mehrere Buchprojekt in speziellen Fachgebieten ab Vertragsabschluss betreut. Je ein Lektor/Lektorin entscheidet mit den HerausgeberInnen über die Publikation von Büchern. Jede LektorIn hat eine/n LektorIn desselben Fachgebiets als ChefIn. Daneben gibt es VefrasserInnen, die an Monografien schreiben oder Sammelwerke editieren. Schließlich gibt es Buchhandlungen, die Bücher verkaufen und in denen VerfasserInnen gelegentlich Lesungen abhalten.


Aufgabe: Entwerfen Sie ein ER-Diagramm

Literatur: Skript Huckert +

A. Kemper/A. Eickler: Datenbanksysteme, Oldenbourg Verlag 6. Auflage 2006, speziell hier S.46 ff.


Bisherige Annahme in der Vorlesung: Entities sind autonom und strukturiert. Diese Voraussetzung wird fallengelassen.

Zur übersichtlichen Strukturierung werden beispielsweise die Konzepte • Generalisierung/Spezialisierung

• Aggregation

• Kombination von Generalisierung und Aggregation

eingesetzt


Generalisierung/SpezialisierungBei der Generalisierung werden die Eigenschaften ähnlicher Entitytypen – im ER-Entwurf sind dies die Attribute und Beziehungen – herausfaktorisiert und einem gemeinsamen Obertyp zugeordnet. Die ähnlichen Entitytypen, aus denen diese Eigenschaften faktorisiert werden, heißen Untertypen.


Beispiel: HTW-Mitglieder sind beispielsweise Studierende und Angestellte. Angestellte können unterschieden werden in LfbAs, Professoren und „sonstige“ Angestellte. “Neuer“ Beziehungstyp: IS-A-Beziehung wird u.U. besonders gekennzeichnet Raute statt Rechteck.



gemeinsame Attribute aller HTW-Mitglieder: Name, Adresse

Studierende: Matrikelnummer

Angestellte: Personalnummer

LfbAs: Lehrgebiete

Professor: Besoldung, Raum

„sonstige“ Angestellte: Tätigkeit


AggregationBei der Generalisierung werden gleichartige Entitytypen strukturiert, bei der Aggregation unterschiedliche Entitytypen zusammengefaßt, damit die logische Zusammenhänge erkennbar sind. Man kann dies so deuten, daß einem übergeordnetem Entity-Typ mehrere untergeordnete Entitytypen in der Form Teil- von (Part-Of) zugeordnet sind (siehe Stücklisten) .



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