Datenbank Design
Datenbank Design
Entity Relationship Modell
Artefakte
- Entitäten sind Rechtecke
- Attribute sind Kreise an den assoziierten Rechtecken
- Relationen sind zwei Rechtecke verbindende Diamanten
- Kardinalitäten sind Werte an den Relationsverbindungen
- Spezialisierung wird durch ein Dreieck eingeleitet.
Substantivmethode
Geben Sie ein ER-Modell für den folgenden Sachverhalt an:
Filme werden in Filmstudios von Regisseuren gedreht. Filmstudios gehören einem Besitzer.
In Filmen treten Schauspieler auf.
Schauspieler erhalten eine Gage für jeden ihrer Verträge.
Entwickeln Sie zuerst ein ER-Modell
Überlegen Sie jetzt, wie und ob Sie das Modell ergänzen könnten, um z.B. zu modellieren,
dass sowohl Schauspieler als auch Regisseure und Besitzer von Filmstudios Personen sind, und manche Personen auch im selben Film oder in verschiedenen Filmen in mehreren dieser Rollen auftreten.
Normalisierung
Relationale Datenbanken
Attribute = Spalten
Eine Tabelle besteht aus mehreren Spalten (Attribute der Entität) und die Zeilen entsprechen Datensätzen (Instanzen der Entität).
Eine Teilmenge aller Attribute, die zur eindeutigen Identifizierung des Datensatzes ausreicht, heißt Schlüssel.
Die Elemente dieser Teilmenge heißen Schlüsselattribute.
Die anderen Attribute heißen Nicht-Schlüsselattribute bzw. als (Teil-)Menge auch Nicht-Schlüssel.
Beispiel: Personen
| Vorname | Nachname | Email-Adresse | Straße & Nr. | PLZ | Ort | Geb.Datum | IBAN |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Hans | Meier | mail@hansmeier.de | Hauptstraße 3 | 28199 | Bremen | 12.12.1990 | DE02120300000000202051 |
| Franz | Müller | mail@franzmueller.de | Hauptstraße 3 | 24963 | Tarp | 12.12.1990 | DE02600501010002034304 |
| Franziska | Müller | mail@franziska.de | Hauptstraße 3 | 24963 | Jerrishoe | 01.03.1995 | DE02370501980001802057 |
| Hans | Meyer | meyer@gmx.de | Dorfweg 17 | 24964 | Tarp | 30.11.1975 | DE02701500000000594937 |
| ... | ... | ... | ... | ... | ... | ... | ... |
Mögliche Schlüssel:
- Vorname, Nachname, IBAN
- Email-Adresse
Kein Schlüssel ist:
- Vorname, Nachname & Geb.datum
Redundanz
Redundanz bei Datenbank bezeichnet die (unnötige) Wiederholung gleicher Daten bzw. Dateninformationen.
Unnötig bedeutet, das Weglassen führt NICHT zu Informationsverlust.
Redundanz
ist ein
Anti-Pattern
Referentielle Integrität
- Ein neuer Datensatz mit einem Fremdschlüssel kann nur dann in einer Tabelle eingefügt werden, wenn in der referenzierten Tabelle ein Datensatz mit entsprechendem Wert im Primärschlüssel oder einem eindeutigen Alternativschlüssel existiert.
- Eine Datensatzlöschung oder Änderung des Schlüssels in einem Primär-Datensatz ist nur möglich, wenn zu diesem Datensatz keine abhängigen Datensätze in Beziehung stehen.
Cascading Delete
Normalisierung
1.Normalform
Eine Datenbank ist in 1.Normalform,
wenn KEINE Tabelle nicht-atomare Spalten hat.
| Mitglied | Adresse | Hobbies |
|---|---|---|
| Hans Meier | Hauptstraße 2, 28199 Bremen | Lesen, Schwimmen, Reiten |
| Michael Albrecht | Luisenthal 5, 28357 Bremen | Handball, Coden |
2.Normalform
Eine Datenbank ist in 2.Normalform,
wenn sie in 1.NF ist und
jedes Nicht-Schlüsselattribut vollständig vom Schlüssel abhängt.
| Name (PK) | Kontonummer (PK) | BLZ (PK) | Bank |
|---|---|---|---|
| Hans Meier | 24523434 | 120 30000 | DKB |
| Tom Taler | 53453455 | 50010517 | ING-DIBA |
| Heinz Müller | 56654645 | 10050000 | Landesbank Berlin |
3.Normalform
Eine Datenbank ist in 3.Normalform,
wenn sie in 2.NF ist und
kein Nicht-Schlüsselattribut von einem Nicht-Schlüssel abhängt.
| Name (PK) | Kontonummer (PK) | BLZ (PK) | Bank |
|---|---|---|---|
| Hans Meier | 24523434 | 120 30000 | DKB |
| Tom Taler | 53453455 | 50010517 | ING-DIBA |
| Heinz Müller | 56654645 | 10050000 | Landesbank Berlin |
Aufgabe
Normalisiere folgende Datenbanktabelle
| Nr. (PK) | Name | Vorname | Klasse | Lehrer | LernangebotsNr | Beschreibung | Zeit in h |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Jürgens | Ina | 11a | Lempel | 2 | Tanz | 12 |
| 2 | Schmidt | Tom | 12a | Breier | 3 | Chor | 22 |
| 3 | Jäger | Franz | 11a | Lempel | 1, 2, 3 | Elektronik, Tanz, Chor | 15, 12, 2 |
| 4 | Olsen | Ina | 11b | Sommer | 2 | Tanz | 5 |
| 5 | Jürgens | Paula | 12a | Breier | 1 | Elektronik | 23 |
1.Normalform
Der Primärschlüssel muss erweitert bzw. geändert werden.
| Nr. (PK) | Name | Vorname | Klasse | Lehrer | Angebotsnr. (PK) | Beschreibung | Zeit in h |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Jürgens | Ina | 11a | Lempel | 2 | Tanz | 12 |
| 2 | Schmidt | Tom | 12a | Breier | 3 | Chor | 22 |
| 3 | Jäger | Franz | 11a | Lempel | 1 | Elektronik | 15 |
| 3 | Jäger | Franz | 11a | Lempel | 2 | Tanz | 12 |
| 3 | Jäger | Franz | 11a | Lempel | 3 | Chor | 2 |
| 4 | Olsen | Ina | 11b | Sommer | 2 | Tanz | 5 |
| 5 | Jürgens | Paula | 12a | Breier | 1 | Elektronik | 23 |
2.Normalform (1/2)
{Angebotsnr.} --> Beschreibung
{Nr.} --> Name, Vorname, Klasse, Lehrer
| Angebotsnr. (PK) | Beschreibung |
|---|---|
| 2 | Tanz |
| 3 | Chor |
| 1 | Elektronik |
| Nr. (PK) | Name | Vorname | Klasse | Lehrer |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Jürgens | Ina | 11a | Lempel |
| 2 | Schmidt | Tom | 12a | Breier |
| 3 | Jäger | Franz | 11a | Lempel |
| 3 | Jäger | Franz | 11a | Lempel |
| 3 | Jäger | Franz | 11a | Lempel |
| 4 | Olsen | Ina | 11b | Sommer |
| 5 | Jürgens | Paula | 12a | Breier |
2.Normalform (2/2)
| Nr. (PK) | Angebotsnr. (PK) | Zeit in h |
|---|---|---|
| 1 | 2 | 12 |
| 2 | 3 | 22 |
| 3 | 1 | 15 |
| 3 | 2 | 12 |
| 3 | 3 | 2 |
| 4 | 2 | 5 |
| 5 | 1 | 23 |
3.Normalform
{Klasse} --> Lehrer
| Klasse (PK) | Lehrer |
|---|---|
| 11a | Lempel |
| 12a | Breier |
| 11b | Sommer |
| Nr. (PK) | Name | Vorname | Klasse (FK) |
|---|---|---|---|
| 1 | Jürgens | Ina | 11a |
| 2 | Schmidt | Tom | 12a |
| 3 | Jäger | Franz | 11a |
| 4 | Olsen | Ina | 11b |
| 5 | Jürgens | Paula | 12a |