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DatenmodellierungDipl. Ing. Päd. Huwaldt, Laser & Co. Solutions1 Software Engineering Datenmodellierung.

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Präsentation zum Thema: "DatenmodellierungDipl. Ing. Päd. Huwaldt, Laser & Co. Solutions1 Software Engineering Datenmodellierung."—  Präsentation transkript:

1 DatenmodellierungDipl. Ing. Päd. Huwaldt, Laser & Co. Solutions1 Software Engineering Datenmodellierung

2 DatenmodellierungDipl. Ing. Päd. Huwaldt, Laser & Co. Solutions2 Inhalt Grundkonzepte Begriffe Entity-Relationship-Modell Normalformen Beziehungstypen Ein Beispiel ODBC, SQL Datenmodell und Systemanalyse / -entwurf

3 DatenmodellierungDipl. Ing. Päd. Huwaldt, Laser & Co. Solutions3 Einführung Gespeicherte Daten, die durch Computerprogramme verarbeitet werden, sind auf allen Systemen anzutreffen. Wir sehen diese als Dateien auf den Datenträgern. Wie sind solche Daten organisiert? Was unterscheidet Datenbanken von anderen Dateien? Wie erstellt man eine vernünftige Datenbank?

4 DatenmodellierungDipl. Ing. Päd. Huwaldt, Laser & Co. Solutions4 Grundkonzept Unternehmens- datenbank Aufträge Telefonnummern Kundenanschriften Artikeldaten Rechnungsdaten Datenbanken sind eine Menge von Daten, die durch Strukturierung als Information für ein bestimmtes Thema oder einen bestimmten Zweck verwendet werden.

5 DatenmodellierungDipl. Ing. Päd. Huwaldt, Laser & Co. Solutions5 Grundkonzept Relationale (Tabellen) Datenbank KdNrFirmaStrasseHausnummerPLZOrt 1Laser & Co. SolutionsPromenadenring Löbau 2Musterbau GmbHMusterstraße Musterhausen (Auto) In der tabellarischen Struktur werden die Daten zu einem bestimmten Datenobjekttyp (z.B. Kunde) in Zeilen und Spalten dargestellt. Die Zeilen stehen für Datensätze und die Spalten für die Felder des Datensatzes. Diese Tabellen sind also zweidimensional angelegt.

6 DatenmodellierungDipl. Ing. Päd. Huwaldt, Laser & Co. Solutions6 Begriffe Datenbank eine Sammlung von Datenobjekten mit gleicher Strukur. RelationTabelle Relationale Datenbankeine in Tabellenform organisierte Datenbank AttributFeld / Spalte einer Tabelle, Eigenschaft eines Entity Tupeleine Zeile / ein Datensatz in einer Tabelle / Relation Primärschlüsseleindeutiges Merkmal zur Identifizierung eines Datensatzes RelationshipBeziehung zwischen zwei Tabellen FremdschlüsselZeiger auf einen Datensatz einer anderen Tabelle (Relationship) Indexzusätzliche sortierte Tabelle für den schnelleren Zugriff auf Datensätze

7 DatenmodellierungDipl. Ing. Päd. Huwaldt, Laser & Co. Solutions7 Datenbank Attribut 3Attribut 2Attribut 1 Attribut 2Attribut 3 Attribut 1Attribut 2Attribut Attribut 1Attribut 2Attribut 3 Attribut 1Attribut 2Attribut 3 Rechnungsdaten Kundenanschriften Aufträge Telefonnummern Artikeldaten Die Daten einer Datenbank werden als Tabellen, sogenannte “Tables“ gespeichert. Tabellen haben eine feste Anzahl von Spalten (=Attribute/Felder)

8 DatenmodellierungDipl. Ing. Päd. Huwaldt, Laser & Co. Solutions8 Datenbank Attribut 3Attribut 2Attribut 1 Attribut 2Attribut 3 Attribut 1Attribut 2Attribut Attribut 3 Attribut 2 Attribut 1 Attribut 2Attribut 3 Attribut 1Attribut 2Attribut 3 KdNrNameVornameOrt MüllerJoachimDresden SeidelMichaelChemnitz MayerFrankSpeyer RichterMargittaBerlin KdNrAuftrNrDatum Tabellen stehen in einer Datenbank in Beziehung

9 DatenmodellierungDipl. Ing. Päd. Huwaldt, Laser & Co. Solutions9 Eine ACCESS Datenbank Nutzerführung Übersicht Beziehung Eingabemaske Tabelle

10 DatenmodellierungDipl. Ing. Päd. Huwaldt, Laser & Co. Solutions10 Entity-Relationship-Modell, ERM Entity-Relationship-Diagramm, ERD Für den Entwurf von Relationalen Datenbanken wurde von Peter Chen 1973 das Entity-Relationship-Modell entwickelt. Das Darstellungsmittel für die Datenmodellierung ist das Entity-Relationship-Diagramm. Diese Methodik hat bis zum heutigen Zeitpunkt an Bedeutung immer weiter zugenommen.

11 DatenmodellierungDipl. Ing. Päd. Huwaldt, Laser & Co. Solutions11 Begriffe Entityein Objekt zu dem Informationen zu speichern sind RelationshipBeziehung zwischen zwei Entitäten AttributFeld / Spalte einer Tabelle, Eigenschaft eines Entity TableTabelle, Relation Kardinalitätbeschreib die Typen von Beziehungen (Beziehungstypen) NormalformenRegeln zum Entwurf von Datenbanken

12 DatenmodellierungDipl. Ing. Päd. Huwaldt, Laser & Co. Solutions12 Elemente Entityist ein Gegenstand (Objekt) oder ein gedankliches Konstrukt mit klarer Bedeutung und Abgrenzung. KundeRechnungerhält 1n Kunde erhält 1n RelatinshipBeziehung zwischen zwei Entitäten. Kardinalitätder Beziehungstyp beschreibt wie viele Ausprägungen des einen Entitytyps mit Ausprägungen eines anderen Entitytyps in Beziehung stehen können. Ein Kunde erhält keine, eine oder viele Rechnungen. Eine Rechnung gehört zu genau einem Kunden.

13 DatenmodellierungDipl. Ing. Päd. Huwaldt, Laser & Co. Solutions13 Elemente Kardinalität Die Kardinalität eines Beziehungstyps gibt an, wie viele Ausprägungen des einen Entitytyps, Bezie- hungen zu einer Ausprägung des jeweils anderen Entitytyps haben können. Die Kardinalität wird durch die Beschriftung der Beziehungskanten aus- gedrückt. Diese werden nach dem Autor des ERM benannt, der Chenschen Notation. 1:1 (eins-zu-eins) | 1: n (eins-zu-viele) | m: n (viele-zu-viele) Entity Ein Entity, wird auch oft als Entität oder Objekt bezeichnet, ist eine Sache die eindeutig identifiziert werden kann. Entitäten können in verschiedenen Entitätstypen klassifiziert werden wie Kunde, Arbeit- nehmer, Rufnummer. Im Entity-Relationship-Dia- gramm wird ein Entity mit hellblauem Rechteck dargestellt. Relationship Es gibt viele Typen von Beziehungen zwischen den Entitäten, von denen nur einige für das Unternehmen von Interesse sind. Sie als Datenbankdesigner sind für die richtige Auswahl der Beziehungstypen verantwortlich. Den Beziehungstyp zwischen Entitytypen bezeichnet man als Relationship, welches es bei einer Beziehung zu spezifizieren gilt. Kunde Auftrag löst aus n1 Table Möchte man nun die in einem Entity definierten Attribute als Tabelle in der Datenbank realisieren, muss man das gewünschte Entity einem Table zuweisen.

14 DatenmodellierungDipl. Ing. Päd. Huwaldt, Laser & Co. Solutions14 Kardinalitäten (Beziehungstypen) 1:1 Beziehung1:n Beziehungn:m Beziehung 11mnn1

15 DatenmodellierungDipl. Ing. Päd. Huwaldt, Laser & Co. Solutions15 Normalformen Die Theorie der Normalisierung, die durch E.F. Codd begründet worden ist, besteht aus Regeln die sicher stellen, dass ihre Datenbank konsistent, zukunftssicher und redundanzarm ist. Diese Regeln werden auch als Normalformen bezeichnet von denen die ersten 3 die wichtigsten sind. Es gibt die Normalformen 1-3 (1NF-3NF), die aus Codds Originaldefinition von 1972 hervorgegangen sind. Boyce und Codd definierten 1974 eine Boyce-Codd- Normalform (BCNF). R. Fagin fügte dieser 1977 eine vierte und 1979 eine fünfte hinzu.

16 DatenmodellierungDipl. Ing. Päd. Huwaldt, Laser & Co. Solutions16 1. Normalform Eine Relation befindet sich in der ersten Normalform wenn alle Attribute nur atomare Werte beinhalten. KdNrNameGebJahrAlterBankverbindung 1Huwaldt, Alexander , Kreissparkasse XYZ, BLZ Riedel, Toralf , SpardaBank ABC, BLZ KdNrVornameNameGebJahrAlterKreditinstitutBLZKonto 1AlexanderHuwaldt196536Kreissparkasse XYZ ToralfRiedel196435SpardaBank ABC

17 DatenmodellierungDipl. Ing. Päd. Huwaldt, Laser & Co. Solutions17 2. Normalform Eine Relation (Tabelle) befindet sich in 2. Normalform wenn sie der 1. Normalform genügt und alle nicht zum Schlüssel gehörenden Attribute vom Schlüssel vollständig abhängig sind. (Abhängigkeit: Attribut-Teilschlüssel) KdNrFirmaGebJahrAlterBLZKonto 1Huwaldt, Alexander Riedel, Toralf BLZKreditinstitut Kreissparkasse XYZ SpardaBank ABC KdNrVornameNameGebJahrAlterKreditinstitutBLZKonto 1AlexanderHuwaldt196536Kreissparkasse XYZ ToralfRiedel196435SpardaBank ABC

18 DatenmodellierungDipl. Ing. Päd. Huwaldt, Laser & Co. Solutions18 3. Normalform Eine Relation (Tabelle) befindet sich in 3. Normalform wenn sie der 2. Normalform genügt und keine funktionalen Abhängigkeiten zwischen Attributen bestehen. (funktionale Abhängigkeit: Attribut-Attribut) KdNrFirmaGebJahrAlterBLZKonto 1Huwaldt, Alexander Riedel, Toralf BLZKreditinstitut Kreissparkasse XYZ SpardaBank ABC

19 DatenmodellierungDipl. Ing. Päd. Huwaldt, Laser & Co. Solutions19 Kardinalitäten und Tabellen Entity 1 Entity 2 Relationship 11 Entity 1 Entity 2 Relationship n1 Entity 1 Entity 2 Relationship mn Tabelle 1Tabelle 3Tabelle 2 Tabelle 1Tabelle 2 Tabelle 1

20 DatenmodellierungDipl. Ing. Päd. Huwaldt, Laser & Co. Solutions20 ERD Beispiel (SiSy) n n m 1 Rechnung Kunde erhält beinhaltet Artikel 1

21 DatenmodellierungDipl. Ing. Päd. Huwaldt, Laser & Co. Solutions21 ERD Beispiel (SiSy) Rechnung Kunde n m erhält n 1 beinhaltet Artikel

22 DatenmodellierungDipl. Ing. Päd. Huwaldt, Laser & Co. Solutions22 ERD Beispiel (SiSy) Rechnung Kunde n m erhält n 1 beinhaltet RechnungPositionenKunde Artikel

23 DatenmodellierungDipl. Ing. Päd. Huwaldt, Laser & Co. Solutions23 ERD Beispiel (ACCESS) 1n 1OO

24 DatenmodellierungDipl. Ing. Päd. Huwaldt, Laser & Co. Solutions24 ODBC  ODBC  Open DataBase Connectivity = Offene Datenbankschnittstelle  ODBC ermöglicht Anwendungen, auf fremde Datenbanken zuzugreifen  Voraussetzung ist ein installierter ODBC-Treiber für die jeweiligen Datenbanken Anwendungen Datenbanken Access dBase FoxPro Word SiSy Access dBase FoxPro Treiber ODBC- Schnitt- stelle (=Betriebs- system- komponente)

25 DatenmodellierungDipl. Ing. Päd. Huwaldt, Laser & Co. Solutions25 SQL Structured Query Language (SQL) SQL ist eine strukturierte Abfragesprache, die für das Abfragen, Aktualisieren und Verwalten von relationalen Datenbanken verwendet wird. Typische SQL-Statement die in unterschiedlichen Programmiersprachen benutzt werden können: CREATE TABLE... erzeugt eine Tabelle ALTER TABLE... ändert eine Tabelle DROP TABLE... löscht eine Tabelle Beachten Sie, dass hier die physische Datenstrukur erzeugt/verändert wird, d.h. alle eventuell bestehenden Datensätze gehen verloren. SELECT … FROM … WHERE... fragt eine Tabelle mit bestimten Kriterien ab CREATE TABLE Auftr ( AuftragsNummer CHAR(100), Datum DATETIME, KundenNummer LONG )

26 DatenmodellierungDipl. Ing. Päd. Huwaldt, Laser & Co. Solutions26 Datenentwurf und SA Der Strukturierung der Funktionen wird die Strukturierung der Daten beigestellt. Mit dem Entity-Relationship-Modell können die Struktur und die Beziehungen von Daten beschrieben werden. Die so entstandenen Datenmodelle können bis zur Definition der physischen Datenbanken verfeinert werden. Die Entities repräsentieren die Speicher der Strukturierten Analyse. KundeRechnungerhält 1n System- funktion 1 Eingabe Ausgabe Rechnung System- funktion 3 System- funktion 2 Datenfluss speichern lesen


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