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KarczewskiDatenbanken I1 2. Semantische Datenmodellierung Datenmodell: System von Konzepten zur Beschreibung relevanter Daten Datenbankmodell: System von.

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1 KarczewskiDatenbanken I1 2. Semantische Datenmodellierung Datenmodell: System von Konzepten zur Beschreibung relevanter Daten Datenbankmodell: System von Konzepten zur Beschreibung von Datenbanksystemen (hierarchisches, Netzwerk-, relationales, objektorientiertes Modell) Datenmodellierung: Erstellung von Datenbankschemata, deren Syntax und Semantik durch das zugrunde liegende Datenbankmodell festgelegt sind

2 KarczewskiDatenbanken I2 Prinzipielle Vorgehensweise beim Datenbankentwurf Ausschnitt aus der Realwelt (Miniwelt) Datenbankschema Datenmodellierung Parallel zum Datenmodellierung erfolgt der Funktionsentwurf -> Veranstaltung Softwaretechnik

3 KarczewskiDatenbanken I3 Datenbank-Entwurfsprozess (1) Planung Analyse Design Implementierung

4 KarczewskiDatenbanken I4 Datenbank-Entwurfsprozess (2) Vgl. Bild 2-2 Tafelbild

5 KarczewskiDatenbanken I5 erweitertes Entitity-Relationship-Modell (eERM) Klassendiagramm der Unified Modelling Language (UML) Darstellung von Äquivalenzen Transformation vom eERM zum UML-Klassendiagramm Grundlagen der Datenmodellierung

6 KarczewskiDatenbanken I6 Unser Beispiel Ein erstes Beispiel: Produktdaten einer Keramischen Werkstatt Bezeichnung: Teekanne Glasur: graublau Dekor: Wichtel Preis: 59,00...

7 KarczewskiDatenbanken I7 Unser Beispiel Weitere Informationen: Bestellungen Dekore auf Produkten (z. B. Teekannen) Glasuren Rohstoffe Märkte Geschäftspartner wie Kunden Händler Spediteure Veranstalter

8 KarczewskiDatenbanken I8 Kunde erweitertes Entity-Relationship-Modell Objekttyp (Entity Typ): Entity ist ein Objekt der realen Welt Entity-Typ ist Repräsentant aller Objekte gleichen Typs Entity-Typ wird durch ein Rechteck dargestellt Rechteck enthält Namen des Entity-Typs im Singular

9 KarczewskiDatenbanken I9 8 bestellt oder 8: bestellt erweitertes Entity-Relationship-Modell Beziehungstyp (Relationship Typ): Relationship beschreibt, wie Entitäten untereinander assoziiert sind Relationship Typ ist Repräsentant aller Beziehungen gleichen Typs Relationship Typ wird durch eine Raute dargestellt Raute enthält Namen des Relationship Type

10 KarczewskiDatenbanken I10 erweitertes Entity-Relationship-Modell Attribut: KundeNachname Adresse Strasse Stadt PLZ Attribute beschreiben Eigenschaften von Entity- oder Relationship-Typen Attribut wird durch abgerundetes Rechteck dargestellt Komplexe Attribute können durch Auflistung ihrer elementaren Datentypen in Ovalen dargestellt werden Attribute werden mitunter nur textuell dargestellt Bsp: Kunde (Nachname, Adresse)

11 KarczewskiDatenbanken I11 erweitertes Entity-Relationship-Modell DekorProdukt 5 5: ist versehen mit (0,*) (0,1) Jedes Produkt wird mit keinem oder einem Dekor versehen. Zu einem Dekor gibt es (möglicherweise) kein Produkt oder beliebig viele. Kardinalität Binärer Beziehungstyp:

12 KarczewskiDatenbanken I12 Konkrete Beziehungen Sonnenblume Wichtel Kaffeekanne K Kaffeetasse S Teetasse S Teekanne S Kaffeetasse S Kaffeetasse K Fische Anzahl der Linien zwischen konkreten Dekors und konkreten Produkten lässt Rückschlüsse auf Kardinalität ziehen Kardinalität gibt mögliche (auch zukünftige) Mengen an konkreten Beziehungen an... Dessertteller

13 KarczewskiDatenbanken I13 Produkt 4 (0,*) Produktgruppe Teilprodukt erweitertes Entity-Relationship-Modell Rekursiver binärer Beziehungstyp: 4: besteht aus Produkt besteht aus keinen oder mehreren Teilprodukten Produkt gehört zu keiner oder mehreren Produktgruppen Teilprodukt und Produktgruppe sind Rollen, in denen Produkte vorkommen können

14 KarczewskiDatenbanken I14 Markt 8 (0,*) Kunde (0,*) Produkt (0,*) erweitertes Entity-Relationship-Modell ternärer Beziehungstyp: 8: bestellt Kunden bestellen Produkte auf Märkten Merkmal: Beziehung tritt zwischen Entitäten dreier Entity-Typen gleich- zeitig auf

15 KarczewskiDatenbanken I15 Verschiedene Schreibweisen der Kardinalitäten und ihre Interpretation Vergleich eERM und UML-Klassendiagramm s. Tafel erweitertes Entity-Relationship-Modell

16 KarczewskiDatenbanken I16 Geschäftspartner Händler Spediteur D VeranstalterKunde Andere Darstellungsweisen: Geschäftspartner Händler ist Händler Geschäftspartner... erweitertes Entity-Relationship-Modell Generalisierung/Spezialisierung:

17 KarczewskiDatenbanken I17 O Totale Spezialisierung: Jede Instanz des Supertyps entspricht mindestens einem Subtyp (Doppelstrich). Partielle Spezialisierung: Nicht jede Ausprägung des Supertyps wird notwendigerweise spezialisiert (einfacher Strich). Überlappende Spezialisierung: Eine Instanz eines Supertyps kann zu mehreren Subtypen gehören, die Spezialisierung ist überlappend / overlapping (O im Dreieck). Disjunkte Spezialisierung: Eine Instanz eines Supertyps kann zu maximal einem Subtyp gehören (D im Dreieck). D O D erweitertes Entity-Relationship-Modell

18 KarczewskiDatenbanken I18 Different Inheritance structures disjoint and complete disjoint and incomplete overlapping and complete overlapping and incomplete

19 KarczewskiDatenbanken I19 Instrument WindInstrumentPercussionInstrument Disjoint and Complete WindInstrument PercussionInstrument There are no instruments which are neither Wind- nor PercussionInstrument. There are no instruments which are simultaneously Wind- and Percussion- Instrument {disjoint, complete} abstract class

20 KarczewskiDatenbanken I20 Instrument WindInstrumentPercussionInstrument Disjoint and Incomplete WindInstrument PercussionInstrument There are some instruments which are neither Wind- nor PercussionInstrument. There are no instruments which are simultaneously Wind- and Percussion- Instrument {disjoint, incomplete} Normal (not abstract) class

21 KarczewskiDatenbanken I21 WindInstrumentKeyboardInstrument Overlapping and Complete WindInstrument KeyboardInstrument There are no instruments which are neither Wind- nor KeyboardInstrument. There are some instruments which are simultaneously Wind- and Keyboard- Instrument. {overlapping, complete} abstract class Instrument

22 KarczewskiDatenbanken I22 WindInstrumentKeyboardInstrument Overlapping and Incomplete There are some instruments which are neither Wind- nor KeyboardInstrument. There are some instruments which are simultaneously Wind- and Keyboard- Instrument {overlapping, incomplete} Normal (not abstract) class WindInstrument KeyboardInstrument Instrument

23 KarczewskiDatenbanken I23 Overlapping and Incomplete Overlapping can be solved by defining a new class. This class contains all elements of the former intersection set. WindInstrument KeyboardInstrument AccordionInstrument WindInstrumentKeyboardInstrument {disjoint, complete} AccordionInstrument Is there an alternative model? How can incompleteness be solved? Instrument

24 KarczewskiDatenbanken I24 Geschäftspartner RohstoffeProdukte Märkte Vorgehensweise beim Entwurf: Entwurf der Teilsysteme z. B.: Anschließend: Zusammenfügen der Teilsysteme oder: Ausgehend von einem Objekt bzw. einem Teilsystem: Entwurf des Gesamtsystems (Frage stellen: zu welchen Objekten gibt es welche Beziehungen) zusätzlich Markt zusätzlich Produkt zusätzlich Rohstoff... Geschäftspartner Beispiel Keramische Werkstatt

25 KarczewskiDatenbanken I25 Rohstoff 1 (1,*) Händler Spediteur Rohstoff 1 Händler Spediteur Rohstoff Händler Spediteur 1: liefert (Bestelldatum, Lieferdatum, Preis, Menge) Teilsystem Rohstoffe 1.Analyse, welche Enity-Typen mit- einander in Be- ziehung stehen 2.Analyse, wie der Relationship-Typ bezeichnet wird und welche Attribute er besitzt 3.Analyse, welche Kardinalitäten der Relationship-Typ hat

26 KarczewskiDatenbanken I26 Geschäftspartner Händler Spediteur O VeranstalterKunde Typ 7 (0,*) Produkt (0,*) Attribut- Spezialisierung Beziehungs- Spezialisierung Teilsystem Geschäftspartner

27 KarczewskiDatenbanken I27 Teilsystem Produkt Dekor Glasur 6 5 Produkt 4 (0,*) (1,1) (0,1) (0,*) 4: besteht aus (Anzahl) 5: ist versehen mit 6: ist glasiert mit Dekor: (Bezeichnung, Foto) Glasur: (Oberflächenstruktur, Farbe, Beanspruchung) Produkt: (Nummer, Bezeichnung, Fassungsvermögen, Preis, Funktion, Foto)

28 KarczewskiDatenbanken I28 Integration der Teil- Systeme der Keramischen Werkstatt Geschäftspartner HändlerSpediteur O Veranstalter Rohstoff 1 Markt Bedingung (1,*) (0,*) (1,*) (0,*) (1,1) Kunde 7 (0,*) Dekor Glasur 6 5 Produkt 4 (1,*) (0,*) (0,1) (0,*)

29 KarczewskiDatenbanken I29 Entity-Typen: Geschäftspartner (Name, Vorname, Adresse, Telefonnummer, ) Händler ( Spediteur ( Kunde ( Veranstalter (Typ) Markt (Bezeichnung, Standort, Termin, Öffnungszeiten, URL, Rahmen, Ranking, Standgebühr / m2) Bedingung (Kategorie 1,... 2,...3, Endanteil) Rohstoff (Art, Bezeichnung, Brennbereich min, Brennbereich max, chemische Formel, Körnung in mm Durchmesser, Schamottanteil in Prozent) Produkt (Produktnummer, Bezeichnung, Grösse, Fassungsvermögen, Preis, Funktion, Foto) Glasur (Oberflächenstruktur, Farbe, Beanspruchung) Dekor (Bezeichnung, Foto) Relationship-Typen: 1: liefert (Bestelldatum, Lieferdatum, Gesamtpreis) 2: hat als Ansprechpartner [funktionale Abhängigkeit] 3: hat Bedingung 4: besteht aus (Anzahl) 5: ist versehen mit [funktionale Abhängigkeit] 6: ist glasiert mit [funktionale Abhängigkeit] 7: erhält geliefert (Anzahl, Lieferdatum, Gesamtpreis, ArtAuslieferung) 8: bestellt (Anzahl, Bestelldatum, Liefertermin, BestellArt, ArtAuslieferung) 9: wird angeboten auf (Anzahl) 10: wurde verkauft (Anzahl)

30 KarczewskiDatenbanken I30 Ausprägungen einzelner Attribute: Veranstalter - Typ: Verein, Galerie, Einzelperson Markt - Rahmen: Töpfermarkt, Kunsthandwerkermarkt, Kirmes Ranking: sehr renommiert (+), renommiert (0), wenig renommiert (-) Standgebühr / m2: ab ca. 15 EUR bis 80 EUR und mehr Bedingung – Kategorie 1: Nur selbst hergestellte Ware: ja/nein Kategorie 2: Historische Kleidung erforderlich: ja/nein Kategorie 3: Bewerbungsunterlagen mit Fotos: ja/nein Endanteil: Reduzierte Standgebühren zu Gunsten einer zusätz- lichen einmaligen Zahlung am Ende von (z.B.) 10% der Einnahmen: Prozentsatz Glasur - Oberflächenstruktur: matt, seidenmatt, glänzend Farbe: graublau, türkis, steingrau Beanspruchung: spülmaschinenfest ja/nein Dekor - Bezeichnung: Sonnenblume, Fische, Rose, Wichtel (varchar) Bild: (BLOB) Produkt - Name: Teeservice, Kaffeservice, Dessertteller, Tasse, Untertasse, Vase, Schale, Zuckerdose Funktion: Gebrauch, Dekoration Grösse: [z.B. Durchmesser bei Tellern, Tassen etc.] (decimal) Fassungsvermögen in l: 1,2 l (bei Kannen, Vasen,...) (decimal) Preis:... (decimal) Rohstoff - Art: Arbeitsmaterial (Ton), Pigmente, Gestaltungsmaterial (Glasur), [Werkzeug (zum Drehen / Abdrehen), Maschinen] Bezeichnung:.... Brennbereich min: Brennbereich max: chemische Formel: Körnung in mm Durchmesser: Schamottanteil in Prozent:


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