SS 2011 – IBB4C Datenmanagement Fr 15:15 – 16:45 R 1.007 Vorlesung #5 Relationale Entwurfstheorie.

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1 SS 2011 – IBB4C Datenmanagement Fr 15:15 – 16:45 R 1.007 Vorlesung #5 Relationale Entwurfstheorie

2 SS 2011 – IBB4C Datenmanagement Fr 15:15 – 16:45 R 1.007 © Bojan Milijaš, 29.04.2011Vorlesung #5 - Relationale Entwurfstheore2 Fahrplan Übungsblatt 4 Wiederholung, Einordnung Einschub Normalisierung / Denormalisierung Kapitel 6 Kemper Funktionale Abhängigkeiten, Schlüsseldefintion Attributenhülle, kanonische Überdeckung Normalformen intuitiv und formell 1. NF 2. NF 3. NF

3 SS 2011 – IBB4C Datenmanagement Fr 15:15 – 16:45 R 1.007 © Bojan Milijaš, 29.04.2011Vorlesung #5 - Relationale Entwurfstheore3 Orientierung (Einordnung – wo stehen wir?) Miniwelt Relationales Schema Objektorientiertes Schema Netzwerk- Schema UML-Klassen ER-Diagramm Index(e) Cluster partitionierte Tabelle(n) DBMS -Speicherparameter 3. 1. 2.

4 SS 2011 – IBB4C Datenmanagement Fr 15:15 – 16:45 R 1.007 © Bojan Milijaš, 29.04.2011Vorlesung #5 - Relationale Entwurfstheore4 Transformationsregeln: ER Modell relationales Modell Entitiytyp Relation (selbsterklärend) 1:1 Beziehungstyp Relation Ein Fremdschlüssel der an der Beziehung teilnehmenden Entitytypen wird als Schlüssel der Relation übernommen. Der andere Schlüssel bleibt als Attribut(menge) in der Relation bestehen. 1:n Beziehungstyp Relation Ein Fremdschlüssel - Schlüssel des n-Entitytypen wird als Schlüssel übernommen, der andere Schlüssel bleibt als Attribut(menge) in der Relation bestehen n:m Beziehungstyp Relation Beide Fremdschlüssel werden als Schlüssel der Relation übernommen Modellierung von schwachen Entity-Typen, Generalisierung... Verfeinerung (Zusammenführung) !!!

5 SS 2011 – IBB4C Datenmanagement Fr 15:15 – 16:45 R 1.007 © Bojan Milijaš, 29.04.2011Vorlesung #5 - Relationale Entwurfstheore5 Wie gut ist mein Entwurf? Das relationale Modell bzw. das relationale Schema wird in einem real existierenden DBMS umgesetzt Wie gut ein Modell ist, lässt sich mit Hilfe der relationalen Entwurfstheorie und der Normalformen bestimmen Wenn das konzeptuelle Schema (ER-Diagramm)vernünftig ist und die Überführung in das relationale Schema unter der Beachtung der Transformationsregeln durchgeführt wurde, ist das relationale Schema auch gut (meistens in der dritten Normalform 3NF) gut – Im Hinblick auf die relationale Theorie nicht auf die Sinnhaftigkeit im Anwendungsfall

6 SS 2011 – IBB4C Datenmanagement Fr 15:15 – 16:45 R 1.007 © Bojan Milijaš, 29.04.2011Vorlesung #5 - Relationale Entwurfstheore6 Schlechte Entwurfe Jetzt wollen wir aber ein paar schlechte Entwurfe kennenlernen... !!! Kommen in der Praxis sehr oft vor, z.B. in Form von konsolidierten Excel-Reports !!! Einschub Normalisierung / Denormalisierung Kemper 6.15 -...

7 SS 2011 – IBB4C Datenmanagement Fr 15:15 – 16:45 R 1.007 © Bojan Milijaš, 29.04.2011Vorlesung #5 - Relationale Entwurfstheore7 Sinn und Zweck der Normalisierung Das Ziel: Update-Anomalien und Daten- Inkonsistenzen vermeiden Update-Anomalien und Daten-Inkonsistenzen sind die Folge von unkontrollierten Redundanzen Man bemüht sich, Informationen möglichst einmalig zu speichern Ausfallssicherheit und Performance werden durch kontrollierte Redundanzen (Mehrfachspeicherung) zu realisieren (Bsp. RAID, Materialisierte Sichten, Star- Schemata, Replikationen usw.) Normalformen sind das Mittel, die Güte eines relationalen Modells zu bestimmen, sind aber auch auf andere (nicht relationale Modelle) anwendbar

8 SS 2011 – IBB4C Datenmanagement Fr 15:15 – 16:45 R 1.007 © Bojan Milijaš, 29.04.2011Vorlesung #5 - Relationale Entwurfstheore8 Erste Normalform 1NF Ein Datensatz bzw. Tabellen-Zeile bzw. Tupel darf nicht ein Attribut enthalten, das aus mehreren Attributen zusammengesetzt ist bzw. alle Attribute müssen atomar sein Nicht erlaubt sind zusammengesetzte Attribute wie string x string x integer sondern lediglich atomare wie string oder integer Im relationalen Modell ist es per Definition der Fall Kein Einnisten oder Vererben weiterer Attribute in einem Attribute, wie bei der Objekt-Orientierung

9 SS 2011 – IBB4C Datenmanagement Fr 15:15 – 16:45 R 1.007 © Bojan Milijaš, 29.04.2011Vorlesung #5 - Relationale Entwurfstheore9 Erste Nomalform 1NF - Beispiel Eltern VaterMutterKinder JohannMartha{Else, Lucie} JohannMaria{Theo, Josef} HeinzMartha{Cleo} Eltern VaterMutterKind JohannMarthaElse JohannMarthaLucie JohannMariaTheo JohannMariaJosef HeinzMarthaCleo Nicht in 1 NF 1 NF

10 SS 2011 – IBB4C Datenmanagement Fr 15:15 – 16:45 R 1.007 © Bojan Milijaš, 29.04.2011Vorlesung #5 - Relationale Entwurfstheore10 Zweite Normalform 2NF Kommt nur in Frage, wenn wir es mit zusammengesetzten Schlüsseln zu tun haben! 2 NF ist dann verletzt, wenn ein Teil des zusammengesetzten Schlüssels ein Nichtschlüssel- Attribut bestimmt Kempers Beispiel: Studentenbelegungen (Studenten und Vorlesungen zusammengemischt, daher MatrNr,VorlNr zusammengesetzter Schlüssel) MatrNr alleine bestimmt Name Verstoß gegen 2 NF

11 SS 2011 – IBB4C Datenmanagement Fr 15:15 – 16:45 R 1.007 © Bojan Milijaš, 29.04.2011Vorlesung #5 - Relationale Entwurfstheore11 Dritte Normalform 3NF Bei der 2 NF ging es um Attribute die zu einem zusammengesetzten Schlüssel gehören Bei der 3 NF geht es um Nicht-Schlüssel- Attribute Ein Verstoß gegen die 3NF liegt dann vor, wenn ein Nicht-Schlüssel-Attribute ein anderes Nicht-Schlüssel-Attribut bestimmt

12 SS 2011 – IBB4C Datenmanagement Fr 15:15 – 16:45 R 1.007 © Bojan Milijaš, 29.04.2011Vorlesung #5 - Relationale Entwurfstheore12 Vierte und Fünfte Normalform Es geht um zusammengesetzte Schlüssen Der Sinn: Anzahl der Attribute verringern, die einen zusammengesetzten Schlüssel ausmachen

13 SS 2011 – IBB4C Datenmanagement Fr 15:15 – 16:45 R 1.007 © Bojan Milijaš, 29.04.2011Vorlesung #5 - Relationale Entwurfstheore13 Vertiefung der Relationalen Entwurfstheorie Funktionale Abhängigkeiten Dekomposition Verlustlosigkeit Abhängigkeitserhaltung Normalformen formell Synthese-Algorithmus (formale Überführung in die 3. NF) Weitere Normalformen und mehrwertige Abhängigkeiten Ausblick Vorlesung #6

14 SS 2011 – IBB4C Datenmanagement Fr 15:15 – 16:45 R 1.007 Vorlesung #5 Ende