Vorlesung #4 Überführung des ER-Modells in das relationale Modell

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1 Vorlesung #4 Überführung des ER-Modells in das relationale Modell

2 Vorlesung #4 - Überführung des ER Modells ...
„Fahrplan“ UML Wiederholung/Einordnung relationales Modell Überführung des ER-Modells in das relationale Modells Vorlesung #4 - Überführung des ER Modells ...

3 /* Objektorientierte (OO) */ Modellierung mit UML
Unified Modelling Language UML Grafische Modellierungsprache, definiert Notationen De-facto Standard für den OO Software-Entwurf Verschiedene Abstraktionsebenen Sequenzdiagramme – Zusammenspiel von Objekten in komplexen Anwendungen Anwendungsfälle – use cases Aktivitäts- und Zustandsdiagramme Graphische Notationen für die Zerlegung in Komponenten/Packages  mächtiger als ER-Modell Vorlesung #4 - Überführung des ER Modells ...

4 Vorlesung #4 - Überführung des ER Modells ...
UML – use cases Vorlesung #4 - Überführung des ER Modells ...

5 UML – Interaktionsdiagramm
ProfessorIn Bibliothek Terminkalender Vorlesungsverz. Entleihe_Buch() Create() Vorlesung Raumvergabe freierTermin() reserviereTermin() eintragenTermin() ankündigenVorlesung() Vorlesung #4 - Überführung des ER Modells ...

6 UML Diagramme - Übersicht
Verhaltensdiagramme (dynamisch) Aktivitätsdiagramm Anwendungsfalldiagramm Interaktionsübersichtsdiagramm Kommunikationsdiagramm Sequenzdiagramm Zeitverlaufsdiagramm Zustandsdiagramm Strukturdiagramme (statisch) Klassendiagramm – „entspricht“ ER Diagramm 6 weitere Strukturdiagramme: Kompositionsstrukturdiagramm, Komponentendiagramm, Verteilungsdiagramm, Objektdiagramm, Paketdiagramm, Profildiagramm Quelle - Wikipedia Vorlesung #4 - Überführung des ER Modells ...

7 Datenbankentwurf mit UML (Klassendiagramme)
Datenbankentwurf: strukturelle Modellierung der Klassen und Assoziationen zwischen den Klassen Objekte entsprechen den Entities Objektklassen beschreiben eine Menge von gleichartigen Objekten (Entities) Zusammenhänge (Beziehungen, Relationships) zwischen Objekten werden als Assoziationen zwischen den Klassen beschrieben Vorlesung #4 - Überführung des ER Modells ...

8 UML – Klasse Studenten + MatrNr : int + Name : String + Semester : int
Zentrales Konstrukt ist die Klasse (class), mit der gleichartige Objekte hinsichtlich Struktur (~Attribute) Verhalten (~Operationen/Methoden) modelliert werden Sichtbarkeit: + public private # in subclasses Studenten + MatrNr : int + Name : String + Semester : int +Notenschnitt() : float +SummeSWS Klassenname Attribute Operationen Vorlesung #4 - Überführung des ER Modells ...

9 Vorlesung #4 - Überführung des ER Modells ...
UML – Klassen (2) Beim Datenbankentwurf sind alle Attribute sichtbar, da die Autorisierung detaillierter über DBMS erfolgt Kein Schlüsselkonzept, sondern systemweite, invariante OIDs (Objektidentifikatoren) Während der gesamten Lebenszeit des Objekts unveränderbar Identifikation Referenz (Verweise) Vorlesung #4 - Überführung des ER Modells ...

10 Vorlesung #4 - Überführung des ER Modells ...
UML – Assoziationen Assoziationen zwischen Klassen entsprechen Beziehungstypen Abbildung von rekursiven Beziehungen möglich Richtung für den Zugriff auf die assoziierten Objekte kann angegeben werden, hat in Datenbankentwurf aber keine bedeutende Rolle, da immer in beiden Richtungen traversiert wird Multiplizität einer Relation analog zu Funktionalitäten des ER-Modells (1:1,1:N,N:M) Vorlesung #4 - Überführung des ER Modells ...

11 Vorlesung #4 - Überführung des ER Modells ...
UML – Assoziationen (2) Vorlesung #4 - Überführung des ER Modells ...

12 Vorlesung #4 - Überführung des ER Modells ...
UML – Aggregationen Teil/Ganzes Komposition exklusive Zuordnung von existenzabhängigen Teilobjekten zu einem übergeordnetem Objekt Notation ausgefüllte Raute auf der Seite der übergeordneten Klasse Multiplizität 1 Vorlesung #4 - Überführung des ER Modells ...

13 Vorlesung #4 - Überführung des ER Modells ...
UML – Generalisierung Generalisierung/Spezialisierung spielen zusammen mit Vererbung eine wichtige Rolle bei der Erstellung wiederverwendbarer Objektklassen Beispiel: Assistenten und Professoren werden zu Angestellten generalisiert Vorlesung #4 - Überführung des ER Modells ...

14 Orientierung (Einordnung – wo stehen wir?)
Miniwelt UML-Klassen ER-Diagramm 1. Objektorientiertes Schema Relationales Schema Netzwerk- Schema 2. Index(e) Cluster partitionierte Tabelle(n) DBMS -Speicherparameter 3. Vorlesung #4 - Überführung des ER Modells ...

15 Orientierung Postrelationale Modelle
Objekt-orientiertes Modell Objekt-relationales Modell (evolutionär) Deduktives Modell (Datalog) Verteilte Datenbanken Web-Datenbanken (XML, XPath, XQuery) werden nach dem relationalen Modell kurz vorgestellt Vorlesung #4 - Überführung des ER Modells ...

16 Orientierung Warum gerade relational?
Sehr einfach und intuitiv Marktbeherrschend ca. 80% der bereits installierten Datenbank-Systeme sind relational (bzw. objekt-relational) ca. 90% der neu gekauften Datenbank-Systeme sind relational (bzw. objekt-relational) Relationales Model bzw. RDBMS hat aber auch Schwächen in bestimmten Anwendungsszenarios, die wir als Motivation für postrelationale DBMS vorstellen Vorlesung #4 - Überführung des ER Modells ...

17 Vorlesung #4 - Überführung des ER Modells ...
Geschichte Von Edward F. Codd 1970 vorgestellt: "A Relational Model of Data for Large Shared Data Banks." Erste Prototypen System R (IBM) Ingres (University of California, Berkeley unter Leitung von M. Stonebraker) Erste Produkte Oracle (Software Development Laboratories, später Relational Systems Inc., später Oracle Corporation) SQL/DS (IBM), Ingres (Relational Technology Inc.) ... Vorlesung #4 - Überführung des ER Modells ...

18 Mathematische Definition
Gegeben sind n atomare, nicht notwendigerweise unterschiedliche Wertebereiche (Domänen) D1, D2, ... , Dn Beispiel: string, string, float, ... , integer Relation R ist die Teilmenge des kartesischen Produkts der Domänen R  D1 x ... x Dn Beispiel: Vorlesungen  integer x string x integer Ein Tupel ist ein Element aus R t  R Beispiel: t = (4052, „Logik“, 4) Vorlesung #4 - Überführung des ER Modells ...

19 Vorlesung #4 - Überführung des ER Modells ...
Relationenschema legt die Struktur der gespeicherten Daten fest Beispiel: Vorlesungen: {[VorlNr:integer,Titel:string,SWS:integer]} Ausprägung: der aktuelle Zustand der Datenbasis Vorlesungen VorlNr Titel SWS 5001 Grundzüge 4 5041 Ethik 3 ... Vorlesung #4 - Überführung des ER Modells ...

20 Vorlesung #4 - Überführung des ER Modells ...
Relationenschema (2) Relation (Tabelle, table) Vorlesungen VorlNr Titel SWS 5001 Grundzüge 4 5041 Ethik 3 ... Tupel (Zeile, row) Attribut (Spalte, column) Vorlesung #4 - Überführung des ER Modells ...

21 Vorlesung #4 - Überführung des ER Modells ...
Relationenschema (3) Trennung zwischen Schema und Ausprägung sch(R) – Menge der Attribute einer Relation R – die aktuelle Ausprägung dom(A) – Domäne eines Attributs sch(R) = {A1, ... , An} R  dom(A1) x ... x dom(An) Primärschlüssel – (wie beim ER Modell) identifiziert eindeutig die Relation, wird unterstrichen Vorlesung #4 - Überführung des ER Modells ...

22 Transformation: ER Modell  relationales Modell
ER (Entity Relationship) Modell Entitiytypen Beziehungstypen Relationales Modell Relationen Aufgabe: Entity- und Beziehungstypen auf Relationen abbilden Entitiytyp  Relation 1:1 Beziehungstyp  Relation 1:n Beziehungstyp  Relation n:m Beziehungstyp  Relation Vorlesung #4 - Überführung des ER Modells ...

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27 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 Vorlesung #4 - Überführung des ER Modells ...

28 Vorlesung #4 - Überführung des ER Modells ...
Ausblick Vorlesung #5 Verfeinerung / Zusammenfassung der Relationen mit dem gleichen Schlüssel Relationale Modellierung von Generalisierung Schwache / Starke Entities Wie gut ist ein Etwurf? - Normalformen Vorlesung #4 - Überführung des ER Modells ...

29 Vorlesung #4 Ende