Elemente von Datenbanken

Präsentation zum Thema: "Elemente von Datenbanken"—  Präsentation transkript:

1 Elemente von Datenbanken
Eine Einführung in die Terminologie

2 Elemente von Datenbankmodellen
Aus dem Umgang mit Tabellenkalkulationsprogrammen sind die Termini „Datensatz“, „Merkmal“ und „Tabelle“ hinreichend bekannt. Nun bestehen relationale Datenbanken u.a. eben genau aus diesen Elementen, nur dass diese im Zusammen-hang mit der Architektur einer Datenbank anders bezeich-net werden:

3 Die unterschiedlichen Bezeichnungen
Elemente von Datenbankmodellen Die unterschiedlichen Bezeichnungen Tabellenkalkulation Datenbank Merkmale Attribute S-Nr Schüler-Name Schüler-Vorname Klasse Datensatz 1 Adam Heinz TA Entität 1 Datensatz 2 Blond Brigitte WA Entität 2 Datensatz 3 Descartes Albert WA Entität 3 Datensatz n n Pumuckl Franz WD Entität n Merkmalsausprägungen Attributwerte

4 Die unterschiedlichen Bezeichnungen
Elemente von Datenbankmodellen Die unterschiedlichen Bezeichnungen Tabellenkalkulation Datenbank S-Nr Schüler-Name Schüler-Vorname Klasse Adam Heinz TA Entitäts-menge Tabelle Blond Brigitte WA Descartes Albert WA n Pumuckl Franz WD Eine Entitätsmenge fasst alle Entitäten zusammen, die durch gleiche Attribute, nicht notwendigerweise jedoch durch gleiche Attributwerte charakterisiert sind. Sie werden auch Relationen genannt.

5 Ein Unterschied zwischen Tabellenkalkulation und Datenbank
Elemente von Datenbankmodellen Ein Unterschied zwischen Tabellenkalkulation und Datenbank Während z.B. in Excel die Tabellen grundsätzlich ohne jegliche Verbindung nebeneinander stehen, ... Pers.-Nr. Klass-leitung Fächer Lehrer-Vorname Lehrer-Name L-Nr 11WA G,Sk Eusebia Bavaria 1 12TB Bw,Rw Hanna Börse 2 13TA M,Ph C.-Friedr. Kulkulus 3 - - K Finzent van Gogh m Beziehung S-Nr Schüler-Name Schüler-Vorname Klasse Adam Heinz TA Blond Brigitte WA Descartes Albert WA n Pumuckl Franz WD ... werden ihre Inhalte in einer Datenbank durch Beziehungen miteinander verknüpft.

6 Die Beziehungen als entscheidendes Element einer Datenbank
Elemente von Datenbankmodellen Die Beziehungen als entscheidendes Element einer Datenbank Ein Beispiel: Schüler besucht Klasse wird im Entity-Relation-ship-Modell folgender-maßen dargestellt: Schüler Klassen besuchen

7 Die Beziehungen als entscheidendes Element einer Datenbank
Elemente von Datenbankmodellen Die Beziehungen als entscheidendes Element einer Datenbank Die Beziehung Schüler Klasse besuchen E1 E2 besteht ihrerseits aus zwei Assoziationen: Schüler besucht Klasse := a (E1, E2) Klasse wird von Schülern besucht := a* (E2, E1)

8 Die Beziehungen als entscheidendes Element einer Datenbank
Elemente von Datenbankmodellen Die Beziehungen als entscheidendes Element einer Datenbank Um in einer Datenbank bereits in der Konzeptionsphase die möglichen Beziehungen und deren Ausprägung in der Realität berücksichtigen zu können, sind die Beziehungen nach Typen zu unterscheiden: Beziehungstyp Beziehung nach Kardinalität Beispiel Typ 1 Typ 2 Typ 3 Typ 4

9 Die Beziehungen vom Typ 1:
Elemente von Datenbankmodellen Die Beziehungen vom Typ 1: Klassen Klassen-sprecher haben 1. Klassen-sprecher E1 E2 1 a( Klasse, Schüler) 1 ? Wieviele 1. Klassensprecher kann eine Klasse haben? 1 Genau einen 1. Klassensprecher kann eine Klasse haben.

10 Die Beziehungen vom Typ 1:
Elemente von Datenbankmodellen Die Beziehungen vom Typ 1: Klassen Klassen-sprecher haben 1. Klassen-sprecher E1 E2 1 1 a*( Schüler, Klasse) In wie vielen Klassen kann ein 1. Klassensprecher dieses Amt ausüben? 1 ? 1 In genau einer Klasse kann ein 1. Klassensprecher sein Amt ausüben.

11 Die Beziehungen als entscheidendes Element einer Datenbank
Elemente von Datenbankmodellen Die Beziehungen als entscheidendes Element einer Datenbank Um in einer Datenbank bereits in der Konzeptionsphase die möglichen Beziehungen und deren Ausprägung in der Realität berücksichtigen zu können, sind die Beziehungen nach Typen zu unterscheiden: Beziehungstyp Beziehung nach Kardinalität Beispiel Typ 1 1:1-Beziehung Klassensprecher Typ 2 Typ 3 Typ 4

12 Die Beziehungen vom Typ 2:
Elemente von Datenbankmodellen Die Beziehungen vom Typ 2: Lehrer Klassen sind Klassenleiter E1 E2 c a(Lehrer, Klasse) 1 ? In wie vielen Klassen kann ein Lehrer Klassenleiter sein? c In einer oder in keiner Klasse kann ein Lehrer Klassenleiter sein.

13 Die Beziehungen vom Typ 2:
Elemente von Datenbankmodellen Die Beziehungen vom Typ 2: Lehrer Klassen sind Klassenleiter E1 E2 c 1 a*(Klasse, Lehrer) 1 ? Wieviele Klassenleiter kann eine Klasse haben? 1 Genau einen Lehrer kann eine Klasse als Klassenleiter haben.

14 Die Beziehungen als entscheidendes Element einer Datenbank
Elemente von Datenbankmodellen Die Beziehungen als entscheidendes Element einer Datenbank Um in einer Datenbank bereits in der Konzeptionsphase die möglichen Beziehungen und deren Ausprägung in der Realität berücksichtigen zu können, sind die Beziehungen nach Typen zu unterscheiden: Beziehungstyp Beziehung nach Kardinalität Beispiel Typ 1 1:1-Beziehung Klassensprecher Typ 2 1:c-Beziehung Klassenleiter Typ 3 Typ 4

15 Die Beziehungen vom Typ 3:
Elemente von Datenbankmodellen Die Beziehungen vom Typ 3: Klassen Schüler enthalten E1 E2 n a(Klasse, Schüler) 1 ? Wieviele Schüler können einer Klasse zugeordnet sein? n Mehrere Schüler können einer Klasse zugeordnet sein.

16 Die Beziehungen vom Typ 3:
Elemente von Datenbankmodellen Die Beziehungen vom Typ 3: Klassen Schüler enthalten E1 E2 n 1 a*(Schüler, Klasse) 1 ? Wieviele Klassen können einem Schüler zugeordnet sein? 1 Genau eine Klasse kann einem Schüler zugeordnet sein.

17 Die Beziehungen als entscheidendes Element einer Datenbank
Elemente von Datenbankmodellen Die Beziehungen als entscheidendes Element einer Datenbank Um in einer Datenbank bereits in der Konzeptionsphase die möglichen Beziehungen und deren Ausprägung in der Realität berücksichtigen zu können, sind die Beziehungen nach Typen zu unterscheiden: Beziehungstyp Beziehung nach Kardinalität Beispiel Typ 1 1:1-Beziehung Klassensprecher Typ 2 1:c-Beziehung Klassenleiter Typ 3 1:n Beziehung Schüler in Klassen Typ 4

18 Die Beziehungen vom Typ 4:
Elemente von Datenbankmodellen Die Beziehungen vom Typ 4: Lehrer Klassen unterrichten in E1 E2 m a(Lehrer, Klasse) 1 ? In wie vielen Klassen kann ein Lehrer unterrichten? m Ein Lehrer kann in mehreren Klassen unterrichten.

19 Die Beziehungen vom Typ 4:
Elemente von Datenbankmodellen Die Beziehungen vom Typ 4: Lehrer Klassen unterrichten in E1 E2 m n a*(Klasse, Lehrer) 1 ? Wie viele Lehrer können in einer Klasse unterrichten? n Mehrere Lehrer können in einer Klasse unterrichten.

20 Die Beziehungen als entscheidendes Element einer Datenbank
Elemente von Datenbankmodellen Die Beziehungen als entscheidendes Element einer Datenbank Um in einer Datenbank bereits in der Konzeptionsphase die möglichen Beziehungen und deren Ausprägung in der Realität berücksichtigen zu können, sind die Beziehungen nach Typen zu unterscheiden: Beziehungstyp Beziehung nach Kardinalität Beispiel Typ 1 1:1-Beziehung Klassensprecher Typ 2 1:c-Beziehung Klassenleiter Typ 3 1:n Beziehung Schüler in Klassen Typ 4 n:m-Beziehung Lehrer unterrichten in Klassen

21 Elemente von Datenbankmodellen
Das Problem mit Typ 4: Eine Beziehung vom Typ 4 ist jedoch für ein DBMS nicht zu verar-beiten. Aus diesem Grund muss sie bei der Umsetzung in zwei 1:m- bzw. 1:n-Beziehungen umgewandelt werden. Zu diesem Zweck wird die ursprüngliche Beziehung in eine eigene Relation überführt: Lehrer Klassen unterrichten in E1 E2 m n

22 Die Umwandlung von 1 x Typ 4 in 2 x Typ 3
Elemente von Datenbankmodellen Die Umwandlung von 1 x Typ 4 in 2 x Typ 3 Lehrer Klassen unterrichten in E1 E2 m n Lehrer unterrichtet in Klasse Bavaria 11WA 13WD van Gogh n m Aus der Beziehung „unterrichtet in“ entsteht eine neue Relation „Lehrer unterrichtet in Klasse“ Lehrer Klassen E1 E2 m n Lehrer unterrichtet in Klasse 1 1 E2 E1