Relationenmodell (RM)

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1 Relationenmodell (RM)
Lehr- und Forschungseinheit Datenbanken und Informationssysteme

2 Ziele Relationenmodell Transformation E-R-Modell in Relationenmodell
Lehr- und Forschungseinheit Datenbanken und Informationssysteme

3 Grundbegriffe des relationalen Modells
Datenbank: Raubritter Relation: Ausrüstung Attribut A Relations- schema R (Intension) Ritter Pferd Rüstung Kunibert Windwurf Schattenrüstung Siegbert Seabiscuit Plattenharnisch Tupel t Don Quichote Rosinante Doppelbrust Extension Lars Herold Reiterrüstung Wert Schemadarstellung Formal : R (A1, A2, .. An) Bsp: Ausrüstung (Ritter, Pferd, Rüstung) Lehr- und Forschungseinheit Datenbanken und Informationssysteme

4 Eigenschaften von Relationen
Alle Tupel einer Relation haben denselben Aufbau Jedes Tupel enthält eine feste Anzahl von benannten Attributen Attributwerte sind atomar Jedes Tupel ist einmalig (keine Duplikate) Reihenfolge der Tupel einer Relation ist ohne Bedeutung Lehr- und Forschungseinheit Datenbanken und Informationssysteme

5 Schlüssel (1) Keine zwei Tupel besitzen gleiche Wertekombination für alle ihre Attribute Eindeutigkeitseinschränkung: Teilmenge von Attributen (SK)  Superschlüssel t1[SK]  t2[SK] Relationenschema kann mehr als einen Schlüssel umfassen (Schlüsselkandidat) Kein Schlüsselattribut darf Nullwert annehmen Lehr- und Forschungseinheit Datenbanken und Informationssysteme

6 Schlüssel (2) Schlüssel/ Primärschlüssel  minimaler Superschlüssel, kein Attribut entfernbar, ohne Eindeutigkeit zu verletzen Primärschlüssel identifizieren Tupel in Relation eindeutig ist beliebig wählbarer Schlüsselkandidat Fremdschlüssel ist Primärschlüssel einer anderen Relation (referenzielle Integrität) Tupel ta einer Relation RA, auf die sich ein Tupel tb einer anderen Relation RB bezieht muß existieren Lehr- und Forschungseinheit Datenbanken und Informationssysteme

7 Transformation E-R-M in RM Schritt 1: Entitätstypen
Jeder Entitätstyp des E-R-M wird in ein Relationsschema umgewandelt Attribute des Entitätstyps  Attribute des Relationsschemas Schlüssel des Entitätstyps  Primärschlüssel des Relationsschemas Abbilden zusammengesetzter Attribute durch einfache Komponentenattribute Lehr- und Forschungseinheit Datenbanken und Informationssysteme

8 Schritt 2: Schwache Entitäten
Attribute der schwachen Entität werden um den Schlüssel der „starken“ Entität erweitert. Primärschlüssel  Schlüssel der „starken“ Entität und partieller Schlüssel der „schwachen“ Entität Preis Bestell-Nr. Anzahl Datum besteht aus 1 N Bestellung Einzelposten Artikel Bestellung Einzelposten Bestell-Nr. ... Datum ... Bestell-Nr. ... Artikel ... Anzahl ... Preis ... Fremdschlüssel Lehr- und Forschungseinheit Datenbanken und Informationssysteme

9 Schritt 3: Zweistellige Beziehungen (1:1)
Es entsteht kein zusätzliches Relationsschema für den Beziehungstyp Eine der an der Beziehung beteiligten Relationen wird um den Fremdschlüssel der Anderen erweitert. Es ist besser jene Entität mit totaler Teilnahme um den Fremdschlüssel zu erweitern. Autor Gutachter gehört zu 1 1 Gutachten Diplomarbeit Gutachten (Gutachter, Autor) FOREIGN KEY (Autor) REFERENCES Diplomarbeit (Autor) Autor NOT NULL UNIQUE (Autor) Diplomarbeit (Autor) Lehr- und Forschungseinheit Datenbanken und Informationssysteme

10 Schritt 4: Zweistellige Beziehungen (1:N)
Relationschema auf Seiten der N-Kardinalität wird um den Schlüssel auf Seite der 1-Kardinalität erweitert V-Ort Titel V-Name veröffent- licht 1 N Verlag Zeitschrift Jahr Verlag (V-Name, V-Ort) Zeitschrift (Titel, Jahr, V-Name) FOREIGN KEY (V-Name) REFERENCES Verlag(V-Name) V-Name NOT NULL Lehr- und Forschungseinheit Datenbanken und Informationssysteme

11 Schritt 5: Zweistellige Beziehungen (M:N)
Es wird ein neues Relationsschema für den Beziehungstyp (N:M) erzeugt. Fremdschlüssel  Kombination der Primärschlüssel der teilnehmenden Entitäten Name Jahr Titel Vorname Zusammenfassung veröffent- licht M N Autor Artikel Autor (Name, Vorname) Artikel (Titel, Zusammenfassung) Veröffentlicht (Titel, Name, Vorname, Jahr) FOREIGN KEY (Name,Vorname) REFERENCES Autor FOREIGN KEY (Titel) REFERENCES Artikel Lehr- und Forschungseinheit Datenbanken und Informationssysteme

12 Schritt 6: Mehrwertige Attribute
Mehrwertige Attribut führen zu einem zusätzlichen Relationschema Schlüssel der ursprünglichen Relation bildet zusammen mit dem mehrwertigen Attribut den Schlüssel für das zusätzliche Relationenschema Name Ang.-Nr. Qualifikation Angestellter Angestellter (Ang.-Nr., Name) Qualifikation (Ang.-Nr., Qualifikation) FOREIGN KEY (Ang.-Nr.) REFERENCES Angestellter Lehr- und Forschungseinheit Datenbanken und Informationssysteme

13 Schritt 7: Spezialisierung
Mehrere Alternativen möglich! Übernehmen des Schlüsselattributs der Superklasse auf alle beteiligten Subklassen PA.-Nr. Person Geb.-Datum Name Bankverbindung Kunde Autor Veröffentlichung Person (PA.-Nr., Name, Geb.-Datum) Autor (PA.-Nr., Veröffentlichung) FOREIGN KEY (PA.-Nr.) REFERENCES Person Kunde (PA.-Nr., Bankverbindung) Lehr- und Forschungseinheit Datenbanken und Informationssysteme

14 Beispiel (1) revisited ... Flüsse besitzen einen Namen und haben eine bestimmte Länge. Seen und Meere sind jeweils durch Namen und Flächen charakterisiert Flüsse münden in Flüsse, Seen oder Meere Ein Meer kann in ein anderes Meer übergehen Lehr- und Forschungseinheit Datenbanken und Informationssysteme

15 Schritt 7: Dreistellige Beziehungen (1)
Für jeden n-ären Beziehungstyp wird ein neues Relationenschema erzeugt. Primärschlüssel aller beteiligten Entitäten werden als Fremschlüsselattribute einbezogen Primärschlüssel  Kombination der Fremdschlüssel aller beteiligten Entitäten Ausnahme wenn Kardinalitätseinschränkung einer der beteiligten Entitäten 1 ist. Lehr- und Forschungseinheit Datenbanken und Informationssysteme

16 Schritt 7: Dreistellige Beziehungen (1:1:1)
Id bearbeitet 1 1 Techniker Projekt Geldgeber Name Id Format 1 Bericht Techniker (Id, Name) Projekt (Id, Geldgeber) Bericht (Id, Format) Id Variante: bearbeitet (ProjektId, BerichtId, TechnikerId) FOREIGN KEY (ProjektId) REFERENCES Projekt(Id) FOREIGN KEY (BerichtId) REFERENCES Bericht(Id) FOREIGN KEY (TechnikerId) REFERENCES Techniker(Id) UNIQUE (ProjektId,TechnikerId), UNIQUE (BerichtId, TechnikerId) TechnikerId NOT NULL Lehr- und Forschungseinheit Datenbanken und Informationssysteme

17 Schritt 7: Dreistellige Beziehungen (1:N:M)
Id bearbeitet 1 N Chef Projekt Geldgeber Name Id Id M Techniker (Id, Zertifikat) Chef (Id, Name) Projekt (Id, Geldgeber) Techniker Zertifikat bearbeitet (TechnikerId, ProjektId, ChefId) FOREIGN KEYs für alle ChefId NOT NULL Lehr- und Forschungseinheit Datenbanken und Informationssysteme

18 Schritt 7: Dreistellige Beziehungen (M:N:P)
Id verwendet P M Mitarbeiter Projekt Geldgeber Name Id Id N Qualifikation Mitarbeiter (Id, Name) Projekt (Id, Geldgeber) Qualifikation (Id) verwendet (MitarbeiterId, ProjektId, QualifikationId) FOREIGN KEY fuer alle Lehr- und Forschungseinheit Datenbanken und Informationssysteme

19 SozialVersicherungsNr. (SVN)
Beispiel (8) SozialVersicherungsNr. (SVN) Einwohnerzahl Name Name Vorname beherbergt 1 N Reich Person 1 Ehefrau Pferd regiert König Plattner Ritter 1 P N Ort kauft Haltbarkeit Zweck Name Rüstung M Datum Stoßlast Lehr- und Forschungseinheit Datenbanken und Informationssysteme

20 Ziele Relationenmodell Transformation E-R-Modell in Relationenmodell
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