SS 2013 – IBB4B Datenmanagement Fr 17:00 – 18:30 R 0.012 Vorlesung #5 Relationale Entwurfstheorie.

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1 SS 2013 – IBB4B Datenmanagement Fr 17:00 – 18:30 R 0.012 Vorlesung #5 Relationale Entwurfstheorie

2 SS 2013 – IBB4B Datenmanagement Fr 17:00 – 18:30 R 0.012 © Bojan Milijaš, 26.04.2013Vorlesung #5 - Relationale Entwurfstheorie2 Fahrplan... Zusammenfassung der Relationen (Verfeinerung) und Anomalien bei Verstössen Generalisierung Schwache Entity-Typen Wie gut ist mein Entwurf? Normalformen 1,2,3 NF intuitiv Formal: Funktionale Abhängigkeien, Dekomposition, Verlustlosigkeite, Abhängigkeitsbewahrung usw.

3 SS 2013 – IBB4B Datenmanagement Fr 17:00 – 18:30 R 0.012 © Bojan Milijaš, 26.04.2013Vorlesung #5 - Relationale Entwurfstheorie3

4 SS 2013 – IBB4B Datenmanagement Fr 17:00 – 18:30 R 0.012 © Bojan Milijaš, 26.04.2013Vorlesung #5 - Relationale Entwurfstheorie4

5 SS 2013 – IBB4B Datenmanagement Fr 17:00 – 18:30 R 0.012 © Bojan Milijaš, 26.04.2013Vorlesung #5 - Relationale Entwurfstheorie5

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7 SS 2013 – IBB4B Datenmanagement Fr 17:00 – 18:30 R 0.012 © Bojan Milijaš, 26.04.2013Vorlesung #5 - Relationale Entwurfstheorie7

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9 SS 2013 – IBB4B Datenmanagement Fr 17:00 – 18:30 R 0.012 © Bojan Milijaš, 26.04.2013Vorlesung #5 - Relationale Entwurfstheorie9

10 SS 2013 – IBB4B Datenmanagement Fr 17:00 – 18:30 R 0.012 © Bojan Milijaš, 26.04.2013Vorlesung #5 - Relationale Entwurfstheorie10 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 (Vorlesung #5) 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

11 SS 2013 – IBB4B Datenmanagement Fr 17:00 – 18:30 R 0.012 © Bojan Milijaš, 26.04.2013Vorlesung #5 - Relationale Entwurfstheorie11 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 !!! Kemper 6.15 -...

12 SS 2013 – IBB4B Datenmanagement Fr 17:00 – 18:30 R 0.012 © Bojan Milijaš, 26.04.2013Vorlesung #5 - Relationale Entwurfstheorie12 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

13 SS 2013 – IBB4B Datenmanagement Fr 17:00 – 18:30 R 0.012 © Bojan Milijaš, 26.04.2013Vorlesung #5 - Relationale Entwurfstheorie13 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

14 SS 2013 – IBB4B Datenmanagement Fr 17:00 – 18:30 R 0.012 © Bojan Milijaš, 26.04.2013Vorlesung #5 - Relationale Entwurfstheorie14 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

15 SS 2013 – IBB4B Datenmanagement Fr 17:00 – 18:30 R 0.012 © Bojan Milijaš, 26.04.2013Vorlesung #5 - Relationale Entwurfstheorie15 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

16 SS 2013 – IBB4B Datenmanagement Fr 17:00 – 18:30 R 0.012 © Bojan Milijaš, 26.04.2013Vorlesung #5 - Relationale Entwurfstheorie16 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

17 SS 2013 – IBB4B Datenmanagement Fr 17:00 – 18:30 R 0.012 © Bojan Milijaš, 26.04.2013Vorlesung #5 - Relationale Entwurfstheorie17 Vierte und Fünfte Normalform Es geht um zusammengesetzte Schlüssen Der Sinn: Anzahl der Attribute verringern, die einen zusammengesetzten Schlüssel ausmachen

18 SS 2013 – IBB4B Datenmanagement Fr 17:00 – 18:30 R 0.012 © Bojan Milijaš, 26.04.2013Vorlesung #5 - Relationale Entwurfstheorie18 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

19 SS 2013 – IBB4B Datenmanagement Fr 17:00 – 18:30 R 0.012 Vorlesung #4 Ende