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SS 2012 – IBB4CDatenmanagement
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Vorlesung #4
Überführung des ER-Modells in das relationale Modell
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© Bojan Milijaš, 11.04.23 Vorlesung #4 - Überführung des ER Modells ... 2
„Fahrplan“
UML Wiederholung/Einordnung relationales Modell Überführung des ER-Modells in das
relationale Modells
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© Bojan Milijaš, 11.04.23 Vorlesung #4 - Überführung des ER Modells ... 3
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.
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OrientierungPostrelationale 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
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OrientierungWarum 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
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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.) ...
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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 RBeispiel: t = (4052, „Logik“, 4)
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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
... ... ...
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Relationenschema (2)
Vorlesungen
VorlNr Titel SWS
5001 Grundzüge 4
5041 Ethik 3
... ... ...
Relation (Tabelle, table)Relation (Tabelle, table)
Tupel (Zeile, row)Tupel (Zeile, row)
Attribut (Spalte, column)Attribut (Spalte, column)
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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
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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
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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
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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“
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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 - ...
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Relationale Entwurfstheorie Funktionale Abhängigkeiten Dekomposition
Verlustlosigkeit Abhängigkeitserhaltung
Normalformen 1 NF 2 NF 3 NF BCNF, 4 NF ...
Ausblick Vorlesung #5
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Vorlesung #4
Ende
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