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Vorlesung #4

Überführung des ER-Modells in das relationale Modell

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„Fahrplan“

Übungsblatt 3 Wiederholung ER-Modell Funktionalitäten /

min-max-Notation Wiederholung/Einordnung relationales Modell Überführung des ER-Modells in das

relationale Modells

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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