DatenorganisationFebruar bis Mai 2007
Dipl.-Oek. Patrick BartelsInstitut für Wirtschaftsinformatik
Universität Hannover
Telefon: +49 (0) 511 762 - 4979+49 (0) 170 342 84 95
Email: [email protected]: www.iwi.uni-hannover.de
08. März 2007 Dipl.-Ök. Patrick Bartels2
Datenorganisation | Veranstaltung 4
Wiederholung
Warum befasst man sich mit Datenorganisation und -management?
Nennen Sie die Hauptkomponenten eines IS.
Welches sind die zentralen Anforderungen der Datenorganisation? Nennen Sie Ansatzpunkte zur Beeinflussung.
Erläutern Sie den Begriff der "Datenbank". Gehen Sie dabei auf die Unterschiede in den Definitionen ein.
Diskutieren Sie die wesentlichen Anforderungen an eine Datenbank.
08. März 2007 Dipl.-Ök. Patrick Bartels3
Datenorganisation | Veranstaltung 4
Wiederholung
Grenzen Sie die Begriffe Datenbank-Inhalt und -Schema voneinander ab.
Erläutern Sie die Aufgabenbereiche eines DBMS.
Erläutern Sie das 3-Schichten-Modell einer Datenbank.
Diskutieren Sie wesentliche Qualitätsmerkmale beim Datenbankentwurf.
Beschreiben Sie eine Vorgehensweise Ihrer Wahl beim Datenbankentwurf.
Welche Anforderungsarten werden unterschieden.
ER-Diagramme Objekte, Attribute, Beziehungen.
08. März 2007 Dipl.-Ök. Patrick Bartels4
Datenorganisation | Veranstaltung 4
Überführen Sie folgendes ER-Diagramm in ein SER-Diagramm!
3.1.4 Strukturiertes Entity-Relationship-Modell
08. März 2007 Dipl.-Ök. Patrick Bartels5
Datenorganisation | Veranstaltung 4
3.1.4 Strukturiertes Entity-Relationship-Modell
Originäre, nicht existenzabhängige Objekttypen: Kunde und Artikel
Einseitige Existenzabhängigkeit: zwischen Kunde und Auftrag
Wechselseitige Existenzabhängigkeit: zwischen Auftrag und Auftragsposition
08. März 2007 Dipl.-Ök. Patrick Bartels6
Datenorganisation | Veranstaltung 4
3.1.4 Strukturiertes Entity-Relationship-Modell
Kunde
Rechnung
Artikel
Auftrag AP
RP
Quelle: Ferstl; Sinz
08. März 2007 Dipl.-Ök. Patrick Bartels7
Datenorganisation | Veranstaltung 4
Überführen Sie das ER-Diagramm des Video-und CD-Verleihs (ohne Generalisierung) in ein SER-Diagramm!
3.1.4 Strukturiertes Entity-Relationship-Modell
08. März 2007 Dipl.-Ök. Patrick Bartels8
Datenorganisation | Veranstaltung 4
3.1.4 Strukturiertes Entity-Relationship-Modell
CD
Video
Kunde
Rechnung
Leihe CD
LeiheVideo
08. März 2007 Dipl.-Ök. Patrick Bartels9
Datenorganisation | Veranstaltung 4
3.1.4 Strukturiertes Entity-Relationship-Modell
Top-Down-Ansatz der Datenmodellierung:
1. Erstellung eines SER-Diagramms.
2. Zuordnung von Attributen/Eigenschaften zu den Objekttypen (i. d. R. in separaten Diagrammen oder Attributlisten).
3. Bestimmung der Primärschlüssel.
08. März 2007 Dipl.-Ök. Patrick Bartels10
Datenorganisation | Veranstaltung 4
3.1.4 Strukturiertes Entity-Relationship-Modell
Schlüsselreferenz:Zur Herstellung der Beziehung zwischen zwei Objekttypen wird derPrimärschlüssel des einen Objekttyps als Fremdschlüssel an den anderen Objekttyp vererbt.
Im SERM erfolgt die Vererbung von Primärschlüsseln stets vom Startknoten einer Kante zum Zielknoten einer Kante (von links nach rechts).
08. März 2007 Dipl.-Ök. Patrick Bartels11
Datenorganisation | Veranstaltung 4
3.1.4 Strukturiertes Entity-Relationship-Modell
Vererbung des Primärschlüssels:Im Ziel-Objekttyp ist der Fremdschlüssel Bestandteil des Primärschlüssels (primary key: PK).
oder:
Im Ziel-Objekttyp ist der Fremdschlüssel nicht Bestandteil des Primärschlüssels (foreign key: FK).
08. März 2007 Dipl.-Ök. Patrick Bartels12
Datenorganisation | Veranstaltung 4
3.1.4 Strukturiertes Entity-Relationship-Modell
Ziel-Objekttyp ist ein R-Typ:Der Primärschlüssel des R-Typs setzt sich aus den Primärschlüsseln seiner Start-Objekttypen zusammen: PK(A, B).
A
C
BPK
PK
08. März 2007 Dipl.-Ök. Patrick Bartels13
Datenorganisation | Veranstaltung 4
3.1.4 Strukturiertes Entity-Relationship-Modell
Ziel-Objekttyp ist ein ER-Typ:a) Der Primärschlüssel des ER-Typs setzt sich aus den Primärschlüsseln seiner Start-Objekttypen zusammen: PK(A, B).
A
C
BPK
PK
08. März 2007 Dipl.-Ök. Patrick Bartels14
Datenorganisation | Veranstaltung 4
3.1.4 Strukturiertes Entity-Relationship-Modell
Ziel-Objekttyp ist ein ER-Typ:b) Der Primärschlüssel des ER-Typs setzt sich aus den Primärschlüsseln seiner Start-Objekttypen und einem Attribut aus C zusammen: PK(A, B, C).
A
C
BPK
PK
08. März 2007 Dipl.-Ök. Patrick Bartels15
Datenorganisation | Veranstaltung 4
3.1.4 Strukturiertes Entity-Relationship-Modell
Ziel-Objekttyp ist ein ER-Typ:c) Der Primärschlüssel des ER-Typs setzt sich aus den Attributen aus C zusammen: FK(C).
A
C
BFK
FK
08. März 2007 Dipl.-Ök. Patrick Bartels16
Datenorganisation | Veranstaltung 4
3.1.4 Strukturiertes Entity-Relationship-Modell
Legen Sie die Vererbung von Schlüsselattributen fest!
08. März 2007 Dipl.-Ök. Patrick Bartels17
Datenorganisation | Veranstaltung 4
3.1.4 Strukturiertes Entity-Relationship-Modell
Beispiel Vertrieb mit Schlüsselattributen:
Kunde
Rechnung
Artikel
FK
FK
Auftrag APFK
PK
PK
FK
RP
08. März 2007 Dipl.-Ök. Patrick Bartels18
Datenorganisation | Veranstaltung 4
3.1.4 Strukturiertes Entity-Relationship-Modell
Generalisierung im SERM:
Supertyp (S): der generalisierte ObjekttypSubtypen (Si): die spezialisierten Objekttypen
4 Fälle der Generalisierung: – Paarweise disjunkte Teilmenge (keine Überschneidungen
der Subtypen) (ja/nein)
– Vollständigkeit der Teilmengen (Vereinigung der Teilmengen ergibt Obermenge) (ja/nein)
08. März 2007 Dipl.-Ök. Patrick Bartels19
Datenorganisation | Veranstaltung 4
3.1.4 Strukturiertes Entity-Relationship-Modell
Beispiel Generalisierung:
S
S1
S2
08. März 2007 Dipl.-Ök. Patrick Bartels20
Datenorganisation | Veranstaltung 4
3.1.4 Strukturiertes Entity-Relationship-Modell
Attribute:
Der Supertyp S umfasst diejenigen Attribute, die alle Subtypen Sibesitzen, d. h. die Attribute, welche die Gemeinsamkeiten der zueinander ähnlichen Subtypen beschreiben.
Die Subtypen Si umfassen die jeweils individuellen Attribute
08. März 2007 Dipl.-Ök. Patrick Bartels21
Datenorganisation | Veranstaltung 4
3.1.4 Strukturiertes Entity-Relationship-Modell
Überführen Sie das E-R-Diagramm des Video-und CD-Verleihs in ein SER-Diagramm!
08. März 2007 Dipl.-Ök. Patrick Bartels22
Datenorganisation | Veranstaltung 4
3.1.4 Strukturiertes Entity-Relationship-Modell
Leihobjekt
Kunde
CD
Leihe
Video
08. März 2007 Dipl.-Ök. Patrick Bartels23
Datenorganisation | Veranstaltung 4
3.1.4 Strukturiertes Entity-Relationship-Modell
Visualisierung von Existenzabhängigkeiten:
Jede Beziehung zwischen zwei Objekttypen stellt eine Existenzabhängigkeit dar
Folgen von Existenzabhängigkeiten werden in ihrem gesamten Kontext sichtbar
Aufdeckung fehlerhafter Modellierung seitens der Fachabteilung
08. März 2007 Dipl.-Ök. Patrick Bartels24
Datenorganisation | Veranstaltung 4
3.1.4 Strukturiertes Entity-Relationship-Modell
Einseitige Existenzabhängigkeit:
BbA 0,* 1,1
A b, B (einfache Kanten)
08. März 2007 Dipl.-Ök. Patrick Bartels25
Datenorganisation | Veranstaltung 4
3.1.4 Strukturiertes Entity-Relationship-Modell
Wechselseitige Existenzabhängigkeit:
BbA 1,* 1,1
A b, B (doppelte Kanten)
(„Hauptrichtung“ der Abhängigkeit)
08. März 2007 Dipl.-Ök. Patrick Bartels26
Datenorganisation | Veranstaltung 4
3.1.4 Strukturiertes Entity-Relationship-Modell
Keine Existenzabhängigkeit:
BbA 0,* 0,1
A
B
b (b hängt von A und B ab)
08. März 2007 Dipl.-Ök. Patrick Bartels27
Datenorganisation | Veranstaltung 4
3.1.4 Strukturiertes Entity-Relationship-Modell
Quelle: Ferstl/Sinz
Kunde
KundenRechnung
Artikel
Auftrag AP
KRP
LieferKondition
Lieferant
Bestellung
LiefRech LRP
BP
08. März 2007 Dipl.-Ök. Patrick Bartels28
Datenorganisation | Veranstaltung 4
3.1.4 Strukturiertes Entity-Relationship-Modell
Existenzabhängigkeiten:
Einseitig: zwischen Kunde und Auftrag
Wechselseitig: zwischen Auftrag und AP
Indirekt: zwischen Kunden-RP und Artikel
08. März 2007 Dipl.-Ök. Patrick Bartels29
Datenorganisation | Veranstaltung 4
3.1.4 Strukturiertes Entity-Relationship-Modell
In umgekehrter Richtung werden Existenzvoraussetzungenermittelt.
Welches sind die Existenzvoraussetzun-gen von AP?
Direkt: Auftrag, ArtikelIndirekt, einseitig: KundeIndirekt, wechselseitig: Lieferkondition, und darüber auch Lieferant
08. März 2007 Dipl.-Ök. Patrick Bartels30
Datenorganisation | Veranstaltung 4
3.1.4 Strukturiertes Entity-Relationship-Modell
Darstellbarkeit von Existenzabhängigkeiten:
ERM: sehr eingeschränkt über schwache Objekttypen und Primärschlüsselvererbung(min, max)-Notation: präzise formulier-bar, aber nicht visualisierbar (insbesondere keine Folgen von Existenzabhängigkeiten)SERM: gut visualisierbar
08. März 2007 Dipl.-Ök. Patrick Bartels31
Datenorganisation | Veranstaltung 4
3.1.4 Strukturiertes Entity-Relationship-Modell
Vermeidung zyklischer Existenzabhängigkeiten:
Im ERM ist es möglich, (versehentlich) einen Zyklus von Existenzabhängigkeiten zu modellierenZyklus: zusammenhängende Folge von gerichteten Kanten, die unter Beachtung der Kantenrichtung geschlossen istWidersprüche und Inkonsistenzen in der Modellierung
08. März 2007 Dipl.-Ök. Patrick Bartels32
Datenorganisation | Veranstaltung 4
3.1.4 Strukturiertes Entity-Relationship-Modell
Zyklische Existenzabhängigkeiten:
X Yb1
b2
1,* 1,1
1,*
1,1
Quelle: Ferstl; Sinz
08. März 2007 Dipl.-Ök. Patrick Bartels33
Datenorganisation | Veranstaltung 4
3.1.4 Strukturiertes Entity-Relationship-Modell
Die Modellierung eines Zyklus aus Existenzabhängigkeiten ist im SERM ausgeschlossen:
Quelle: Ferstl; Sinz
08. März 2007 Dipl.-Ök. Patrick Bartels34
Datenorganisation | Veranstaltung 4
3.1.4 Strukturiertes Entity-Relationship-Modell
Beispiel Reisebüro als SER-Diagramm?
AuftraghatKunde 0,* 1,1Beschwer-
den hat1,1 0,*
hat
Auftrags-position
1,*
1,1
hat
Ticket
1,*
1,1
bekommt Rabatt0,*0,1
Teil von
Land Rabatt-stufeArtikel hat 1,1
hatPreis
1,*
1,1
hat
Adresse
1,*
1,1
hat
Zusatz-leistung
0,*
0,*
hat
Rechnung
0,*
1,1
hat
Zahlung
0,*
0,*
hat
Versandart
0,*
0,*
hat Auftrags-historie
0,*
1,1
vonVeran-stalter
0,* 1,1
hatFahrgast 1,* 1,1
1,1
08. März 2007 Dipl.-Ök. Patrick Bartels35
Datenorganisation | Veranstaltung 4
3.1.4 Strukturiertes Entity-Relationship-Modell
Auftrag
Kunde
Versandart
Zusatz-leistung
Zahlungs-art
Fahrgast
Rabatt
Veran-stalter
AP Tickets
Artikel Preis
Be-schwerde
Adresse
Rechnung
Auftrags-historie
Zahlungs-art-Auftrag
ZL-Auftrag
Ticket-Rabatt
08. März 2007 Dipl.-Ök. Patrick Bartels36
Datenorganisation | Veranstaltung 4
3.1.4 Strukturiertes Entity-Relationship-Modell
Kundenzentrierte Datenmodellierung, z. B.:
Auftrag
Kunde
Be-schwerde
Adresse
08. März 2007 Dipl.-Ök. Patrick Bartels37
Datenorganisation | Veranstaltung 4
Weiterer Inhalt
3. Datenmodellierung 3.2 Logische Datenmodelle [Datenbankmodelle]
3.2.1 Hierarchisches Datenmodell3.2.2 Netzwerkmodell3.2.3 Relationales Datenmodell3.2.4 Normalisierung
– 1. Normalform– 2. Normalform– 3. Normalform
3.3 Physischer Datenbankentwurf3.3.1 Grundlagen3.3.2 Dateiorganisation3.3.3 Indexe