Datenbanken und
Informationssysteme
Prof. Dr. K. Huckert, Projektgruppe Praxisorientierte
Informatik, Hochschule für Technik und Wirtschaft des
Saarlandes
Datenbanken und
Informationssysteme
Datenbankentwurf
Datenbanken und
Informationssysteme
Inhalt:
Datenbanken und
Informationssysteme
Literatur:
Vossen, Gottfried: Datenbanksysteme: - Datenbankentwurf
und Qualitätssicherung -, Manuskripte zum Fernstudium
Allgemeine Informatik, Koblenz 3.Auflage 2005
Kemper, Alfons/Eickler, Andre: Datenbanksysteme.
Oldenbourg Verlag 6. Auflage 2006
Datenbanken und
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Definition Datenbankentwurf:
Datenbankentwurf besteht aus der Festlegung der
logischen und physischen Struktur einer Datenbank,
so daß die Informationsbedürfnisse der Nutzer in
einer Organisation für bestimmte Anwendungen
adäquat befriedigt werden können.
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Qualitätskriterien für den Datenbankenentwurf
1. Vollständigkeit (alle Eigenschaften und Aspekte des
betroffenen Anwendungsgebietes sind erfaßt)
2. Korrektheit (syntaktische und semantische Korrektheit
des Datenmodells)
3. Minimalität (bestimmte Aspekte kommen nur einmal
vor)
4. Lesbarkeit (Selbsterklärbarkeit)
5. Modifizierbarkeit
6. Normalität (Theorie der Normalformen)
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Grundsätze ordnungsgemäßer Modellierung
1. Konstruktionsadäquanz (Nachvollziehbarkeit der
Modellkonstruktion)
2. Sprachadäquanz (Eignung der verwendeten Sprache zur
Beschreibung der Aufgabenstellung)
3. Wirtschaftlichkeit
4. Systematischer Aufbau
5. Klarheit (Erstellte Modelle sind auch von anderen
Entwicklern nachvollziehbar)
6. Vergleichbarkeit (esistieren mehrere Modelle
nebeneinander, so sollten diese vergleichbar sein)
Lebenszyklus einer
Datenbankanwendung
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Punkt „Entwurf“
Zerlegung in vier – fünf Phasen
1. Anforderungsanalyse und –spezifikation
(Requirements Analysis and Specification)
2. Konzeptioneller Entwurf
3. Funktionaler Entwurf (u.U. parallel zu 2.)
4. Logischer Entwurf
5. Physischer Entwurf
Entwurfsprozess Datenbanken in
Phasen
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Phase Anforderungsanalyse (Requirement)
Vorgehensweise
1. Identifikation der wesentlichen
Anwendergruppen und Anwendungsbereiche der
zu entwerfenden DB
2. Sichtung bestehender Dokumentationen
3. Fragebögen und Interviews
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Projekt Buchverlag:
Ein Verlag verlegt auf unterschiedlichen Gebieten
Monographien oder Sammelwerke. Er beschäftigt
LektorInnen, von denen jede oder jeder ein oder mehrere
Buchprojekt in speziellen Fachgebieten ab Vertragsabschluss
betreut. Je ein Lektor/Lektorin entscheidet mit den
HerausgeberInnen über die Publikation von Büchern. Jede
LektorIn hat eine/n LektorIn desselben Fachgebiets als
ChefIn. Daneben gibt es VefrasserInnen, die an Monografien
schreiben oder Sammelwerke editieren. Schließlich gibt es
Buchhandlungen, die Bücher verkaufen und in denen
VerfasserInnen gelegentlich Lesungen abhalten.
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Phase konzeptioneller Entwurf
Vorgehensweise:
Entwurf als ER-Diagramm/UML-Diagramm
Phase funktionaler Entwurf
Operationale Anforderungen an die zu entwerfende
Datenbank, kann parallel zu konzeptionellem
Entwurf geschehen
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Phase logischer Entwurf
Vorgehensweise:
Normalisierung, Übertragung auf (relationales) Datenmodell
Phase physischer Entwurf
Erstellung internes Datenbankschema
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Projekt Buchverlag:
Ein Verlag verlegt auf unterschiedlichen Gebieten
Monographien oder Sammelwerke. Er beschäftigt
LektorInnen, von denen jede oder jeder ein oder mehrere
Buchprojekt in speziellen Fachgebieten ab Vertragsabschluss
betreut. Je ein Lektor/Lektorin entscheidet mit den
HerausgeberInnen über die Publikation von Büchern. Jede
LektorIn hat eine/n LektorIn desselben Fachgebiets als
ChefIn. Daneben gibt es VefrasserInnen, die an Monografien
schreiben oder Sammelwerke editieren. Schließlich gibt es
Buchhandlungen, die Bücher verkaufen und in denen
VerfasserInnen gelegentlich Lesungen abhalten.
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Aufgabe: Entwerfen Sie ein ER-Diagramm
Literatur: Skript Huckert +
A. Kemper/A. Eickler: Datenbanksysteme,
Oldenbourg Verlag 6. Auflage 2006, speziell hier
S.46 ff.
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Bisherige Annahme in der Vorlesung: Entities sind autonom und
strukturiert. Diese Voraussetzung wird fallengelassen.
Zur übersichtlichen Strukturierung werden beispielsweise die Konzepte
• Generalisierung/Spezialisierung
• Aggregation
• Kombination von Generalisierung und Aggregation
eingesetzt
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Generalisierung/Spezialisierung
Bei der Generalisierung werden die Eigenschaften ähnlicher
Entitytypen – im ER-Entwurf sind dies die Attribute und
Beziehungen – herausfaktorisiert und einem gemeinsamen
Obertyp zugeordnet. Die ähnlichen Entitytypen, aus denen
diese Eigenschaften faktorisiert werden, heißen Untertypen.
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Beispiel: HTW-Mitglieder sind beispielsweise
Studierende und Angestellte. Angestellte können
unterschieden werden in LfbAs, Professoren und
„sonstige“ Angestellte. “Neuer“ Beziehungstyp: ISA-Beziehung wird u.U. besonders gekennzeichnet
Raute statt Rechteck.
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gemeinsame Attribute aller HTW-Mitglieder: Name,
Adresse
Studierende: Matrikelnummer
Angestellte: Personalnummer
LfbAs: Lehrgebiete
Professor: Besoldung, Raum
„sonstige“ Angestellte: Tätigkeit
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Aggregation
Bei der Generalisierung werden gleichartige Entitytypen
strukturiert, bei der Aggregation unterschiedliche Entitytypen
zusammengefaßt, damit die logische Zusammenhänge
erkennbar sind. Man kann dies so deuten, daß einem
übergeordnetem Entity-Typ mehrere untergeordnete
Entitytypen in der Form Teil- von (Part-Of) zugeordnet sind
(siehe Stücklisten) .
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Datenbankentwurf