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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 Informationssysteme
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.
Datenbanken und Informationssysteme
Qualitätskriterien für den Datenbankenentwurf1. 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)
Datenbanken und Informationssysteme
Grundsätze ordnungsgemäßer Modellierung1. Konstruktionsadäquanz (Nachvollziehbarkeit der
Modellkonstruktion)2. Sprachadäquanz (Eignung der verwendeten Sprache zur
Beschreibung der Aufgabenstellung)3. Wirtschaftlichkeit4. Systematischer Aufbau5. Klarheit (Erstellte Modelle sind auch von anderen
Entwicklern nachvollziehbar)6. Vergleichbarkeit (esistieren mehrere Modelle
nebeneinander, so sollten diese vergleichbar sein)
Lebenszyklus einer Datenbankanwendung
Datenbanken und Informationssysteme
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
Datenbanken und Informationssysteme
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
Datenbanken und Informationssysteme
Phase logischer EntwurfVorgehensweise:
Normalisierung, Übertragung auf (relationales) Datenmodell
Phase physischer Entwurf
Erstellung internes Datenbankschema
Datenbanken und Informationssysteme
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.
Datenbanken und Informationssysteme
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/SpezialisierungBei 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: IS-A-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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AggregationBei 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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