Entity-Relationship-Modellierung

Starker Bezug zum relationalen Datenmodell

Abstraktere Beschreibung von relationalen Strukturen
Transformation in das relationale Modell

Datenmodellierungstechnik, basierend auf

Klassifikation von Objekten
Klassifikation von Beziehungen zwischen Objekten

Wurde Mitte der 70er Jahre entwickelt

Verschiedene Variationen
Werkzeugunterstützung

Klassifikation von Objekten

Datenbankobjekt mit der Bezeichnung "Lehrperson". Das Objekt ist in einem abgerundeten Rechteck dargestellt, welches blau umrandet ist. Innerhalb des Rechtecks befinden sich drei Attribute, die jeweils mit einem Symbol versehen sind: ein rotes Asterisk neben "LPID" und "Name" und ein blaues "O" neben "EMail". Das Asterisk deutet auf ein Schlüsselattribut hin, während das "O" ein optionales Attribut anzeigt.

Entitätstypen klassifizieren Objekte
Haben Identifikator
Beinhalten Attribute, die die Objekte beschreiben

Haben Datentypen
Können optional oder notwendig sein

Haben einen intensionalen und extensionalen Charakter

Intensional: Struktur, d.h.die intendierte Form der Informationen
Extensional: Menge der Objekte zu einem Zeitpunkt, Datenbankzustand

Entitätstyp und Extension

Entitätstyp
Objekttyp

Die Abbildung zeigt drei elliptische Formen, die jeweils eine Nummer und einen Namen enthalten, wobei die ersten beiden auch eine E-Mail-Adresse beinhalten. Von oben nach unten sind die Inhalte wie folgt: 1. Claßen, ingo.classen@htw-berlin.de 2. Kempa, martin.kempa@htw-berlin.de 3. Burghardt

Entität
Objekt
Instanz

Klassifikation von Beziehungen

Die Abbildung zeigt ein einfaches Entity-Relationship-Diagramm (ER) mit zwei Entitäten, die durch eine Beziehung verbunden sind. Die linke Entität ist mit "Lehrperson" beschriftet und enthält drei Attribute: ein Primärschlüsselattribut "LPID", sowie die Attribute "Name" und "EMail". Die rechte Entität ist mit "Gebäude" beschriftet und enthält zwei Attribute: ein Primärschlüsselattribut "GID" und das Attribut "Bez". Zwischen den beiden Entitäten besteht eine Beziehung, die durch eine gestrichelte Linie dargestellt wird und mit "hat Büro in" beschriftet ist. Diese Beziehung deutet an, dass eine Lehrperson ein Büro in einem Gebäude hat.

Beziehungstypen klassifizieren Beziehungen
Graphische Darstellung von Kardinalitäten

Kardinalität 1: 0..1 oder 1
Kardinalität N: 0..* oder 1..*

Hinweis: Keine Fremdschlüsselspalte in Lehrperson
Wird bei der Übersetzung ins relationale Modell erzeugt

Beziehungstyp und Extension

Beziehungstyp

Die Abbildung zeigt fünf elliptische Formen, von denen drei jeweils eine Nummer und einen Namen enthalten, und zwei nur eine Nummer und eine Gebäudebezeichnung ("TA A" und "TA C"). Von oben nach unten sind die Inhalte wie folgt: 1. Claßen, ingo.classen@htw-berlin.de 2. Kempa, martin.kempa@htw-berlin.de 3. Burghardt. Claßen und Kempa sind durch eine Beziehung mit dem Element "1, TA A" verbunden, was bedeutet, dass die beiden ein Büro im Gebäude "TA A" haben.

Beziehungen
Instanzen

Kardinalitäten - Bedeutung

Min-Max-Notation

Entitätstyp	Min..Max	Beschreibung	Bedeutung
Lehrperson	0..*	Eine Lehrperson kann minimal mit 0 Gebäuden verbunden sein Maximal N Lehrpersonen können mit einem Gebäude verbunden sein	Eine Lehrperson muss kein Büro in einem Gebäude haben Viele Lehrpersonen können ein Büro im selben Gebäude haben
Lehrperson	1..*	Eine Lehrperson muss minimal mit 1 Gebäuden verbunden sein Maximal N Lehrpersonen können mit einem Gebäude verbunden sein	Eine Lehrperson muss ein Büro in einem Gebäude haben Viele Lehrpersonen können ein Büro im selben Gebäude haben
Gebaeude	0..1	Ein Gebäude kann minimal mit 0 Lehrpersonen verbunden sein Maximal 1 Gebäude kann mit einer Lehrpersonen verbunden sein	Ein Gebäude muss kein Büro für eine Lehrperson haben Eine Lehrperson kann nicht Büros in mehreren Gebäuden haben
Gebaeude	1	Ein Gebäude muss minimal mit 1 Lehrpersonen verbunden sein Maximal 1 Gebäude kann mit einer Lehrpersonen verbunden sein	Ein Gebäude muss ein Büro für mindestens eine Lehrperson haben Eine Lehrperson kann nicht Büros in mehreren Gebäuden haben

Interaktiv diskutieren - Beispiel-Datei öffnen

Kardinalitäten - Beispiele

one-to-one	one-to-many	many-to-many
1---1	1---1..*	1..---1..
0..1---1	0..1---1..*	0..---1..
1---0..1	1---0..*	1..---0..
0..1---0..1	0..1---0..*	0..---0..

Diskussion Beispiele

Produkt / Lieferant
Bestellung / Bestellposition
Mietvertrag / Schlüssel
Kunde / Schliessfach
Student/in / Modul
Raum / Gebäude
Paket / Empfänger
Person / Geburtsurkunde
Arzt / Krankenhaus
Patient / Raum

ER nach Rel: optional many / optional one

Die Abbildung zeigt ein Relationsmodell mit zwei Entitäten: "Lehrperson" und "Gebaeude". Die Entität "Lehrperson" hat die Attribute "LPID" (Primärschlüssel), "Name", "Email" und den Fremdschlüssel "GID". Die Entität "Gebaeude" hat die Attribute "GID" (Primärschlüssel) und "Bez". Zwischen "Lehrperson" und "Gebäude" herrscht eine 1-zu-n Beziehung, bei der ein Gebäude mehrere Lehrpersonen haben kann, aber eine Person muss kein Gebäude haben.

CREATE TABLE Lehrperson (
  LPID INTEGER NOT NULL,
  Name VARCHAR(100) NOT NULL,
  EMail VARCHAR(100),
  GID INTEGER,
  PRIMARY KEY (LPID)
);
CREATE TABLE Gebaeude (
  GID INTEGER NOT NULL,
  Bez VARCHAR(50) NOT NULL,
  PRIMARY KEY (GID)
);
ALTER TABLE Lehrperson
  ADD CONSTRAINT fk_hat_buero_in FOREIGN KEY (GID) REFERENCES Gebaeude (GID);

ER nach Rel: many / optional one

CREATE TABLE Lehrperson (
  LPID INTEGER NOT NULL,
  Name VARCHAR(100) NOT NULL,
  EMail VARCHAR(100),
  GID INTEGER NOT NULL,
  PRIMARY KEY (LPID)
);
CREATE TABLE Gebaeude (
  GID INTEGER NOT NULL,
  Bez VARCHAR(50) NOT NULL,
  PRIMARY KEY (GID)
);
ALTER TABLE Lehrperson
  ADD CONSTRAINT fk_hat_buero_in FOREIGN KEY (GID) REFERENCES Gebaeude (GID);

ER nach Rel: optional many / optional many

CREATE TABLE Lehrperson (
  LPID INTEGER NOT NULL,
  Name VARCHAR(100) NOT NULL,
  EMail VARCHAR(100),
  PRIMARY KEY (LPID)
);
CREATE TABLE Gebaeude (
  GID INTEGER NOT NULL,
  Bez VARCHAR(50) NOT NULL,
  PRIMARY KEY (GID)
);
CREATE TABLE hat_buero_in (
  LPID INTEGER NOT NULL,
  GID INTEGER NOT NULL,
  PRIMARY KEY (LPID, GID)
);
ALTER TABLE hat_buero_in
  ADD CONSTRAINT fk_hat_buero_in_Lehrperson FOREIGN KEY (LPID) REFERENCES Lehrperson (LPID);
ALTER TABLE hat_buero_in
  ADD CONSTRAINT fk_hat_buero_in_Gebaeude FOREIGN KEY (GID) REFERENCES Gebaeude (GID);

Anforderungen ER-Modell Hochschule

Diese sind nicht vollständig
Sie sind auch nicht präzise
Sie dienen lediglich als Grundlage für die VL und Ü

Bereiche der Modellierung

Personen
Standorte
Akademische Struktur
Lehre
Prüfungen
Bibliothek

Personen

Unterschiedliche Personengruppen mit unterschiedlichen Aufgaben
Studendierende sind Studiengängen zugeordnet, studieren nach einer Studienordnung, nehmen an Lehrveranstaltungen teil, machen Prüfungen
Lehrpersonen halten Lehrveranstaltungen, führen Prüfungen durch
Lehrpersonen (Rollen): Professoren, akademische Mitarbeiter, Lehrbeauftragte
Rollen gelten für bestimmte Zeiträume

Standorte

Eine Hochschule umfasst mehrere Standorte
Ein Standort umfasst Gebäude
Ein Gebäude enthält Räume
Räume haben verschiedene Raumarten
Räume haben Ausstattungsmerkmale, z.B. Whiteboard, Beamer

Akademische Struktur

Eine Hochschule setzt sich aus Fachbereichen zusammen
Ein Fachbereich beinhaltet Studiengänge
Ein Studiengang hat mehrere Studienordnungen
Studienordnungen legen Module und deren Regelsemester fest
Module können Pflicht, Wahlpficht und Wahl sein
Module haben Bestandteile, z.B. Vorlesung, Übung
Bestandteile haben einen zeitlichen Umfang (SWS)

Lehre

Studierende belegen Module
Module werden semesterweise durchgeführt
Module können im Semester mehrfach angeboten werden (Züge, Gruppen)
Modulbestandteile finden zu bestimmten Zeiten in festgelegten Räumen statt
Z.B. wochenweise in bestimmten Zeitbereichen
Oder zweiwöchentlich, oder als Blockveranstaltung
Belegungen haben Prioritäten, z.B Studierende mit Kindern
Oder Belegung im Regelsemester

Prüfungen

Studierende melden sich zu Prüfungen an
Prüfungen beziehen sich auf Module
Haben einen Status, z.B. angemeldet, abgemeldet, durchgeführt
Haben einen Termin
Führen zu einer Note

Bibliothek

Die Bibliothek hat verschiedene Medien, z.B. Bücher, Zeitschriften, Abschlussarbeiten
Medien werden Schlagworte zugeordnet
Zu jedem Medium gibt es Exemplare, die an verschiedenen Standorten stehen können
Exemplare können zu unterschiedlichen Zeitpunkten beschafft worden sein
Es gibt mehrere Nutzerklassen, z.B. Studierende, ProfessorInnen
Für die Nutzerklassen gelten unterschiedliche Ausleihefristen
Ausleihen können verlängert werden
Medien können vorbestellt werden
Bei Fristüberschreitung erfolgt eine Mahnung