Das Entity-Relationship-Modell

 

1. Begriffe
 

Entität

Ist eine Person, ein Objekt oder ein Ereignis, worüber wir die Daten in unserer Datenbank sammeln, z.B. Hans Schulz, von dem wir die Adresse speichern wollen.

 

 

Attribut

Mit Attributen wird die Entität näher bestimmt, z.B. Name.

 

 

Attributwert

Die Werte einer bestimmten Entität sind Attributwerte, z.B. Schulz.

 

 

Schlüssel

Der Schlüssel ist das Attribut, mit dem eine Entität eindeutig bestimmt werden kann. Wenn es ein solches Attribut nicht gibt, muss man sich anders behelfen. Es gibt zwei Möglichkeiten:

  • man nutzt mehrere Attribute, um eine Entität eindeutig zu bestimmen: z.B. Name und Vorname bei kleinen Datenbanken. Diese Möglichkeit wird aber spätestens dann zum Problem, wenn in der Datenbank zwei Namensvetter vorkommen..

  • Man erzeugt ein künstliches Attribut, das den Schlüssel darstellt, z.B. Kundennummer.

 

 

Primärschlüssel

Den Primärschlüssel ist der Schlüssel, der mit den wenigsten Attributen auskommt um eine Entität eindeutig zu bestimmen.

 

 

Entitätstyp

Ein Entitätstyp ist die abstrakte Beschreibung einer Menge von Entitäten mit gleichen Attributen, z.B. Hans Schulz könnte eine Entität des Entitätstyps Adresse sein.

 

 

 

 

Aufgabe

Name Telefonnummer Ort Straße Hausnummer Postleitzahl Geschlecht
Ronni 0123/7785467 Greifswald Vario Straße 5 17498 männlich
Eckardt 0172/7547688 Samtens Hauptstraße 602 73578 männlich
Artur 0173/8578945 Süden Moskauerstraße 7 743578 männlich
Muddi 028326/59556 Grimmen Greifswalderstr 6 18507 weiblich
Type 038326/4424 Greifswald Brandteichstraße 18 a 17498 männlich

 

 

2. Normalisierungsprozess

 

Eine Normalsierung ist nichts weiter als die Zerlegung größerer Tabellen in mehrere kleinere. Die Ziele der Normalisierung sind dabei folgende:

Praktische Bedeutung besitzen die ersten drei Normalformen.

 

 

2.1. Die erste Normalform

 

Unter der ersten Normalform brauchen Sie sich nur eine Tabelle mit einem Primärschlüssel vorzustellen.

Alle Attributwerte müssen jedoch atomar sein. Das heißt, einzelne Attributwerte können nicht in kleinere Einheiten zerlegbar sein.

Sehen Sie auf das Attribut "Zahlungsart" in der folgenden Grafik. Dort steht  mal "Scheck" und mal "Rechnung". Diese Worte sind nicht weiter zerlegbar und somit atomar.

Hätte sich aber der Eintrag "Scheck oder Rechnung" in Ihre Datenbank gemogelt, würde die Tabelle nicht mehr in der ersten Normalform stehen.

 

Aufgabe: Warum können wir bei dem folgenden Schema annehmen, dass die Tabelle in der ersten Normalform steht?

 

Erik B., Hannes G., Clemens S.

 

 

2.2. Die zweite Normalform

 

Die zweite Normalform lässt auf eine komplexe Datenbank schließen:

 

 

Sie besteht aus mehreren Tabellen, wobei jede einzelne Tabelle die Voraussetzungen der ersten Normalform erfüllt. Von der ersten Normalform wissen Sie schon, dass alle Attributwerte atomar sein müssen und für jede einzelne Tabelle ein Primärschlüssel existieren muss.

Das besondere an der zweiten Normalform ist, dass alle Tabellen miteinander verknüpft sind - und jedes Nichtschlüsselmerkmal von allen Schlüsselmerkmalen voll funktional abhängig ist.

 

 

Aufgabe:

 

 

 

 

 

 

2.3. Die dritte Normalform

 

Die dritte Normalform ist die komplexeste Form, die in der Praxis angestrebt wird. Dabei werden Abhängigkeiten von Nichtschlüsselattributen untereinander ausgemerzt.

Bedenken Sie den Fall der Telefonnummern. Da jede Vorwahl ortsabhängig ist, muss in der dritten Normalform eine neue Tabelle erstellt werden, nämlich eine Tabelle mit den Spalten Ort und Vorwahl.

 

 

Aufgabe:

 

Lösungsvorschlag:

 

Eine sehr gute Lösung kommt von Frauke B. Die Lösung besticht vor allem dadurch, dass sie auf bekanntem Wissen aufbaut und keinerlei unbekannte Tricks benötigte.

Frauke erstellte zunächst eine neue Tabelle, die sie Schlüssel nannte. Die Attribute der Schlüsseltabelle wählte sie nicht willkürlich, denn es sind auch die Primärschlüssel der Einzeltabellen. Anschließend verknüpfte Frauke die gleichnamigen Attribute miteinander - und die Tabellen sind miteinander verknüpft.

Die Tabelle Telefonvorwahlen entstand durch die Einbindung der Ihnen schon vertrauten Vorwahltabelle, um die dritte Normalform zu erreichen.

 

 

 

Natürlich wäre es auch anders gegangen, nur erfordert das einige Tricks. Welche das sind, können Sie in der nächsten Stunde nachlesen.