Bauinformatik II Softwareanwendungen 1 5. Semester 4. Vorlesung Assoziations- Relationen, Teil I Prof. Dr.-Ing. R. J. Scherer Nürnberger Str. 31a 2. OG, Raum 204 TU Dresden - Institut für Bauinformatik Relationale Datenbanken für Bauingenieurprobleme
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Bauinformatik II Softwareanwendungen 1 5. Semester 4. Vorlesung Assoziations- Relationen, Teil I Prof. Dr.-Ing. R. J. Scherer Nürnberger Str. 31a 2. OG,
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Bauinformatik IISoftwareanwendungen 1
5. Semester 4. VorlesungAssoziations- Relationen, Teil I
Prof. Dr.-Ing. R. J. Scherer
Nürnberger Str. 31a2. OG, Raum 204
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Relationale Datenbankenfür Bauingenieurprobleme
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definieren die Dinge der WeltDie Relation formt eine Einheit, die uns ermöglicht, Dinge erkennen zu lassen,z.B. ist es ein Kommunikationsmittel oder eine Kommunikationsform
Arbeiter• Name• Beruf•
Baumaschinen• Name• Typ• Leistung• Alter
Kommunika-
• Name• Form• Leistung
tionsformenBau-materialien
• Name• •
Kommunika-tionsmittel
• Name• Typ• Leistung
Relationen 1
AudioVideoFaxTelefonE-mailBriefTechn.Zeichn.
SpracheSchriftGrafikMimikGestik
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Relationen 2
Jetzt gibt es noch eine zweite Stufe von Relationen,welche die Relationen zwischen den Entitäten,die Beziehungen zwischen den Dingen der Welt darstellen.
Bau-maschinen
Kommu-nikations-mittel
Kommu-nikations-formen
Arbeiter
Bau-material
bedient
verarbeitet verarbeitetbeeinflussen einsetzen
benötigen
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Relationen 2Sie prägte den Begriff Entity-Relationship Model = ER Model
Die Relationen werden • nicht explizit durch „semantische“ Zeiger,• sondern über Attribute, die in beiden Entititäten in identischer Form vorkommen, umgesetzt.
Arbeiter• Arb-Nr• Name• •
Baumaschine• Masch.-Nr.• Name•Arb-Nr(Fahrer)•
Arb.Nr Fahrer
Die Entitäten können so eindeutig verknüpft werden,die Relation selber ist nicht eindeutig festgelegt. Obige Relationen könnte sowohl „besitzt“, als auch „bedient“ bedeuten.
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EinsatzEine Datenbank erlaubt uns•Dinge zu verwalten
(Datenverwaltung, Personalverwaltung, Buchführung)als auch• Dinge und Zusammenhänge zu erkennen (Data-Mining, Information-Mining)
und vor allem• Vorhersagen zu machen und voraus zu schauen ( = Planen!) (Risikomanagement)
Datenbanken sind nicht nur für Betriebe und Verwaltungen nützlich,sondern auch für jeden Einzelnen, um seine persönliche Arbeit zu organisierenfür die er keine fertige Datenbank zur Verfügung gestellt bekommt, sondern die er selbst ad hoc kreieren muss, die alt bekannte Tabelle(n!).Nun aber mit dem Mehrwert der Verknüpfung.
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Relationen 2 sind Assoziation
Eine Assoziation legt fest, wie viele Tupel (= Datensätze = Relationen 1) einer Tabelle 2 zu einem Tupel einer anderen Tabelle 1 gehören.
Müller
Lehmann
Berger
Altmann
1
2
3
4
Andy
Jens
Paul
Peter
ANr NameVor-name
5 Meyer Jens
Arbeitskräfte (Tabelle 1)Kran
Bagger
Kipper
1
2
3
AK-90 1995
1997
1996
R 124
KF-36
FNr Bezeich- Typ
Bau--jahrnung ANr
3
1
4
Kipper6 2000KF-37 1
7
4 1999BR 7LKW
5 1997RX-20LKW
LKW 2 1999L-186
2
5
Baufahrzeuge (Tabelle 2)Kardinalität = 2
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Relationen 2: Assoziationstyp
Wir unterscheiden zwischen 4 Assoziationstypen:
1 einfache Assoziation genau 1 Tupel (1) c konditionelle Assoziation kein oder genau 1 Tupel (0/1) m multiple Assoziation mindestens 1 Tupel ( 1) mc beliebig viele Tupel ( 0)multipel-konditionelle
Assoziation
Assoziationstyp Anzahl Tupel der Tabelle 2
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Grafische Darstellung des AssoziationstypsEntitätenblockdiagramm
Tabelle 1(T1)
Tabelle 2(T2)
AssoziationstypeT2 zu T1
Assoziationstyp T1 zu T2
1 cArbeitskräfte Baufahrzeuge
Beispiel:
MüllerLehmannBergerAltmann
. . .
1234...
AndreasJensPaulPeter
. . .
ANr Name Vorname
. . .... .... . .
Kran BaggerKipper
123
AK-570 199519971996
R 124KF-365
FNr Bezeichng. Typ Baujahr ANr
...
12
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4 AssoziationstypenAus den
die klassifiziert werden in:
R2/R1 1 c m mc. 1 1-1 c-1 m-1 mc-1 c 1-c c-c m-c mc-c m 1-m c-m m-m mc-m mc 1-mc c-mc m-mc mc-mc
Da die Matrix symmetrisch ist, ergeben sich 10 verschiedene Relationstypen.
Zusätzlich gibt es noch rekursive Beziehungen, die in einen der 16 Relationstypen umgewandelt werden können.
ergeben sich 16 Relationstypen:
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Die Relationstypen bestimmen Abhängigkeit zwischen den Tabellen Komplexität der Grundfunktionen (Datenbanksoftware) Komplexität einer Transaktion (Zusatzprogramme)
Daher beschränkt man sich im voraus auf einige wenige einfache Relationstypen.
Dies ist möglich, da sich die• konditionellen• netzwerkförmigenin• hierarchische Relationstypen umwandeln lassen.Im ER-Modell sind nur hierarchische Relationen erlaubt: 1 – 1 1 – c 1 – m 1- mc
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AttributeEs gibt 3 Arten von Attributen (min:max-Anzahl von Attributen)• Identifikationsschlüssel (1 : n)• Fremdschlüssel (0 : n)• Weitere beschreibende (0 : n)Teile des Fremdschlüssels können Teile oder den gesamten ID-Schlüssel bildenSchreibweise: Entitätsname (Id-Schlüssel, Fremdschlüssel, Attribut i, . .)
T1 (F-T2, F-T3, F-T4, x, y, z) Zur Kennzeichnung werden die ID-
Attribute unterstrichen T1 (F-T2, F-T3, F-T4, x, y, z) Attribute im ID, die nicht doppelt vorkommen dürfen werden 2-fach unterstrichen, etc.
T1 (F-T2, F-T3, F-T4, x, y, z)ID sollte auf F-T4 begrenzt wer-den=> Info-Verlust bei F-T2,F-T3
T1 (F-T4, F-T2, F-T3, x y, z)
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ID-Schlüssel
1. Eindeutigkeit:Der Schlüssel muß eindeutig sein. Es darf• kein Wert doppelt vorkommen, falls der Schlüssel aus 1 Attribut besteht.• keine Wertekombination doppelt vorkommen, falls der Schlüssel aus n Attributen besteht.
2. Redundanz :Es darf keine Redundanz bestehen.•Der ID-Schlüssel darf nur aus so vielen Attributen bestehen, dass nur einmal einmalige Kombinationen möglich sind.
Daraus ergibt sich, dass Attribute oder Attribut-Kombinationen, die keine doppelten Werte aufweisen dürfen, nicht einfach dem ID-Schlüssel zuge-schlagen werden können.Ihre Einmaligkeit ist durch andere Maßnahmen zu sichern.
Der ID-Schlüssel soll die Identität eines Tupels eindeutig bestimmen.
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Fremdschlüssel
Der Fremdschlüssel ist ein Zeiger und daher die Kopie des Id-Schlüssels der Tabelle auf den der Zeiger verweist.
Für den Fremdschlüssel gelten dieselben Kriterien wie für den Id-Schlüssel.
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