Zusammenfassung PR3

Programmierung 3:
Datenbanken:

Arten: nichtformatierte u. formatierte

Datenbankmanagementsystem (DBMS)

 Wesentliche Aufgaben: Sicherheit, Integrität (gewisse Beziehungen zwischen Daten und Konstanten), Synchronisation (mehrere
Benutzer zur selben Zeit muss geregelt sein)

Vorteile von Datenbanken:

 Physische Datenunabhängigkeit: Veränderung des physischen Schemas bedingen keine Veränderungen im konzeptionellen
Schema
 Logische Datenunabhängigkeit: Veränderung im konzeptionellen Schema bedingen keine Veränderungen in den Subschemata
 Redundanzvermeidung
 Aktualität der Dateien
 Erweiterungsfähigkeit
 Einbettung in ein Unternehmensmodell

Attribute

 Eigenschaften von Entitäten (aussagelogisch und testbar)
 Sind auf Werte- o. Definitionsbereichen erklärt

Entitäten

 Entität = Objekt o. Subjekt der Anschauung, der unterscheidbar identifiziert werden kann
 Entitätenmenge = Zusammenfassungen von Entitäten, die in irgendeinem Sinn zusammengehören (können sich überschneiden)
 Elemente einer Entitätenmenge werden voneinander unterschieden durch: Attributwerte, die Injektiv zugeordnet werden;
Attributtupel der Entitätenbeschreibung (muss unterscheidbar sein)
 Attribute, die die Identifikation des Elements erlauben, heißen Schlüsselattribute

Schlüssel

 Primärschlüssel: zur Identifikation; minimale identifizierende Attributekombination

Relation:

 Relation zwischen zwei Mengen A und B ist eine Teilmenge des kartesischen Produktes AxB

Multiplizitäten





 1 genau eins; 0..1 null oder 1; 0..4 zwischen null und 4; 3.7 drei oder sieben; 0..* größer gleich null (Standard); * wie vorher; 1..*
größer gleich eins

Entity-Relationship Modell (ER-Modell)

 Notationen:
o Entitätstyp: Rechteck

, o Beziehungstyp: Verbindungslinie mit besonderen Linienenden oder Beschriftungen

Datenmodelle

 Daten sind Folgen von Bits
 Um Daten zu verarbeiten werden Abstraktionen benötigt
 Ein Datenmodell ist eine benutzerdefinierte Darstellung von zusammengehörenden Daten (Situationsbeschreibungen), die den
gewünschten Ausschnitt der realen Welt abbilden

Datenmodellierung mit der UML

 Situationsbeschreibung →Datenmodell in UML →DB-Schema →DB ←→DB-interaktionen
 Vom Schema zur Tabelle:
1.
o Exemplarische Abb. Von UML-Elementen in Tabellen
o Auch Klassenhierarchien und Assoziationen können auf diese Art exemplarisch abgebildet werden

2.

o Strukturierte Abbildung von ER-Elementen in Tabellen

Entität(Schlüssel)



 Attribut(Primärschlüssel der Entitäten(Unterstrichen) und die Schlüssel des Attributes)

 Klassendiagramm – Assoziationen:
o Assoziationen beschreiben Verbindungen zwischen Klassen
o können durch Zusicherungen, Merkmale und Stereotypen genauer beschrieben werden
o an den Enden kann eine Multiplizität angegeben werden
o mehrgliedrige Assoziationen:
 3 oder mehr Klassen beteiligt
 Sollten wegen ihrer Struktur explizit als Klasse modelliert werden
o Gerichtete Assoziationen: Beziehungen, die nur in eine Richtung navigierbar sind
 Klassendiagramm – Aggregation:
o Zusammensetzung eines Objektes aus einer Menge von Einzelteilen
o In der Aggregation nimmt das Ganze stellvertretend für seine Teile Aufgaben war
o Teile können auch zu anderen Aggregationen gehören
 Klassendiagramm – Komposition
o Existenzabhängige Aggregatbeziehung
o Kardinalität auf Aggregatseite kann nur 1 sein
o Jedes Teil ist genau einem Kompositionsobjekt abhängig
o Die Lebenszeit der Einzelteile ist der des Ganzen untergeordnet

Beziehungstypen:

 Assoziation: 0..1 1*..; selbstständig →
 Aggregation: 1..2 4..*; teilweise selbstständig (<zahl 1> Teile A führen <zahl2> teile B zusammen)
 Komposition: 1 2; unselbstständig

Relationale DB

 Relationales Datenmodell
 Entitys und Beziehungen werden als Relationstupel gespeichert

Erstellen einer Relation:

 Welche Relation mit welchen Attributen ist erforderlich, die den Ausschnitt der realen Welt richtig, vollständig und konsistent,
d.h. widerspruchsfrei abbilden
 →Normalisierung

Normalisierung →Vermeidung von Anomalien in der DB

 1NF: Wertebereiche der Attribute sind atomar (d.h. keine zusammengesetzten Werte)
o Einfache Attributwerte je Attribut
 2NF: 1NF und Nichtschlüsselattribute sind von allen Schlüsselmerkmalen voll funktional abhängig
o 1NF und jedes nicht zum Primärschlüssel gehörende Attribut ist von diesem voll funktional abhängig (d.h. jede Spalte
muss sich auf den ganzen Schlüssel und nicht nur auf einen Teil des Schlüssels beziehen)
o Funktionale Abhängigkeit: Aj ist von Ai funktional abhängig in der Relation R, wenn zu einem Wert von Ai höchstens
ein Wert Aj möglich ist: (R(Ai) →R(Aj))