Aufgabe 9-1: Beziehungen
Geben Sie für jeden der folgenden Beziehungstypen mindestens ein Beispiel an:
a) 1:1
Jeder deutsche Staatsbürger wird durch eine einzigartige Personalausweisnummer identifiziert, und jeder Personalausweisnummer ist genau ein Bürger zugeordnet.
- Student besitzt Matrikelnummer
- Nummernschild gehört zu Fahrzeugnummer
b) 1:n
Jeder Mensch hat eine Mutter, aber jede Mutter kann mehrere Kinder haben
- In einer Abteilung sind mehrere Mitarbeiter angestellt
- Person ist Halter von mehreren Autos
c) m:n
Ein Auto kann von mehreren Personen genutzt werden, mehrere personen können aber auch mehrere Autos benuzten
- Kunde kauft Product (mehrere Kunden können mehrere Produkte kaufen)
- Lieferant liefert Artikel
d) m:n:k, D. h. eine mehrstellige Beziehung zwischen drei Entity-Sets
Mehrere Firmen können zum Mittagessen zu mehreren verschiedenen Restaurants gehen welchewiederum von verschiedenen Lieferanten ihre Lebensmittel bestellen
- Lieferant liefert Artikel an Kunde
- Person besucht Konzert in Stadt
- Krankheit besitzt Symptom und wird behandelt mit Medikament
e) 1:n Rekursiv, d. h. eine 1:n-Beziehung eines Entity-Sets zu sich selbs
- Mitarbeiter ist Chef von Mitarbeiter
- Person ist Mutter von Person
f) m:n Rekursiv
- Person ist Nachkomme von Person
- Vorlesung ist Voraussetzung für Vorlesung
- Person ist befreundet mit Perso
Info
Die nachfolgenden Aufgaben erfordern graphische Darstellungen. Da das Hochladen von Lösungsbildern aus erster Quelle nicht bevorzugt wird, wurden die graphischen Lösungen in textueller Form beschrieben. Bitte beachten Sie, dass diese Beschreibungen möglicherweise nicht besonders präzise sind. Es wird empfohlen, die Lösungen in den Folien zu betrachten.
Aufgabe 9-2: Ableitung eines ER-Diagramms ER-Modell
Gegeben sei die folgende relationale Geschäftsdatenbank einer Kaufhauskette:
- *Angestellter (
Nummer
,Name
,Gehalt
,Abteilung
,Geburtsjahr
,Einstellungsdatum
)* - *Abteilung (
Nummer
,Name
,Filiale
,Stock
,Leiter
[Angestellter])* - *Filiale (
Nummer
,Stadt
,Land
)* - *Lieferant (
Nummer
,Name
,Stadt
,Land
)* - *Artikel (
Nummer
,Name
,Abteilung
,Preis
,Bestand
,Lieferant
)* - *Verkauf (
Nummer
,Datum
,Artikel
,Anzahl
,Angestellter
,Betrag
)*
Leiten Sie für die Geschäftsdatenbank aus den Relationen ein vollständiges ER-Diagramm mit Entities, Relationships und Attribute ab.
Entitäten und Attribute
- Angestellter: Attribute: Nummer, Name, Gehalt, Geburtsjahr, Einstellungsdatum.
- Abteilung: Attribute: Nummer, Name, Stock. Leiter ist ein Angestellter.
- Filiale: Attribute: Nummer, Stadt, Land.
- Lieferant: Attribute: Nummer, Name, Stadt, Land.
- Artikel: Attribute: Nummer, Name, Preis, Bestand. Zugehörig zu einer Abteilung und einem Lieferanten.
- Verkauf: Keine eigenständige Entität, sondern dargestellt also Beziehung mit Attribute Datum, Anzahl, Betrag zwischen Artikel und Angestellter.
Beziehungen
- Angestellter und Abteilung: 1:n. Jeder Angestellte ist einer Abteilung zugeordnet. Eine Abteilung hat einen Angestellten also Leiter (1:1).
- Abteilung und Filiale: 1:n. Jede Abteilung gehört zu einer Filiale.
- Artikel, Abteilung, und Lieferant: Artikel sind einer Abteilung (1:n) und einem Lieferant (1:n) zugeordnet.
- Verkauf: Repräsentiert Transaktionen zwischen Artikeln und Angestellten. Attribute wie Datum, Anzahl und Betrag kennzeichnen die Transaktion.
Aufgabe 9-3 Ableitung eines E/R Diagrams
Für eine Nikolaus-Geschenkeaktion, die an unterschiedlichen Schulen stattfindet, wird ein E/R-Diagramm zur besseren Übersicht benötigt. Bei dieser Aktion können sich Nikoläuse
anmelden, um eine oder mehrere Klassen
zu besuchen, in der Kinder
gespendete Geschenke
erhalten.
Folgende Informationen sollen im Diagram enthalten sein:
- Jeder angemeldete Nikolaus gibt seinen
Namen
und seineKleidergröße
an. - Eine Klasse wird durch den
Namen
desKlassenlehrers
und eine für die jeweilige Schule eindeutigeZimmernummer
beschrieben. - Zusätzlich wird gespeichert, zu welcher Schule eine Klasse gehört. Eine
Schule
definiert sich durch einenNamen
und eineAdresse
. - Jede Klasse wird nur von einem Nikolaus an einem bestimmten
Datum
besucht. - Innerhalb der Klassen gibt es mehrere Kinder, die jeweils einen
Namen
und einGeburtsdatum
haben. - Die vorhandenen Geschenke können eindeutig durch die
Farbe
desGeschenkbandes
und dasMotiv
desGeschenkpapiers
zugeordnet werden. Außerdem besitzt jedes Geschenk einGewicht
. - Ein Geschenk wird von einem oder mehreren
Spendern
, welche einenNamen
und einAlter
haben, an ein bestimmtes Kind verschenkt. - Ein Spender kann mehrere Geschenke verschenken und Kinder können mehrere Geschenke erhalten.
- Es soll angenommen werden, dass alle verwendeten
Namen
innerhalb einer Entity eindeutig sind.
Geben Sie das entsprechende E/R-Diagramm mit den Funktionalitäten an. Unterstreichen Sie dabei Attribute, die zum Primärschlüssel
gehören. Verwenden Sie für die Beziehungen die aus der Vorlesung bekannte Pfeilnotation
.
Beschreibung
Das E/R-Diagramm stellt das Datenmodell für eine Nikolaus-Geschenkeaktion an Schulen dar. Es umfasst vier Entitätstypen: Schule
, Klasse
, Kind
, Nikolaus
, Geschenk
und Spender
, sowie mehrere Beziehungen zwischen diesen.
-
Schule: Diese Entität wird durch die Attribute
Name
undAdresse
charakterisiert. DerName
der Schule könnte hier also Primärschlüssel fungieren, da angenommen wird, dass jeder Name einzigartig ist. -
Klasse: Jede
Klasse
gehört zu genau einerSchule
, was durch die BeziehungGehört zu
ausgedrückt wird. DieKlasse
wird durch die AttributeZimmerNr
undNameLehrer
definiert. DieZimmerNr
könnte in Verbindung mit dem Schulnamen also zusammengesetzter Primärschlüssel dienen, da Zimmernummern nur innerhalb einer Schule eindeutig sein müssen. -
Kind: Dieser Entitätstyp hat die Attribute
Name
undGeb-Datum
. JedesKind
gehört zu genau einerKlasse
, dargestellt durch die Beziehungin
. -
Nikolaus: Nikoläuse werden durch ihre
Name
undKleidergröße
identifiziert. EinNikolaus
besucht eineKlasse
an einem bestimmtenDatum
, was durch die Beziehungbesucht
gekennzeichnet ist. Diese Beziehung ist datumsbezogen und impliziert, dass unterschiedliche Nikoläuse am selben Datum verschiedene Klassen besuchen können. -
Geschenk: Ein
Geschenk
wird eindeutig durchBandfarbe
,Papiermotiv
undGewicht
identifiziert. Diese Attribute zusammen stellen den Primärschlüssel dar. -
Spender:
Spender
werden durchName
undAlter
beschrieben. EinSpender
kann mehrereGeschenke
schenken, und einGeschenk
kann von mehrerenSpendern
gespendet werden, was durch eine n:m-Beziehung repräsentiert wird.
Die Beziehungen zwischen Geschenken
und Kindern
sowie Geschenken
und Spendern
sind ebenfalls also n:m charakterisiert, was bedeutet, dass ein Kind
mehrere Geschenke
erhalten und ein Geschenk
von mehreren Spendern
geschenkt werden kann.
In der Klausur sollte auch auf die Nutzung von Pfeilnotation hingewiesen werden, die die Kardinalität der Beziehung angibt. Ebenfalls wichtig ist der Hinweis auf die Notwendigkeit, die Primärschlüssel-Attribute zu unterstreichen, was im vorliegenden Diagram noch umgesetzt werden müsste. Die Eindeutigkeit der Namen
in jeder Entität ist eine spezifische Annahme dieses Modells und muss im realen Einsatz durch entsprechende Geschäftsregeln oder Datenbankconstraints sichergestellt werden.
Aufgabe 9-4 Ableitung eines Relationenschemas
Erzeugen Sie entsprechend der Vorlesung (Kapitel 6 Folien 16-24) aus dem gegebenen E/R-Diagramm eines Christkindlmarktes ein vollständiges Relationenschema. Unterstreichen Sie dabei in jeder Relation den Primärschlüssel und überstreichen Sie die Fremdschlüssel. Begründen Sie Ihre Umsetzung der Relationship ‘freier Eintritt’.
Info
Darstellung bitte aus dem Blatt entnehmen.
Lösung
Umsetzung „freier_Eintritt“
-
Integration einer Relation in die andere – Wenn freier Eintritt häufig verwendet wird und Anfragen meist über Mitarbeiter oder Besucher gemacht werden:
Alternativ:
-
Eigene Relation – Wenn nur wenige Besucher den freien Eintritt nutzen und dadurch Speicher gespart werden soll (hierbei ist entweder
PersNr
oderSteuerId
der Primärschlüssel vonfreier_Eintritt
):