ER-Diagramme und Datenmodellierung
Was du heute lernst:
- Die Kernelemente eines ER-Diagramms (Entität, Attribut, Beziehung) benennen und anwenden.
- Kardinalitäten (1:1, 1:n, m:n) nach Chen-Notation korrekt bestimmen und interpretieren.
- m:n-Beziehungen mithilfe von Koppeltabellen im Relationenmodell auflösen.
ER-Diagramme, Kardinalitäten und Relationenmodell
Entity-Relationship-Diagramm (ERD)
Ein Entity-Relationship-Diagramm (ERD) ist ein Entwurf eines Datenbankschemas, der die grundlegende Struktur einer Datenbank grafisch darstellt. Es zeigt die folgenden Hauptelemente:
- Entitäten: Objekte oder Konzepte, über die Daten gespeichert werden (z.B. Buch, Kunde). Darstellung: Rechteck.
- Attribute: Eigenschaften einer Entität (z.B. Name, ISBN). Darstellung: Oval.
- Beziehungen: Verknüpfungen zwischen Entitäten (z.B. Kunde *leiht* Buch). Darstellung: Raute.
Kardinalitäten
Die Kardinalität beschreibt die Anzahl der möglichen Verknüpfungen zwischen Instanzen beteiligter Entitätsmengen.
Standard-Notation (Chen)
- 1:1 (Eins-zu-Eins): Ein Datensatz A gehört zu genau einem Datensatz B (und umgekehrt).
- 1:n (Eins-zu-Viele): Ein Datensatz A kann mit vielen Datensätzen B verknüpft sein, aber B nur mit einem A.
- m:n (Viele-zu-Viele): Viele Datensätze A können mit vielen Datensätzen B verknüpft sein.
Erweiterte Chen-Notation (Min-Max)
| Notation | Bedeutung |
|---|---|
| 1:1 | Genau 1 zu genau 1 |
| 1:c | 1 zu 0 oder 1 (*can*) |
| 1:m | 1 zu mindestens 1 (*must*) |
| 1:mc | 1 zu beliebig vielen (*must/can*) |
| c:mc | Entspricht **1:n** in klassischer Chen-Notation |
| mc:mc | Entspricht **m:n** in klassischer Chen-Notation |
Relationenmodell
Das Relationenmodell überführt das ERD in Tabellenstrukturen. Die Verbindung zwischen Tabellen wird mittels Primär- und Fremdschlüsseln hergestellt.
m:n-Beziehungen auflösen
Eine Koppeltabelle (Junction Table) wird verwendet, um eine m:n-Beziehung aufzulösen. Sie enthält die Primärschlüssel beider Tabellen als Fremdschlüssel.
Übungsaufgabe: ERD für ein Schulsystem
Aufgabenstellung: Entwirf ein ER-Diagramm für ein vereinfachtes Schulsystem:
- Schüler: ID, Name, Geburtsdatum.
- Kurs: ID, Kursname.
- Lehrer: ID, Name, Fachbereich.
Modelliere die Beziehungen (Lehrer unterrichtet Kurs, Schüler belegt Kurs) inklusive Kardinalitäten und löse m:n-Beziehungen auf.
Schwierigkeitsgrad: schwer | Bearbeitungszeit: 40 Minuten