Grundlagen der Datenmodellierung: ER-Modell & Ebenen

Ebenen der Datenmodellierung

Konzeptionelle Ebene: Diese Ebene fokussiert sich auf die reale Welt und beschreibt diese unabhängig von Hardware und Software. Es handelt sich um ein Analyse-Modell. Das Werkzeug, das zur Darstellung verwendet wird, ist das Entity-Relationship-Modell.

Logische Ebene: Sie zielt darauf ab, die Daten für ein bestimmtes Datenbankmodell (z. B. Relationales Modell, hierarchisches Modell oder CODASYL) zu beschreiben. Derzeit ist das relationale Modell am weitesten verbreitet.

Physische Ebene: Diese Ebene ist hardwareorientiert und auf ein bestimmtes DBMS (wie Access, Oracle, Informix etc.) ausgerichtet.

Entitäten (Entities)

Eine Entität ist jedes reale oder abstrakte Objekt, das in der Wirklichkeit existiert und über das Informationen gespeichert werden (z. B. Mitarbeiter oder Studenten).

• Reguläre Entitäten: Diese existieren eigenständig.
• Schwache Entitäten: Ihre Existenz hängt von einer anderen Art von Entität ab. Ein Beispiel sind Familienmitglieder eines Arbeitnehmers: Wenn der Arbeitnehmer aus der Datenbank gelöscht wird, werden auch alle seine Angehörigen entfernt.

In jeder der besonderen Ausführungsformen wird eine bestimmte Entität als Vorkommen oder Instanz bezeichnet.

Beziehungen (Relationships)

Eine Beziehung ist die Verbindung oder Korrespondenz zwischen Entitäten. Sie lässt sich grafisch darstellen. Es kann mehr als eine Beziehung zwischen Entitäten geben, und eine Entität kann sich auch auf sich selbst beziehen.

Merkmale von Beziehungen

• Grad der Beziehung: Dies ist die maximale Anzahl der an einer Beziehung beteiligten Entitäten (Grad 1, 2, 3 ...).
• Rolle: Die Funktion, die jede der Einheiten in der Beziehung einnimmt.
• Korrespondenztyp (Kardinalität): Dies gibt die maximale Anzahl der Vorkommen an, mit denen eine Entität an einer Beziehung beteiligt sein kann.

Arten der Korrespondenz

Es werden folgende Verhältnisse unterschieden:

• 1:1: In einem Modell könnte beispielsweise ein Mann mit einer Frau verheiratet sein und eine Frau mit einem Mann.
• 1:N (One-to-Many): Ein Mitarbeiter gehört zu einer Abteilung, aber eine Abteilung kann mehrere Mitarbeiter haben.
• N:M (Many-to-Many): Ein Arbeitnehmer kann an vielen Projekten arbeiten, und an einem Projekt können viele Mitarbeiter beschäftigt sein.

In vielen aktuellen DBMS werden N:M-Verhältnisse nicht direkt abgebildet. Sie werden durch eine neue Entität aufgelöst, die jeweils eine 1:N-Beziehung zu den ursprünglichen Entitäten aufweist. Sogar 1:1-Beziehungen können als Sonderfall einer 1:N-Beziehung betrachtet werden.

Wenn mehr als ein Ereignis in einer Beziehung handelt, ist die Bindung zwischen der Entität und dem Verhältnis entsprechend ausgerichtet.