LU03c – ERM und ERD

Einleitung

Bevor wir eine Datenbank mit Tabellen in MySQL umsetzen, machen wir uns Gedanken über die Struktur der Daten. Dazu benutzen wir ein konzeptionelles Modell, das sogenannte Entity-Relationship Model (ERM). Das Ergebnis wird dann in einem Entity-Relationship Diagramm (ERD) dargestellt.

Merksatz: Das ERM/ERD ist der Bauplan einer Datenbank.

Entity-Relationship Model (ERM)

Ein ERM beschreibt die Daten und ihre Beziehungen in der realen Welt.

Das ERM dient also dazu, die Realität in Datenbank-Form zu modellieren, bevor wir Tabellen anlegen.

Entity-Relationship Diagram (ERD)

Ein ERD ist die grafische Darstellung des ERM. Es zeigt Entitäten als Rechtecke, Attribute als Ovale Felder um die Entität, und Beziehungen als Linien bzw. Rauten zwischen den Entitäten.

Beispiel (Filmdatenbank):


Das Attribut ISAN wird im ER-Diagramm unterstrichen dargestellt, da es ein guter Kandidat für den Primärschlüssel wäre. Die ISAN (International Standard Audiovisual Number) ist für Filme vergleichbar mit der ISBN bei Büchern – sie identifiziert einen Film eindeutig.

Entität und Attribut unterscheiden

Viele Lernende stolpern anfangs darüber, was eine Entität, ein Attribut oder eine Beziehung ist.

Folgendes Vorgehen, kann Ihnen dabei helfen zu bestimmen, was was ist:

1. Starten Sie mit der Geschichte bzw. dem Business Case

Fragen Sie sich: Welche „Dinge“ sollen in der Datenbank gespeichert werden?

→ Wenn es ein „Ding“ ist, das für sich allein existieren kann und von dem es viele geben kann → Entität

2. Schauen Sie IN dieses Ding

Fragen Sie sich: Welche Eigenschaften wollen wir über dieses Ding speichern?

→ Wenn es eine Eigenschaft ist, die das Ding beschreibt, aber nicht für sich alleine stehen kann → Attribut

3. Schauen Sie ZWISCHEN die Dinge

Fragen Sie sich: Wie sind diese Dinge miteinander verbunden oder interagieren sie?

* Wenn es um die Verknüpfung zwischen zwei Entitäten geht → Beziehung

4. Der 3-Fragen-Schnelltest

* Entität? Können Sie sich vorstellen, eine Liste davon zu speichern (Film 1, Film 2, Film 3 …)? * Attribut? Beschreibt es nur eine einzelne Eigenschaft einer Entität (Titel eines Films)? * Beziehung? Verknüpft es zwei Entitäten (Kunde gibt Bestellung auf)?

5. Übungsbeispiel

Geschichte: *Ein Kunde bestellt Produkte in einem Webshop.*

* Entitäten: Kunde, Produkt, Bestellung * Attribute: Kunde → Name, E-Mail; Produkt → Titel, Preis; Bestellung → Bestelldatum, Gesamtbetrag * Beziehung:


Im folgenden ER-Diagramm wird dargestellt, wie am BZZ die Entitäten Lehrer, Schüler/Lernende, Klasse und Räume miteinander in Beziehung stehen.

 
Rechtecke = Entitäten, Ovale = Attribute (unterstrichene Attribute = Primärschlüssel), 
Rauten = Beziehungen zwischen den Entitäten.

Kardinalitäten

Die Kardinalität beschreibt die Art der Beziehung zwischen zwei Entitäten (z. B. Lehrer und Klasse). Sie zeigt, wie viele Objekte einer Entität mit wie vielen Objekten einer anderen Entität verbunden sind.

Es gibt drei Hauptarten von Kardinalitäten:


1. One-to-One (1:1) Eine Instanz 2) von Entität A gehört genau zu einer Instanz von Entität B.

Beispiel:


2. One-to-Many (1:N) Eine Instanz 3) von Entität A kann mit vielen Instanzen von Entität B verbunden sein. Umgekehrt gehört jede Instanz von B zu genau einer Instanz von A.

Beispiel:


3. Many-to-Many (M:N) Mehrere Instanzen von Entität A können mit mehreren Instanzen von Entität B verknüpft sein.

Beispiel:


Tools: ERM/ERD zeichnen

Zum Zeichnen benutzen wir Draw.io, ein kostenloses Online-Tool.

Warum lernen wir das?

Wenn wir Tabellen direkt in MySQL erstellen würden, ohne vorher ein ERD, hätten wir schnell Probleme:

Ein ERD sorgt dafür, dass:

Zusatzmaterial: ERM & ERD

Folgende Videos helfen Ihnen, das Thema noch besser zu verstehen:


1)
Quelle: Timo Bäuerle/YouTube
2) , 3)
Eine Instanz ist ein konkretes Beispiel oder eine einzelne Ausprägung einer Entität → Entität „Film“ → Instanz: „The Godfather“
4)
Decomplexify / YouTube
5)
IT & Medien einfach erklärt / YouTube
6)
Informatik - simpleclub / YouTube
7)
Sebastian Philippi / YouTube