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Relationales Datenbankmodell ERD

Das Wissen im Zusammenhang der Datenmodellierung ist für die Praxis von grosser Bedeutung. Nach Konstruktion des konzeptionellen Datenmodells wird dieses Datenmodell in die Schreibweise eines bestimmten logischen Datenmodells überführt. Auch ein logisches Datenmodell beschreibt die Entity-Typen und ihre Beziehungen untereinander. Die Beschreibung richtet sich aber bereits an den Eigenschaften konkreter Datenbanksysteme aus.


Aufbau und Beschreibung
Das relationale Datenbankmodell verwendet zweidimensionale Tabellen (oder alternativ eine auf der Relationenalgebra beruhende mathematisch-formale Schreibweise) zur Darstellung des Realitätsausschnittes. Alle Gegenstände der Diskurswelt können durch zweidimensionale Tabellen anschaulich und vollständig beschrieben werden. Der theoretisch-mathematische Hintergrund ist sehr anspruchsvoll und begründet die Leistungsfähigkeit des Modelles.

Beim relationalen Datenbankmodell sind einige Begriffe wichtig, die durch nachstehende Abbildung erläutert werden:



Abbildung: Beispiel für ein relationales Datenbankmodell in Tabellenform

 

Das komplette logische Datenbankmodell (entspricht dem konzeptionellen Schema) einer relationalen Datenbank lässt sich dann für das einleitende Beispiel vereinfacht und doch vollständig so angeben:

allgemein:

Die Schlüsselattribute sind unterstrichen. Die Fremdschlüssel sind kursiv gesetzt. Die kursive Notation ist nicht allgemein verbreitet, sie dient Ihnen nur zur Orientierung im Datenbankmodell.



Abbildung: Grafische Form des logischen Datenbankmodells

 

Vereinfacht lässt sich sagen, dass beim Relationenmodell

dargestellt werden.



Benutzung

Die Benutzung von Datenbanken, die im relationalen Datenbankmodell erstellt wurden, erfolgt mit Sprachen, die speziell für diesen Zweck entwickelt wurden. Diese Sprachen nennt man deskriptiv, da mit ihrer Hilfe beschrieben werden kann, was getan werden soll. Das erscheint Ihnen vielleicht selbstverständlich, ist es aber nicht. Die heute nach wie vor vorherrschenden Sprachen im Bereich der EDV sind prozedural, das heisst, Sie müssen genau angeben, wie etwas getan werden soll. Das ist natürlich viel umständlicher.

Die Existenz dieser deskriptiven Sprachen in Verbindung mit der darunterliegenden mathematischen Fundierung erlauben jede nur denkbare Abfrage relativ einfach zu formulieren. Im Grundstudium stellen wir Ihnen als Beispiel für eine solche Sprache SQL (structured query language) vor. SQL ist die wichtigste Sprache für das relationale Datenbankmodell.

Beispielhafte Abfrage mit SQL:

SELECT * FROM MITARBEITER WHERE ABTLNR = 11

Diese Abfrage versucht, aus der Relation (Tabelle) MITARBEITER diejenigen Tupel (Entities) herauszulesen, bei denen die Abteilungsnummer "11" ist. Dabei sollen ALLE Attribute der Relation zurückgegeben werden. Als Ergebnis resultiert:

Pers-Nr

Abt-Nr

Name

Adresse

2

11

Meier

Dorfplatz

3

11

Huber

Im Gärtli 7



 

SQL-Abfragen können jedoch schnell komplex werden, wie das nachfolgende Beispiel Ihnen zeigt.

Ein Sachbearbeiter erhält den Auftrag, ein Organigramm der Unternehmung zu erstellen. Es soll sämtliche Mitarbeiter (Name, Adresse) mit den zugeordneten Abteilungen enthalten. Die Informationen sind in der Datenbank in verschiedenen Relationen enthalten, die daher gemeinsam ausgewertet werden müssen. Die Abfrage lautet:

SELECT DISTINCTROW
Mitarbeiter.Name, Mitarbeiter.Adresse, Abteilung.Name
FROM Abteilung
INNER JOIN Mitarbeiter ON
Abteilung.[Abt-Nr] = Mitarbeiter.AbtlNr
ORDER BY Mitarbeiter.Name;

 

Diverse Datenbank-Tools bieten die Möglichkeit, eine solche Abfrage auch interaktiv zusammenzustellen:



Abbildung: Auswahlabfrage Organigrammdaten, graphische Darstellung mit Access

 

Diese Abfrage tut nichts anderes, als für jeden Mitarbeiter die Abteilung zu ermitteln, und Mitarbeitername sortiert mit Adresse und den Abteilungsnamen auszugeben. Als Ergebnis resultiert:

Name

Adresse

Abteilung

Amstutz

Städtlistrasse 253

Produktion

Christen

Seestrasse 104

Finanz

Huber

Im Gärtli 7

IT

Meier

Dorfplatz

IT

Müller

Hauptstrasse 5

Verkauf

Zumbühl

Gassenweg 11

Finanz



 

Vielleicht haben Sie bemerkt, dass als Ergebnis der Abfrage bei einem relationalen Modell immer eine Relation entsteht. Diese Relation kann dann genau wie alle anderen bereits bestehenden Relationen weiter benutzt werden, etwa als Basis einer neuen Abfrage. Das relationale Datenbankmodell ist insofern geschlossen: Es entstehen immer Tabellen.

Mit SQL können Sie bei relationalen Datenbanken alles machen! Sie können:

und alle diese Operationen beliebig schachteln.



Beurteilung

 

Die wichtigsten Vorteile des relationalen Datenbankmodells:

Als Nachteil muss dabei erkauft werden:

Wie überall bei der EDV stellt also auch hier eine Technologie nie die Lösung für alle Anforderungen aus betriebswirtschaftlicher Sicht dar. Es wurden daher erhebliche Anstrengungen unternommen, leistungsfähigere Datenbankmodelle zu entwickeln und als Produkte auf den Markt zu bringen.
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