Datamodellering en –verwerking 8C020 college 3

Presentatie over: "Datamodellering en –verwerking 8C020 college 3"— Transcript van de presentatie:

1 Datamodellering en –verwerking 8C020 college 3

2 Extra uren (7 en 8) op maandag, 22 oktober, in Auditorium 5

3 Terugblik college week 2
Aspecten van modelleren Meerwaardige atribuut-type Herhalende groep Tijdsafhankelijke gegevens Classificeren ISA relatie Constraints (Beperkingen) UML Oefening E-R modeleren: Ziekenhuis

4 Onderwerpen college week 3
Relationeel Model Transformatie van ERM naar Relationeel Model Opdracht

5 Software Life Cycle/Fasering
analyseren Omgevings anlyse, ontwikkelingsplan (kosten en tijd) eisen Eisen, planning en begroting, haalbarheidsanalyse Conceptueel model specificeren Iplementatiemodel, handleidigen, testmodel ontwerpen coderen Code, onderhoudshandeling testen tesrapporten invoeren Installatie, acceptierapport onderhouden Correctief, preventief, modificatief

6 Functie van databasemodel
een volledig conceptueel model geeft een abstracte beschrijving van het te bouwen informatiesysteem datamodel beschrijft de relevante gegevens databasemodel beschrijft de relevante gegevens passend bij de te gebruiken databasesoftware het databasemodel specificeert dus hoe de informatie concreet wordt ondergebracht in een database

7 Relationeel model een databasemodel hangt af van het te gebruiken DBMS
in dit college richten wij ons op relationele databases het begrip Relationeel Model (de relationele aanpak) duidt eigenschappen en randvoorwaarden aan voor het maken van databasemodellen voor relationele databases naam afgeleid van het belangrijkste concept: relatie relationeel (database)model een databasemodel voor relationele databases

8 Waarschuwing in het Nederlands kan verwarring ontstaan door dubbel gebruik van het woord relatie in ER-model: relationship in Relationeel Model: relation

9 Transformatie een databasemodel is een uitbreiding van een datamodel
 wij willen dus een relationeel databasemodel maken op basis van een ER-model behoefte aan een transformatie van een ER-model naar een (relationeel) databasemodel stapsgewijze transformatie: representatie van entiteiten representatie van relaties normalisatie samennemen van relaties

10 Relationele aanpak Relationeel Model
geïntroduceerd in 1970 door Edgar F. Codd Turing Award 1981 ook bijdrage in het gebied van cellulaire automaten, “self-reproducing automata” de relationele aanpak wordt nu beschouwd als de standaard gegevens worden geordend in de vorm van relaties relaties worden gerepresenteerd in de vorm van tabellen de aanpak is gebaseerd op een wiskundige theorie: dit geeft een solide theoretische onderbouwing en vele praktische voordelen

11 Drie componenten datastructuren
gegevens zijn georganiseerd in de vorm van tabellen (relaties) datamanipulatie krachtige operaties om de opgeslagen gegevens te manipuleren data-integriteit faciliteiten voor het specificeren van (het behouden van) de integriteit

12 Relatie een relatie is te beschouwen als een twee-dimensionale tabel met gegevens elke relatie heeft een naam, bestaat uit een verzameling van kolommen (elk voorzien van een naam) en uit een willekeurig aantal rijen elke kolom correspondeert met een attribuut van de relatie elke rij correspondeert met een record (instantie, entiteit)

13 Voorbeeld WN1 WNID NAAM AFD SALARIS 100 Anna Bruinsma Verkoop 50.000
WN1 WNID NAAM AFD SALARIS 100 Anna Bruinsma Verkoop 50.000 140 Carla Dik Administratie 41.000 110 Eef Groen Informatiesystemen 49.000 190 Henk Israël Inkoop 39.500 150 Janny Kramer 45.000 Afkorting van de structuur van die relatie: WN1(WNID, NAAM, AFD, SALARIS)

14 Atomaire waarden De waarden in de kolommen moeten atomair (ondeelbaar) zijn WN2a WNID NAAM AFD SALARIS CURSUS DATUM 100 Anna Bruinsma Verkoop 50.000 PR Word 6-6-94 140 Carla Dik Administratie 41.000 Belastingen 110 Eef Groen Informatiesystemen 49.000 C++ 190 Henk Israël Inkoop 39.500 Logistiek 8-3-94 150 Janny Kramer 45.000 Workflow

15 Atomaire waarden WN2 WNID NAAM AFD SALARIS CURSUS DATUM 100
Anna Bruinsma Verkoop 50.000 PR 6-6-94 Word 140 Carla Dik Administratie 41.000 Belastingen 110 Eef Groen Informatiesystemen 49.000 C++ 190 Henk Israël Inkoop 39.500 Logistiek 8-3-94 150 Janny Kramer 45.000 Workflow

16 Domain bij elke kolom hoort een collectie van waarden die mogen voorkomen in de kolom (als waarden voor dat attribuut) zo'n collectie van waarden heet een domein Voorbeeld: bij WNID hoort een domein van identificatienummers bij DATUM hoort een domein van examendata

17 Unieke rijen elke rij is uniek:
dit drukt uit dat records (instanties) uniek zijn deze eigenschap wordt gegarandeerd door het aanwijzen van een primaire sleutel (uit de verzameling kandidaat-sleutels) WN1: WNID of NAAM WN2: WNID,CURSUS of NAAM,CURSUS de waarden van de primaire sleutel mogen niet null zijn

18 Volgorde irrelevant de volgorde van kolommen is irrelevant: het maakt niet uit in welke volgorde de attributen worden vermeld in de relationele aanpak wordt dit bereikt door te kiezen voor een verzameling van kolommen de volgorde van rijen is irrelevant: het maakt niet uit in welke volgorde de records worden vermeld in de relationele aanpak wordt dit bereikt door te kiezen voor een verzameling van records

19 Goed gestructureerd bij het ontwerpen van relaties streef je naar
een minimum aan redundantie en de situatie dat gebruikers rijen kunnen toevoegen, veranderen, of wegnemen zonder dat er fouten ontstaan

20 Een niet goed gestructureerde relatie
WN2 WNID NAAM AFD SALARIS CURSUS DATUM 100 Anna Bruinsma Verkoop 50.000 PR 6-6-94 Word 140 Carla Dik Administratie 41.000 Belastingen 110 Eef Groen Informatiesystemen 49.000 C++ 190 Henk Israël Inkoop 39.500 Logistiek 8-3-94 150 Janny Kramer 45.000 Workflow

21 Anomalieën anomalie van toevoegen nieuwe werknemer toevoegen
een waarde voor beide cursus en wind moet er ingevoerd worden werknemer zonder cursus? anomalie van verwijderen verwijderen gegevens werknemer als werknemer 140 wordt verwijderd zijn we de informatie kwijt dat er op iemand een cursus heeft afgerond anomalie van wijzigen veranderen van salaris moet in elk van de rijen voor de weknemer gebeuren niet efficient

22 Normalisatie Probleem WN2 bevat gegevens over twee entiteiten
Oplossing Verdeel zo’n relatie in twee relaties: WN1 en WN-CURSUS

23 Normalisatie WN1 WNID NAAM AFD SALARIS 100 Anna Bruinsma Verkoop
50.000 140 Carla Dik Administratie 41.000 110 Eef Groen Informatiesystemen 49.000 190 Henk Israël Inkoop 39.500 150 Janny Kramer 45.000 WN-CURSUS WNID CURSUS DATUM 100 PR 6-6-94 Word 140 Belastingen 110 C++ 190 Logistiek 8-3-94 150 Workflow

24 Transformatie van ERM naar Relationeel Model
als we een relationeel databasemodel ontwerpen willen we het beschikbare datamodel gebruiken het transformeren van het datamodel naar een databasemodel is één van de belangrijkste stappen in de ontwikkeling (deel van) transformatiemethode: het representeren van entiteiten het representeren van relaties

25 Representatie entiteiten
Drie stappen: elk entiteit-type wordt vertaald in een relatie de primaire sleutel van het entiteit-type wordt de primaire sleutel van de relatie elk niet-sleutel attribuut-type van het entiteit-type wordt een (niet-sleutel) attribuut van de relatie er volgen mogelijk nog veranderingen als het entiteit-type betrokken is in (ER)relatie-typen

26 Voorbeeld ER: RM: KLANT(KLANTNUMMER, NAAM, ADRES, WOONPLAATS, KORTING)
KLANTNUMMER NAAM ADRES WOONPLAATS KORTING 1273 Super Spullen Markt 1 Eindhoven 10% 6333 Audiogigant Markt 3 2%

27 Representatie relaties
onderscheid tussen soorten relatie-typen: binaire één-op-veel relatie-typen binaire veel-op-veel relatie-typen unaire één-op-veel relatie-typen unaire veel-op-veel relatie-typen ISA-relatie-typen

28 Voorbeeld binaire 1-op-veel relatie
KLANT(KLANTNUMMER, NAAM, WOONPLAATS, KORTING, ADRES) ORDER(ORDERNUMMER, ORDERDATUM, LEVERDATUM) PLAATST(KLANTNUMMER, ORDERNUMMER)

29 Voorbeeld KLANT(KLANTNUMMER, NAAM, ADRES, WOONPLAATS, KORTING)
ORDER(ORDERNUMMER, ORDERDATUM, LEVERDATUM, KLANTNUMMER)

30 Voorbeeld KLANT KLANTNUMMER NAAM ADRES WOONPLAATS KORTING 1273
Super Spullen Markt 1 Eindhoven 10% 6333 Audiogigant Markt 3 2% ORDER ORDERNUMMER ORDERDATUM LEVERDATUM KLANTNUMMER 57194 6333 63725 1-4-94 1273 80149

31 Binair één-op-veel relatie-type
stel het datamodel bevat een binair één-op-veel relatie-type tussen A en B dit relatie-type wordt gerepresenteerd door het toevoegen van het primaire sleutel attribuut (of attributen) van A als attribuut van B  zo'n niet-sleutel attribuut (ergens anders wel sleutel) heet een vreemde sleutel (foreign key)

32 Voorbeeld binair veel-op-veel relatie-type

33 Voorbeeld binair veel-op-veel relatie-type
ORDER ORDERNUMMER ORDERDATUM LEVERDATUM KLANTNUMMER 57194 6333 63725 1-4-94 1273 80149 PRODUKT PRODUKTNUMMER BESCHRIJVING M128 Boekenkast A261 Wandmeubel R149 Kastje ORDERREGEL ORDERNUMMER PRODUKTNUMMER HOEVEELHEID 57194 M128 2 A261 1

34 Binair veel-op-veel relatie-type
stel het datamodel bevat een binair veel-op-veel relatie-type tussen A en B er wordt een nieuwe relatie C (tabel) gevormd de primaire sleutel van C is een combinatie van die van A en B eventuele attribuut-typen (van het relatie-type) worden niet-sleutel attributen van C

35 Voorbeeld unair één-op-veel relatie-type
WERKNEMER(WNID, NAAM, GEBOORTEDATUM, MANAGER-ID)

36 Unair één-op-veel relatie-type
stel het datamodel bevat een unair één-op-veel relatie-type met betrekking tot A  A wordt al gerepresenteerd via een relatie (tabel) om het ER-relatie-type uit te drukken voegen we een attribuut (of attributen) toe aan de relatie (tabel) dat refereert naar de primaire sleutel

37 Voorbeeld unair veel-op-veel relatie-type
PRODUKT(PRODUKTNUMMER, NAAM, PRIJS) BEVAT(PRODUKTNUMMER, ONDERDEELNUMMER, AANTAL)

38 Unair veel-op-veel relatie-type
stel het datamodel bevat een unair veel-op-veel relatie-type met betrekking tot A A wordt al gerepresenteerd via een relatie (tabel) er wordt een nieuwe relatie B gevormd voor het ER-relatie-type de primaire sleutel van B is een combinatie van tweemaal de primaire sleutel van A eventuele attribuut-typen van het ER-relatie-type worden niet-sleutel attributen van B

39 Voorbeeld ISA-relatie-type
VAKANTIEHUIS(ADRES, PLAATS, AANTAL-KAMERS, HUUR) STRANDHUIS(ADRES, PLAATS, AFSTAND-TOT-ZEE) CHALET(ADRES, PLAATS, SKI?)

40 ISA-relatie-type stel het datamodel bevat een ISA-relatie-type
er is al een relatie voor elke betrokken (sub)klasse de tabel voor de superklasse heeft slechts die attributen die alle (sub)klassen gemeenschappelijk hebben de tabel van een subklasse heeft behalve de primaire sleutel slechts die attributen specifiek voor de subklasse