Entity-Relationship-Diagramme
Ziel:
Daten eines Projektes werden in Entitäten und ihre Beziehungen zueinander definiert und abgebildet, um eine effiziente und performante Datenbankstruktur entwickeln zu können.
Beschreibung:
Eine klassische Form der Datenmodellierung sind Entity-Relationship-Modelle (auch ER-Diagramme genannt). Sie werden in der Anforderungsphase benutzt, um die Datenstruktur eines Systems aus einer Top-down-Perspektive zu beschreiben bzw. zu skizzieren. ER-Diagramme sind das wichtigste Tool, um die Daten eines Projektes in Entitäten zu unterteilen und ihre Beziehung zueinander zu definieren und abzubilden. Dieser Erstellungsprozess hat sich bei der Entwicklung effizienter und performanter Datenbankstrukturen als sehr hilfreich erwiesen.
Basiskonzepte
Grundlegendes Konzept der ER-Diagramm-Modellierung ist die Visualisierung von Daten und ihren Beziehungen. Zur Darstellung können mehrere Präsentationstypen dienen; dazu später mehr.
Eine Entität sind einerseits die Daten und andererseits das Objekt ,über welches diese Daten gespeichert werden. Entitäten werden als Rechtecke visualisiert, Attribute als Kreise. Beispielsweise wäre „Buch“ eine Entität und „Titel“, „Autor“, Verlag“ die zugehörigen Attribute. Zwischen Entitäten können Beziehungen herrschen, die als Rhomben abgebildet werden. Ein Beispiel wäre hier die Beziehung „ausgeliehen“, die ebenfalls Attribute haben kann. Für eine genauere Definition der Beziehungen kann man an die Konnektoren zwischen Entität und Beziehung Kardinalitäten schreiben.
Aktuell gibt es drei verschiedene Ansätze zur Unterstützung der Datenmodellierung.
- Chen Notation
- Schlageter Stucky
- Min-Max-Noatation
Jede dieser Notationen kann drei Typen von Relationen zwischen Entitäten beschreiben. Unterschiede gibt es nur in der Art, wie Kardinalitäten gelesen werden. Hier nun die drei Typen:
one-to-one (1:1)Eine Instanz einer Entität A ist mit genau einer anderen Entität B verbunden.
one-to-many (1:N)Eine Instanz einer Entität A kann mit keiner oder mehreren anderen Entitäten B verbunden sein, aber eine Entität B kann nur mit genau einer Entität A konnektiert sein.
many-to-many (N:M)Eine Instanz einer Entität A ist mit keiner, einer oder mehreren Entitäten B verbunden. Gleiches gilt für die Umkehrung dieser Definition.
Die Vorgehensweise des Modellierens eines ER-Diagramms besteht aus unterschiedlichen Schritten. Zu beachten ist, dass das folgende Schema im Kontext der Anforderungsanalyse durchzuführen ist. Es existieren dann Algorithmen, die eine Transformation von ER-Diagrammen zu effizienten Datenbank-Schemata ermöglichen. Schritte zur Erstellung eines ER-Diagramms zu Anforderungsanalysezwecken sind:
- Identifikation der Entitäten
- Klassifizierung der Rollen, Ereignisse, Lokationen, tangierenden Dinge oder Konzepte, mit denen der Endbenutzer Daten speichern möchte
- Bestimmung der Relationen
- Erschließung der erwarteten Verbindungen zwischen Paaren von Entitäten durch Benutzung einer Relationsmatrix
- Zeichnen der möglichen ER-Diagramme
- Entitäten in Rechtecken, Relationen in Rhomben mit Linien als Verbindungen
- Bestimmung der Kardinalitäten
- Anzahl des Auftauchens einer Entität in Bezug auf das einzelne Auftauchen jeder anderen verbundenen Entität
- Zeichnen von schlüsselbasierten ER-Diagrammen
- Bestimmung von Relationen und Inkludierung primärer und fremder Schlüssel in jede Entität
- Mapping der Attribute
- Jedes Attribut ist genau einer Entität zuzuordnen
- Zeichen des vollständigen ER-Diagramms
- Verfeinern des nun entwickelten ER-Diagramms
- Ergebniskontrolle
- Review des finalen ER-Diagramms
Literaturverweis:
Wirtschafsinformatik, Referenzmodell für industrielle
Geschäftsprozesse
ARIS-Modellierungsmethoden, Metamodelle, Anwendungen