Entity-Relationship-Modell (ERM)

Das Entity-Relationship Modell

Das Entity-Relationship-Modell (kurz: ERM) wurde 1976 von Peter Chen entwickelt mit laufender Weiterentwicklung, so Ende der 1980er Jahre durch Wong und Katz.  Dabei handelt es sich um ein einheitliches Beschreibungsmodell zur Darstellung von Objekten/Subjekten mit deren Eigenschaften aus einem relevanten Ausschnitt der realen Welt und die Beziehung dieser untereinander. Das ERM ist somit Grundlage für den Datenbankentwurf. Es ist in der konzeptionellen Ebene der 3-Schichten-Architektur angesiedelt und dient der Verständigung zwischen dem Anwender (Auftraggeber) und dem Entwickler (i.d.R. Softwarehaus). Das ERM beschreibt nur das „Was“ umgesetzt werden soll. Technische Details „Wie“ etwas umgesetzt wird spielen im ERM keine Rolle.

Grundlegende Komponenten eines ERM sind

• Entity / Entity-Typ
• Attribute
• Relationship / Relationship-Typ
• Komplexitäten

Die Komponenten im Einzelnen: Entity / Entity-Typ mit Attributen (1. Schritt)

Entity – einzelnes Objekt/Subjekt	Erläuterung Entity Entity ist ein reales oder abstraktes Subjekt/Objekt, das für die betrachtende Problemstellung von Interesse ist und sich eindeutig von anderen Objekten/Subjekten mit seinen Attributen (Eigenschaften) unterscheidet. Attribute sind Eigenschaften, die zum Objekt/Subjekt passen und dieses näher beschreiben, z.B. Schülerin Sahra mit den Attributen Name, Vorname, Schulform, Klassenbezeichnung Hinweis: Entitys stellen Datensätze (Tupel) in einer Datenbank dar! Jedes Entity muss ein Schlüsselattribut besitzen, das es eindeutig identifiziert!
Entity-Typ: Zusammenfassung gleichartiger Objekte /Subjekte	Erläuterung Entity-Typ Entity-Typ ist die Zusammenfassung aller Entitys mit gleichen Attributen, z.B. Schüler. Sie werden im ERM durch durch ein Substantiv (Nomen) dargestellt. Im ERM werden nur Entity-Typen abgebildet! Entity-Typen stellen die Tabellen in einer Datenbank dar! Jeder Entity-Typ benötigt ein Schlüsselattribut zwecks eindeutiger Zuordnung!
Graphische Darstellung Entity mit Attributen am Beispiel Lehrer
Graphische Darstellung Entity-Typ mit Attributen am Beispiel Lehrer Alternative Darstellung

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Aufgabe 1:

Finde fünf weitere Entity-Typen! Lege hierzu das jeweilige Schlüsselattribut und die passenden Eigenschaften fest!

Aufgabe 2:

Die Komponenten im Einzelnen: Relationship / Relationship-Typen (2. Schritt)

	o   Relationship (Beziehung): Logische Verknüpfung zwischen zwei konkreten namentlichen Entitys. Sie stellt einen realen Sachverhalt dar. Beziehungen können durch zusätzliche Attribute beschrieben werden. z.B. Relationship „unterrichtet“: Lehrer Dr. Zöphel unterrichtet Schülerin Sahra.
	o   Relationship-Typ (Beziehungstyp): Logische Verknüpfung zwischen zwei Entity-Typen, dabei handelt es sich um die allgemeine Zusammenfassung aller Relationships (Beziehungen) mit gleicher Ausprägung. Der Relationship-Typ stellt einen allgemeinen Sachverhalt dar. Zum Beispiel Lehrer unterrichtet Schüler. Der Relationship-Typ wird im ERM dargestellt durch ein Verb.

Die Entity-Typen mit ihren Attributen und die Beziehungen (Relationship-Typen) zwischen den Entity-Typen können zunächst mit Hilfe einer Tabelle analysiert und wie folgt dargestellt werden.

Hinweis: Damit die Attribute von Lehrer und Schüler unterscheidbar sind, steht vor den jeweiligen Attributen der Buchstabe L für Lehrer und S für Schüler.

Daraus lässt sich folgendes ERM ableiten

Die Komponenten im Einzelnen: Komplexitäten (3. Schritt)

Die Komplexitäten geben an, in welchem Verhältnis die Entity-Typen zueinander in Beziehung stehen. Die Komplexität wird durch die Beschriftung der Kanten mit 1, m oder n ausgedrückt.

Man unterscheidet zwischen folgenden Komplexitäten:

1:1 Beziehung	Bei einer 1:1 Beziehung handelt es sich um eine ein-ein-deutige Beziehung. Erläuterung am Beispiel Schüler – Zeugnis: Ein konkretes Entiy vom Entity-Typ „Schüler“ steht genau mit einem konkreten Entity-Typ „Zeugnis“ in Beziehung und umgekehrt. Es handelt sich um eine „beidseitige“- Muss-Beziehung. Das bedeutet, verlässt ein bestimmter Schüler vorzeitig die Schule, so erhält dieser Schüler auch kein Zeugnis. Schüler und Zeugnis sind voneinander abhängig. Die Entity-Typen sind miteinander verzahnt. Lese- und Schreibrichtung: Ein Schüler erhält genau ein (1) auf ihn ausgestelltes Zeugnis. Ein Zeugnis wird genau für einen (1) Schüler ausgestellt
1:n Beziehung	Bei einer 1:n Beziehung handelt es sich um eine ein-deutige Beziehung. Erläuterung am Beispiel: Schüler – Klasse Genau ein Entity vom Entity-Typ „Klasse“ steht mit mehreren Entitys vom Entity-Typ „Schüler“ in Verbindung. Und nur ein Entity vom Entity-Typ „Schüler“ steht mit genau einem Entity vom Entity-Typ „Klasse“ in Beziehung Lese- und Schreibrichtung Ein Schüler besucht genau eine (1) Klasse. Eine Klasse wird von mehreren (n) Schülern besucht.
n:1 Beziehung	Bei einer n:1 Beziehung handelt es sich um eine ein-deutige Beziehung nur mit umgekehrter Lese- und Schreibrichtung. Erläuterung am Beispiel: Klasse – Schüler s.o. 1:n Beziehung nur in umgekehrter Richtung Lese- und Schreibrichtung: Eine Klasse wird von mehreren (n) Schülern besucht. Ein Schüler besucht genau eine (1) Klasse.
n:m Beziehung	Bei einer n:m Beziehung handelt es sich um eine mehr-deutige Beziehung. Erläuterung am Beispiel Schüler – Lehrer: Mehrere Entitys des Entity-Typs „Schüler“ stehen mit mehreren Entitys des Entity-Typs „Lehrer“ in Beziehung und umgekehrt. Es handelt sich hierbei um eine Kann-Beziehung, d.h. verlässt ein Schüler die Schule so werden nicht automatisch die dazugehörigen Lehrer gelöscht. Diese Entity-Typen bestehen unabhängig voneinander. Lese- und Schreibrichtung: Ein Schüler wird von mehreren (n) Lehrern unterrichtet. Ein Lehrer unterrichtet mehrere (m) Schüler

Zum Erstellen eines ERMs geht man also wie folgt vor:

1. Schritt: Entity-Typen mit den dazugehörigen Schlüsselattributen sowie alle passenden Attribute erkennen und darstellen!
2. Schritt: Relationship-Typen für die zueinander gehörenden Entity-Typen festlegen!
3. Schritt: Komplexitäten ermitteln und angeben

Abschließend sieht unser fertiges ERM wie folgt aus:

Alternative Darstellung des fertigen ERMs:

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