1 Datamodelleren en databases 2011 Introductie Leen Breure 1/33 Opzet van de cursus Twee hoorcolleges in totaal week 1 en week 8 (14 juni) Wekelijks p...
Opzet van de cursus • Twee hoorcolleges in totaal – week 1 en week 8 (14 juni)
• Wekelijks practicum: ca. 2 * 1 uur – 1 uur: ontwikkeling van eigen database • toepassing van de handboekstof • team-van-2: ontwerp en implementatie
Simon Pool
– 1 uur: hulp en feedback bij weekopdrachten Pauline Hovers 2/33
Werkwijze per week 1. Handboekstof lezen *) 2. Weekopdrachten maken 3. Practicum: – eventueel hulp vragen bij opdrachten – bespreking ingeleverde opdrachten
4. Practicum: voortgang eigen database bespreken (invullen template!) 5. Inleveren weekopdrachten *) Zie ook de slides bij elk hoofdstuk
3/33
1
DMD-2011 Introductie
Ontwerp eigen database • • • • •
Leerstof toepassen op je eigen wereld Begrenzing: niet te groot, niet te klein Requirements – datamodel – bevraging Ruimte voor individuele niveauverschillen Deliverable aan het einde: databaseontwerp (template) + database met data + queries 4/33
Toetsing A. Weekopdrachten (individueel): 25% • • •
alle opdrachten inleveren via Submit enkele worden nagekeken: 0..8 (bonus: 9, 10) niet te herkansen, wel te compenseren
B. Eigen databaseontwerp (team): 25% C. Tentamen: 50% • •
mc-deel modelleeropgaven (boek)
Proeftoets (alleen mc): tijdens practicum: 6 juni 5/33
Feedback • Handboekstof: bij eigen databaseontwerp • Weekopdrachten: stud. ass. bespreken nagekeken opgaven • Eigen databaseontwerp: wekelijks • Tentamen: – proeftoets – inkijken na het tentamen
6/33
2
DMD-2011 Introductie
Groepen en timeslots • N = 60 4 vaste groepen: – elk ca. 15 personen – lijst invullen!
• maandagmiddag
database weekontwerp opgaven 13-14 uur Groep 1
Groep 2
14-15 uur Groep 2
Groep 1
15-16 uur Groep 3
Groep 4
16-17 uur Groep 4
Groep 3
BBL 103
overige zalen
7/33
Kalender
8/33
Is datamodelleren belangrijk? “Data modeling is the hardest and most important activity in the RDBMS world. If you get the data model wrong, your application might not do what users need, it might be unreliable, it might fill up the database with garbage”. Philip Greenspun http://philip.greenspun.com/sql/data-modeling.html 9/33
3
DMD-2011 Introductie
Opmerkingen • Datamodelleren = regels toepassen voorbeelden nodig: – running example: Pine Valley – je eigen database
• Datamodelleren = communiceren met klant • Vaak belang pas ingezien, als het fout gaat kost geld, conflicten • Doel van de cursus: iedereen op redelijk niveau database ontwerpen en datamodel kan beoordelen 10/33
Vragen over het praktische gedeelte?
Dan nu de inhoud van datamodelleren… 11/33
Datamodelleren: ontwerpen van de database = kern van informatiesysteem bedrijfsproces data datamodel requirements
theoretisch databasemodel
diagram
b.v. relationele database model
12/33
4
DMD-2011 Introductie
Dat wil zeggen… • Analyse van informatie & ontwerp database: – soorten entiteiten en hun attributen – verbanden en afhankelijkheden die bestaan in Universe of Discourse (UoD) = de “mini-wereld van de database”
• met als doel: – datamodel database-structuur N.B. Er is meestal niet een enkel goed model (varianten) communiceren! 13/33
Database en informatiesysteem
DBMS
14/33
Waarom een DBMS? Wat is het verschil tussen A en B (implicaties)?
15/33
5
DMD-2011 Introductie
DBMS data independence: • • •
•
Scheiding van de data en de programma’s Data access staat los van (veranderingen in) fysieke dataopslag In de database velden toevoegen / verwijderen zonder noodzakelijk programma’s aan te passen De data verwerkende programma’s worden robuust: immuun voor veranderingen in de database 16/33
Voorbeeld datamodellering
Hondenschool
17/33
Het begin lijkt makkelijk…
Maar wat te doen als iemand meer dan één hond heeft?
Redundantie!
18/33
6
DMD-2011 Introductie
Dan anders…
Ook dit werkt niet: • Voor hoeveel honden moeten er velden komen? • Wat te doen met de attributen van ‘hond’ (m/v, soort, etc.) • Ingewikkeld bevragen: waar zit ‘Nero’ (Hond1 / Hond2 / Hond3)? 19/33
Maar wel zó…
primary key
primary key
foreign key
1:N-relatie
20/33
Methodologie • Datamodelleren gaat in stappen • Verschillen, afhankelijk van de gekozen methodolgie voor systeemontwkkeling • Meestal 3 niveau’s: – conceptueel – logisch – fysiek
21/33
7
DMD-2011 Introductie
Niveaus van datamodelleren • Conceptueel – de wereld die wordt vastgelegd in de database (Universe of Discourse) – entitytypes en attributen
• Logisch – een datamodel toegesneden op de implementatie-omgeving, b.v. een RDBMS – tabellen en velden
• Fysiek – technische specificatie van tabellen, veldlengte. veldtype, etc. indexen, etc.
22/33
Conceptueel: ER-model ER = Entity-Relationship – top-down benadering – bedacht door P. Chen (1976) – entiteitsklassen (= entity types) met attributen – relaties tussen deze entiteitsklassen – requirements te modelleren - ERD te lezen als verzameling beweringen (assertions) over samenhang in UoD – resulteert in ERD (entity-relationship diagram) 23/33
Varianten in notatie Entiteiten en relaties
Entiteit met attribuut
De notatie met de “kraaiepoot” is eenvoudiger, maar ook beperkter (relaties geen attributen)
Relatie met attribuut
24/33
8
DMD-2011 Introductie
Voorbeeld ERD optionaliteit
entiteitsklasse mag ook attribuutnamen bevatten, i.h.b. PK en FK
Hoe het diagram te lezen?
relatie met cardinaliteit (connectivity) en labels
25/33
Logisch: normaliseren • Logische ontwerp houdt rekening met het theoretische opslagmodel – meestal het relationele database model (tabellen)
• Normaliseren in stappen = normaalvormen: – – – –
1NF 2NF 3NF etc. 26/33
Relationele tabel tabel = relatie
Altijd rechthoekig dus geen spreadsheet-tabel
KlantNr
Init
Naam
Adres
Plaats
134
J.A.P.
Pieters
Westzoom 12
Breda
135
K.
Verhoog
Voorstraat 1
Utrecht
136
M.A.
Jansen
Zuidwal 3
Ede
etc.
etc.
etc.
etc.
etc.
cel (atomaire waarde) kolom = veld
rij = record = tuple records: verzameling volgorde niet relevant voor het model 27/33
9
DMD-2011 Introductie
Niet genormaliseerd Crse
Coursename
Level Mod
Mod-name
Status
Credit s
B74
Comp Sci
Ba
B741
Program 1
Basic
8
B742
Hardware 1
B743
Data Proc 1
B744
Program 2
Medium
11
B745
Hardware 2
B951
Information
Advanced
15
B952
Web infosys
B741
Program 1
Basic
8
B94
Comp Apps
Ma
• Speadsheet format (GEEN relationele tabel) • Repeating groups: 1 Course-name met N Mod-names 28/33
Doel van normaliseren • De juiste indeling in tabellen – welke attributen horen logisch bij elkaar – elke tabel: één entiteitstype
• Sleutels (primary keys, foreign keys) vinden – minimale PK – FK verwijst naar PK
• Redundantie vermijden 29/33
Fysiek: dataopslag & -toegang • • • • • • •
Veldlengtes Datatypes Primaire en secundaire indexen Disk space Client/server Autorisatie en beveiliging etc. 30/33
10
DMD-2011 Introductie
Wat is een goed datamodel? 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
Compleet Niet-redundant Implementeert business-rules Data herbruikbaar voor meerdere doelen Stabiel (t.o.v. bedrijfspraktijk) Flexibel (uitbreidbaar) Elegant Helder (communicatie van concepten en regels) Past in bredere data-architectuur 31/33
Rest van de cursus I.
Bevraging (SQL)
II.
Database-applicaties
32/33
Voor volgende week • Lees handboek • Maak weekopdrachten • Kies een onderwerp voor je database
