Vorüberlegungen

Wir versuchen uns, in das folgende Szenario einzudenken:

• Wir sind ein Zwischenhändler, der Zahnärzte mit allem ausstattet, was die brauchen, um ihre Patienten zu foltern.
• Wir müssen Buch führen über unsere Kunden (Doktoren), unsere Lieferanten, angebotene Produkte und unsere Bestellungen.
• Unser sehr unerfahrene Sekretär hat mal was von mysql gehört und die derzeit bekannten Daten in eine Tabelle geschrieben.

Da unser Sekretär normal nur mit Tabellenkalkulationen arbeitet, hat er alle Infos einfach mal in eine Tabelle gepackt:

Auf den ersten Blick fällt auf, dass in unserer Tabelle etliche Informationen mehrfach gespeichert sind, das kann zu Problemen führen.

Im Moment sieht alles noch sehr übersichtlich aus. Aber was passiert, wenn wir 10.000 oder 100.000 Datensätze verwalten müssen? Was, wenn ein Kunde den Händler wechselt oder sich die Adresse eines Herstellers ändert? Wie kann jemand etwas bestellen, wenn nicht irgendwo ersichtlich ist, welche Produkte es überhaupt gibt?

Hinter diesen Begriffen verbirgt sich alles, was den logischen Aufbau unserer Datenbank gefährden könnte.

• Von Redundanz spricht man, wenn Informationen mehrfach gespeichert sind. Rdundanzen führen zu einem höheren Speicherplatzbedarf und gefährden die Konsistenz der Informationen, da Änderungen häufüg mehrfach vorgenommen werden müssen.
• Von Anomalie spricht man, wenn sich beispielsweise Datensätze in ihren Angaben „unregelmäßig“ unterscheiden.
• Von Inkonsistenz spricht man, wenn sich Informationen widersprechen.

Ein DBMS soll Fehler dieser Art eigentlich vermeiden, dazu muss die Datenbank jedoch sinnvoll konzipiert sein - was im Falle der allumfassenden Tabelle nicht der Fall ist.

Stelle dir vor, unser Sekretär muss einen neuen Zahn-„Doktor“ (Emilia Bohrgut, An der Bohrinsel 87, 23918 Diamantspitz) in die Datenbank einfügen.

• Wo kannst du in unserer Datenbanktabelle Redundanzen finden?
• Inwiefern stellt der neue Datensatz für Doktor Bohrgut in unserer Tabelle eine Anomalie dar?
• Die Firma Eisen-Karl hat eine neue Anschrift, unser Sekretär muss diese in unserer Tabelle korrigieren.
  • Wo erschweren ihm Redundanzen diese Arbeit?
  • Warum können die Redundanzen dazu führen, dass die Daten inkonsistent werden?

Redundanzen sind einfach ausgedrückt, doppelt gespeicherte Informationen. In unserem ersten Entwurf haben wird die zuhauf, bei den Produkten, Preisen, Doktoren oder Adressen. Redundanzfreiheit ist also nur das Gegenteil von Redundanz, also die Vermeidung doppelter Einträge. Die Vorteile liegen auf der Hand.

• Geringerer Speicherbedarf
• Erhöhung der Wartbarkeit
• Vermeidung von

Man könnte nun auf die Idee kommen, alle Bestellungen, so wie man es normalerweise aus Excel gewöhnt ist, einfach in eine Tabelle zu packen.

+--+------------+------+------+------+------------+---------------+-------------------------------+-----------------------+
|id|produkt     |preis |nummer|anzahl|doktor      |telefon_fax    |adresse                        |hersteller             |
+--+------------+------+------+------+------------+---------------+-------------------------------+-----------------------+
| 1|Schlagbohrer|199.95|1000-1|1     |Blutgesicht |123-550,123-551|Kariesweg 1, 12345 Zahnstein   |Hilti, Adresse... 
| 2|Zement      |  5.95|1000-2|5     |Quälstein   |456-777,456-778|Lochpfad 23, 23458 Schmerzstadt|Hoch & Tief, Adresse...|
| 3|Kneifzange  | 19.95|1000-3|3     |Eisenfaust  |789-250,789-251|Zahnwurzel 3, 87454 Dolomostadt|Eisen-Karl, Adresse... |
| 4|Brecheisen  | 49.95|1000-4|7     |Rostzange   |234-100,234-101|Peinweg 5, 74512 Reissheim     |Eisen-Karl, Adresse... |
| 5|Hammer      | 19.95|1000-5|4     |Frankenstein|567-200.567-201|Am Dom 5, 50670 Köln           |Stahl AG, Adresse...   |
| 6|Zement      |  5.95|1000-2|9     |Eisenfaust  |789-250,789-251|Zahnwurzel 3, 87454 Dolomostadt|Hoch & Tief, Adresse...|
| 7|Brecheisen  | 49.95|1000-4|2     |Blutgesicht |123-550,123-551|Kariesweg 1, 12345 Zahnstein   |Eisen-Karl, Adresse... |
+--+------------+------+------+------+------------+---------------+-------------------------------+-----------------------+

Bevor wir uns an ein gutes Design heranwagen, schauen wir uns an, wie man es nicht macht und warum. Nehmen wir mal folgende Situation an. Wir sind ein Zwischenhändler, der Zahnärzte mit allem ausstattet, was die brauchen, um uns zu foltern.

Man könnte nun auf die Idee kommen, alle Bestellungen, so wie man es normalerweise aus Excel gewöhnt ist, einfach in eine Tabelle zu packen.

+--+------------+------+------+------+------------+---------------+-------------------------------+-----------------------+
|id|produkt     |preis |nummer|anzahl|doktor      |telefon_fax    |adresse                        |hersteller             |
+--+------------+------+------+------+------------+---------------+-------------------------------+-----------------------+
| 1|Schlagbohrer|199.95|1000-1|1     |Blutgesicht |123-550,123-551|Kariesweg 1, 12345 Zahnstein   |Hilti, Adresse... 
| 2|Zement      |  5.95|1000-2|5     |Quälstein   |456-777,456-778|Lochpfad 23, 23458 Schmerzstadt|Hoch & Tief, Adresse...|
| 3|Kneifzange  | 19.95|1000-3|3     |Eisenfaust  |789-250,789-251|Zahnwurzel 3, 87454 Dolomostadt|Eisen-Karl, Adresse... |
| 4|Brecheisen  | 49.95|1000-4|7     |Rostzange   |234-100,234-101|Peinweg 5, 74512 Reissheim     |Eisen-Karl, Adresse... |
| 5|Hammer      | 19.95|1000-5|4     |Frankenstein|567-200.567-201|Am Dom 5, 50670 Köln           |Stahl AG, Adresse...   |
| 6|Zement      |  5.95|1000-2|9     |Eisenfaust  |789-250,789-251|Zahnwurzel 3, 87454 Dolomostadt|Hoch & Tief, Adresse...|
| 7|Brecheisen  | 49.95|1000-4|2     |Blutgesicht |123-550,123-551|Kariesweg 1, 12345 Zahnstein   |Eisen-Karl, Adresse... |
+--+------------+------+------+------+------------+---------------+-------------------------------+-----------------------+

Auf den ersten Blick fällt auf, dass in unserer Tabelle etliche Informationen mehrfach gespeichert sind, das kann zu großen Problemen führen. Im Moment sieht alles noch sehr übersichtlich aus. Aber was passiert, wenn wir 10.000 oder 100.000 DAtensätze verwalten müssen?

Angenommen, Dr. Frankenstein geht künftig wieder seiner ursprünglichen Profession nach und baut Menschen zusammen, er fällt als unser Kunde weg, und belegt als Karteileiche in unserer Datenbank unnötig Speicherplatz.

Oder die Einkaufspreise steigen. Oder Eisen-Karl kann nicht mehr liefern, da er pleite ist. Und wo zum Teufel kommen eigentlich die Produkte her? Wie kann jemand etwas bestellen, wenn nicht irgendwo ersichtlich ist, welche Produkte es überhaupt gibt?

Ihr habt also schon gemerkt, dass unser erster Entwurf ziemlicher Müll ist, da wir bei Änderungen immer wieder vor großen Problemen stehen werden. Um diesen Problemen zu begegnen, sollte man Datenbanken „normalisieren“. Allerdings müssen wir vorher noch ein paar Begriffe klären.

Hinter diesen Begriffen verbirgt sich alles, was den logischen Aufbau unserer Datenbank gefährden könnte. Einen ersten Einblick in die Problematik habe ich euch schon oben gegeben.

Redundanzen sind einfach ausgedrückt, doppelt gespeicherte Informationen. In unserem ersten Entwurf haben wird die zuhauf, bei den Produkten, Preisen, Doktoren oder Adressen. Redundanzfreiheit ist also nur das Gegenteil von Redundanz, also die Vermeidung doppelter Einträge. Die Vorteile liegen auf der Hand.

• Geringerer Speicherbedarf
• Erhöhung der Wartbarkeit
• Vermeidung von Inkonsistenzen und Anomalien

Sind widersprüchliche Daten oder logische Brüche innerhalb einer Datenbank. Sie treten sehr oft auf, wenn man zum Beispiel Änderungen an den Inhalten vornimmt und Beziehnungen zwischen Informationen nicht berücksichtigt.

Auf den ersten Blick fällt auf, dass in unserer Tabelle etliche Informationen mehrfach gespeichert sind, das kann zu großen Problemen führen. Im Moment sieht alles noch sehr übersichtlich aus. Aber was passiert, wenn wir 10.000 oder 100.000 DAtensätze verwalten müssen?

Angenommen, Dr. Frankenstein geht künftig wieder seiner ursprünglichen Profession nach und baut Menschen zusammen, er fällt als unser Kunde weg, und belegt als Karteileiche in unserer Datenbank unnötig Speicherplatz.

Oder die Einkaufspreise steigen. Oder Eisen-Karl kann nicht mehr liefern, da er pleite ist. Und wo zum Teufel kommen eigentlich die Produkte her? Wie kann jemand etwas bestellen, wenn nicht irgendwo ersichtlich ist, welche Produkte es überhaupt gibt?

Ihr habt also schon gemerkt, dass unser erster Entwurf ziemlicher Müll ist, da wir bei Änderungen immer wieder vor großen Problemen stehen werden. Um diesen Problemen zu begegnen, sollte man Datenbanken „normalisieren“. Allerdings müssen wir vorher noch ein paar Begriffe klären.

Hinter diesen Begriffen verbirgt sich alles, was den logischen Aufbau unserer Datenbank gefährden könnte. Einen ersten Einblick in die Problematik habe ich euch schon oben gegeben.

Redundanzen sind einfach ausgedrückt, doppelt gespeicherte Informationen. In unserem ersten Entwurf haben wird die zuhauf, bei den Produkten, Preisen, Doktoren oder Adressen. Redundanzfreiheit ist also nur das Gegenteil von Redundanz, also die Vermeidung doppelter Einträge. Die Vorteile liegen auf der Hand.

• Geringerer Speicherbedarf
• Erhöhung der Wartbarkeit
• Vermeidung von Inkonsistenzen und Anomalien

Sind widersprüchliche Daten oder logische Brüche innerhalb einer Datenbank. Sie treten sehr oft auf, wenn man zum Beispiel Änderungen an den Inhalten vornimmt und Beziehnungen zwischen Informationen nicht berücksichtigt.

Inkonsistenzen und Anomalien

Sind widersprüchliche Daten oder logische Brüche innerhalb einer Datenbank. Sie treten sehr oft auf, wenn man zum Beispiel Änderungen an den Inhalten vornimmt und Beziehnungen zwischen Informationen nicht berücksichtigt.