Projekt: Eine eigene Datenbank
In diesem Projekt geht ihr den ganzen Weg noch einmal – diesmal für einen Gegenstand, den ihr selbst wählt: von der Beschreibung über das Modell zum Schema, zur Umsetzung und zu den Abfragen.
Gearbeitet wird in Gruppen von drei bis vier Personen.
Ein Thema wählen
Sucht euch einen Gegenstand, den ihr kennt und über den ihr Auskunft geben könnt. Er muss vier Bedingungen erfüllen:
- mindestens fünf Entitätstypen
- mindestens eine n:m-Beziehung
- mindestens eine Beziehung mit einem Beziehungsattribut
- genug Inhalt für mindestens zehn interessante Abfragen
Vorschläge, falls euch nichts einfällt:
| Thema | n:m-Beziehung darin |
|---|---|
| Die Schulbibliothek | Buch ↔ Autor, Ausleihe als eigener Entitätstyp |
| Ein Sportverein mit Mannschaften und Spielen | Person ↔ Mannschaft (mit Position und Rückennummer) |
| Ein Kino mit Vorstellungen und Reservierungen | Film ↔ Genre, Reservierung als eigener Entitätstyp |
| Ein Rezeptportal | Rezept ↔ Zutat (mit Menge und Einheit) |
| Ein Musikstreamingdienst | Titel ↔ Wiedergabeliste, Titel ↔ Mitwirkende |
| Der Stundenplan eurer Schule | Lehrkraft ↔ Fach (Lehrbefähigung), Kurs ↔ Raum ↔ Zeit |
| Ein Onlineshop | Bestellung ↔ Artikel (mit Menge und Einzelpreis) |
| Eine Spielesammlung mit Ausleihe unter Freunden | Spiel ↔ Kategorie, Partie ↔ Mitspielende (mit Punktzahl) |
Die fünf Bausteine
1. Beschreibung
Schreibt einen Text von etwa einer halben Seite, der euren Gegenstand beschreibt – so, wie das Organisationsteam der Klangwiese es in Kapitel 5 getan hat.
Wichtig: Der Text muss vollständig sein. Alles, was später in der Datenbank steht, muss darin vorkommen. Und er muss die Kardinalitäten erkennen lassen: „Ein Rezept braucht mehrere Zutaten, eine Zutat kommt in vielen Rezepten vor."
Tauscht die Beschreibung mit einer anderen Gruppe. Was die andere Gruppe nicht versteht, ist eine Lücke im Text – nicht ihr Problem.
2. ER-Diagramm
Zeichnet das ER-Diagramm in Chen-Notation:
- Entitätstypen als Rechtecke, Beziehungstypen als Rauten, Attribute als Ellipsen
- Schlüsselattribute unterstrichen
- alle Kardinalitäten, am besten in der (min, max)-Notation
- Beziehungsattribute an der Raute
Begründet in zwei bis drei Sätzen, warum ihr euch bei mindestens einer Beziehung so und nicht anders entschieden habt.
Wie zeichnen?
Auf Papier fotografieren ist völlig in Ordnung. Wer digital arbeiten will, kann Mermaid nutzen – so sind die Diagramme im Kapitel 5 gemacht:
```mermaid
graph LR
REZEPT[Rezept] ---|n| ENTHAELT{enthaelt} ---|m| ZUTAT[Zutat]
ENTHAELT --- MENGE((menge))
```3. Datenbankschema
Überführt das Diagramm mit den vier Regeln aus Kapitel 5 in Relationenschemata.
Prüft anschließend jede Relation einzeln:
- Ist sie in der 1. Normalform? In der 2.? In der 3.?
- Falls nicht: Normalisiert sie und schreibt auf, welche Abhängigkeit das Problem war.
Notiert das Ergebnis als vollständige Liste mit Primär- und Fremdschlüsseln.
4. Umsetzung
Legt die Tabellen mit CREATE TABLE an und füllt sie mit Daten.
- Wählt für jedes Attribut einen passenden Datentyp (Kapitel 7).
- Setzt alle Integritätsbedingungen:
PRIMARY KEY,FOREIGN KEY,NOT NULLüberall dort, wo die Minimalangabe 1 war. - Legt mindestens 10 Zeilen je Tabelle an – weniger ergibt keine interessanten Abfragen.
Beachtet die Reihenfolge: Erst die Tabellen, auf die verwiesen wird.
Die IDE speichert eure Arbeit im Browser. Sichert den Quelltext trotzdem regelmäßig in einer Datei – ein geleerter Browserspeicher hat schon manches Projekt gekostet.
Solange eine Tabelle noch nicht angelegt ist, markiert die IDE jeden Verweis darauf als Fehler. Das verschwindet, sobald ihr das CREATE TABLE einmal ausgeführt habt.
5. Abfragen
Formuliert zehn Fragen an eure Datenbank – zuerst auf Deutsch, dann als SQL. Darunter müssen sein:
- mindestens zwei mit einem Verbund über drei oder mehr Tabellen
- mindestens zwei mit
GROUP BY, davon eine mitHAVING - mindestens eine mit einer Unterabfrage
- mindestens eine, die über die n:m-Beziehung geht
Zu jeder Frage gehört: die deutsche Formulierung, die SQL-Anweisung und die Zahl der gelieferten Zeilen.
Abgabe
Die Gruppe gibt ab:
- die Beschreibung (halbe Seite)
- das ER-Diagramm mit Kardinalitäten
- das Datenbankschema mit einer Begründung der Normalform
- den SQL-Quelltext für Tabellen und Daten
- die zehn Abfragen mit deutscher Formulierung und Ergebnisumfang
- eine Datenschutzbetrachtung: Enthält eure Datenbank personenbezogene Daten? Welche Prinzipien aus Kapitel 8 sind berührt? Was würdet ihr anders machen, wenn die Datenbank wirklich in Betrieb ginge?
Bewertungskriterien
| Kriterium | Worauf geachtet wird |
|---|---|
| Modellierung | Sind alle Entitätstypen, Beziehungen und Kardinalitäten richtig erfasst? Passt das Modell zur Beschreibung? |
| Schema | Sind Primär- und Fremdschlüssel richtig gesetzt? Ist die 3. Normalform erreicht – oder die Abweichung begründet? |
| Umsetzung | Passen die Datentypen? Sind die Integritätsbedingungen vollständig? Läuft alles? |
| Abfragen | Decken sie die geforderte Bandbreite ab? Liefern sie, was die deutsche Formulierung verspricht? |
| Begründung | Werden Entscheidungen erklärt, nicht nur getroffen? |
| Zusammenarbeit | Ist die Arbeit erkennbar aufgeteilt und zusammengeführt worden? |
Ein sauber begründetes einfaches Modell ist mehr wert als ein aufwendiges, das niemand erklären kann.
Arbeitsteilung
Die Bausteine 1 bis 3 solltet ihr gemeinsam machen. Wer beim Modell nicht dabei war, versteht das Schema nicht.
Ab Baustein 4 lässt sich aufteilen:
- eine Person legt die Tabellen an und pflegt das Schema
- zwei Personen erfinden und erfassen Daten
- eine Person schreibt Abfragen und meldet zurück, was am Schema unpraktisch ist
Diese Rückmeldung ist der wertvollste Teil. Fast immer stellt sich beim Abfragen heraus, dass im Modell etwas fehlt – und genau dann lernt man am meisten über Modellierung.