Seite 3. ERM – Entity-Relationship-Modell
ERM – Entity-Relationship-Modell
Diese Seite erklärt das ERM so, dass du es schnell für IHK-Aufgaben anwenden kannst.
ERM bedeutet:
Entity-Relationship-Modell
Auf Deutsch:
Entitäten-Beziehungs-Modell
Ein ERM wird benutzt, um Daten und deren Beziehungen zu planen, bevor daraus später Tabellen in einer Datenbank entstehen.
Wofür braucht man ein ERM?
Ein ERM hilft dir, aus einer fachlichen Beschreibung ein Datenmodell zu bauen.
Beispiel:
Ein Kunde kann mehrere Bestellungen aufgeben.
Eine Bestellung gehört immer zu genau einem Kunden.
Eine Bestellung enthält mehrere Produkte.
Ein Produkt kann in mehreren Bestellungen enthalten sein.
Daraus erkennt man:
- Es gibt Datenobjekte.
- Diese Datenobjekte haben Eigenschaften.
- Diese Datenobjekte stehen miteinander in Beziehung.
- Manche Beziehungen haben bestimmte Anzahlen, zum Beispiel 1:n oder n:m.
Genau dafür ist ein ERM da.
Woran erkenne ich in einer Aufgabe, dass ein ERM gemeint ist?
Typische Signalwörter:
| Signalwort / Formulierung | Hinweis |
|---|---|
| Entität | Es geht um ein Datenobjekt |
| Attribut | Es geht um Eigenschaften |
| Beziehung | Es geht um Verknüpfungen zwischen Datenobjekten |
| Kardinalität | Es geht um 1:1, 1:n oder n:m |
| Kunde, Bestellung, Produkt | Typische Entitäten |
| „kann mehrere haben“ | Hinweis auf 1:n oder n:m |
| „gehört zu genau einem“ | Hinweis auf 1:n |
| „Datenmodell erstellen“ | ERM oder relationales Modell |
| „fachlich modellieren“ | Meist zuerst ERM |
Grundbausteine eines ERM
| Baustein | Bedeutung | Beispiel |
|---|---|---|
| Entität | Wichtiges Datenobjekt | Kunde, Produkt, Bestellung |
| Attribut | Eigenschaft einer Entität | Name, Preis, Datum |
| Beziehung | Verbindung zwischen Entitäten | Kunde gibt Bestellung auf |
| Kardinalität | Anzahl-Beziehung | 1:1, 1:n, n:m |
| Primärschlüssel | Eindeutige ID | kunden_id |
| Zwischentabelle | Auflösung einer n:m-Beziehung | Bestellposition |
Entität
Eine Entität ist ein wichtiges Datenobjekt, über das Informationen gespeichert werden sollen.
Beispiele:
- Kunde
- Bestellung
- Produkt
- Rechnung
- Mitarbeiter
- Kurs
- Raum
- Gerät
Merksatz:
Entitäten sind meistens Hauptwörter.
Beispiel:
Ein Kunde bestellt ein Produkt.
Mögliche Entitäten:
Kunde
Produkt
Bestellung
Attribut
Ein Attribut ist eine Eigenschaft einer Entität.
Beispiel Entität Kunde:
| Attribut | Bedeutung |
|---|---|
| kunden_id | eindeutige Kundennummer |
| vorname | Vorname |
| nachname | Nachname |
| E-Mail-Adresse | |
| telefon | Telefonnummer |
Beispiel Entität Produkt:
| Attribut | Bedeutung |
|---|---|
| produkt_id | eindeutige Produktnummer |
| bezeichnung | Name des Produkts |
| preis | Preis |
| lagerbestand | Anzahl im Lager |
Merksatz:
Attribute beschreiben eine Entität genauer.
Primärschlüssel
Ein Primärschlüssel identifiziert jeden Datensatz eindeutig.
Beispiele:
kunden_id
produkt_id
bestellung_id
Warum braucht man Primärschlüssel?
Weil Namen nicht eindeutig sein müssen.
Beispiel:
Es kann mehrere Kunden mit dem Namen Müller geben.
Aber:
kunden_id = 1001
ist eindeutig.
Merksatz:
Jede Entität braucht einen eindeutigen Primärschlüssel.
Beziehung
Eine Beziehung beschreibt, wie zwei Entitäten zusammenhängen.
Beispiel:
Kunde gibt Bestellung auf
Entitäten:
Kunde
Bestellung
Beziehung:
gibt auf
Darstellung als einfache Textform:
Kunde -- gibt auf -- Bestellung
Weitere Beispiele:
| Beziehung | Bedeutung |
|---|---|
| Kunde gibt Bestellung auf | Kunde und Bestellung hängen zusammen |
| Bestellung enthält Produkt | Eine Bestellung besteht aus Produkten |
| Mitarbeiter arbeitet in Abteilung | Mitarbeiter ist einer Abteilung zugeordnet |
| Schüler belegt Kurs | Schüler nimmt an einem Kurs teil |
Kardinalität
Die Kardinalität beschreibt, wie viele Datensätze miteinander verbunden sein können.
Die wichtigsten Kardinalitäten:
| Kardinalität | Bedeutung | Beispiel |
|---|---|---|
| 1:1 | Genau ein Datensatz gehört zu genau einem anderen | Person hat Personalausweis |
| 1:n | Ein Datensatz kann mehrere andere Datensätze haben | Kunde hat mehrere Bestellungen |
| n:m | Viele Datensätze können mit vielen anderen verbunden sein | Schüler belegen Kurse |
1:1-Beziehung
Beispiel:
Eine Person hat genau einen Personalausweis.
Ein Personalausweis gehört genau zu einer Person.
Darstellung:
Person 1 --- 1 Personalausweis
Das ist eine 1:1-Beziehung.
1:n-Beziehung
Beispiel:
Ein Kunde kann mehrere Bestellungen haben.
Eine Bestellung gehört genau zu einem Kunden.
Darstellung:
Kunde 1 --- n Bestellung
Das ist eine 1:n-Beziehung.
Merksatz:
Wenn ein Objekt mehrere andere haben kann, ist es meistens 1:n.
n:m-Beziehung
Beispiel:
Eine Bestellung kann mehrere Produkte enthalten.
Ein Produkt kann in mehreren Bestellungen vorkommen.
Darstellung:
Bestellung n --- m Produkt
Das ist eine n:m-Beziehung.
Wichtig:
Eine n:m-Beziehung kann man in einer relationalen Datenbank nicht direkt einfach speichern.
Deshalb wird daraus später eine Zwischentabelle.
Beispiel:
Bestellung
Produkt
Bestellposition
Die Zwischentabelle könnte heißen:
Bestellposition
Typische Attribute der Zwischentabelle:
| Attribut | Bedeutung |
|---|---|
| bestellung_id | Verweis auf Bestellung |
| produkt_id | Verweis auf Produkt |
| menge | Wie oft wurde das Produkt bestellt? |
| einzelpreis | Preis zum Zeitpunkt der Bestellung |
ERM-Beispiel: Kunde, Bestellung, Produkt
Fachliche Beschreibung:
Ein Kunde kann mehrere Bestellungen aufgeben.
Eine Bestellung gehört immer zu genau einem Kunden.
Eine Bestellung kann mehrere Produkte enthalten.
Ein Produkt kann in mehreren Bestellungen enthalten sein.
Entitäten:
| Entität | Mögliche Attribute |
|---|---|
| Kunde | kunden_id, name, email |
| Bestellung | bestellung_id, bestelldatum |
| Produkt | produkt_id, bezeichnung, preis |
| Bestellposition | bestellung_id, produkt_id, menge |
Beziehungen:
| Beziehung | Kardinalität |
|---|---|
| Kunde zu Bestellung | 1:n |
| Bestellung zu Produkt | n:m |
| Bestellung zu Bestellposition | 1:n |
| Produkt zu Bestellposition | 1:n |
Das n:m zwischen Bestellung und Produkt wird durch Bestellposition aufgelöst.
Einfache Textdarstellung
Kunde
- kunden_id
- name
- email
1 Kunde kann n Bestellungen haben.
Bestellung
- bestellung_id
- bestelldatum
- kunden_id
1 Bestellung kann n Bestellpositionen haben.
Bestellposition
- bestellung_id
- produkt_id
- menge
1 Produkt kann in n Bestellpositionen vorkommen.
Produkt
- produkt_id
- bezeichnung
- preis
ERM vs. relationales Datenbankmodell
| ERM | Relationales Datenbankmodell |
|---|---|
| Fachliches Modell | Technischeres Tabellenmodell |
| Zeigt Entitäten | Zeigt Tabellen |
| Zeigt Beziehungen | Zeigt Primär- und Fremdschlüssel |
| Nutzt Kardinalitäten | Nutzt Schlüsselbeziehungen |
| Vorstufe zur Datenbank | Grundlage für echte Tabellenstruktur |
Merksatz:
ERM plant die Daten fachlich. Das relationale Modell macht daraus Tabellen.
Vorgehensweise in der Prüfung
Wenn du eine ERM-Aufgabe bekommst, gehe so vor:
| Schritt | Frage |
|---|---|
| 1 | Welche Hauptwörter sind wichtig? |
| 2 | Welche davon sind Entitäten? |
| 3 | Welche Eigenschaften haben diese Entitäten? |
| 4 | Welche Entität braucht welchen Primärschlüssel? |
| 5 | Welche Entitäten stehen in Beziehung? |
| 6 | Welche Kardinalität hat die Beziehung? |
| 7 | Gibt es eine n:m-Beziehung? |
| 8 | Muss eine Zwischentabelle entstehen? |
Beispiel: Schüler und Kurs
Aufgabe:
Ein Schüler kann mehrere Kurse belegen.
Ein Kurs kann von mehreren Schülern belegt werden.
Wichtige Hauptwörter:
Schüler
Kurs
Mögliche Entitäten:
Schüler
Kurs
Beziehung:
belegt
Kardinalität:
Schüler n --- m Kurs
Das ist eine n:m-Beziehung.
Deshalb braucht man später eine Zwischentabelle.
Mögliche Zwischentabelle:
Belegung
Mögliche Attribute:
schueler_id
kurs_id
anmeldedatum
note
n:m auflösen
Aus:
Schüler n --- m Kurs
wird:
Schüler 1 --- n Belegung n --- 1 Kurs
Warum?
Weil eine n:m-Beziehung in einer relationalen Datenbank über eine Zwischentabelle abgebildet wird.
Typische IHK-Fehler beim ERM
| Fehler | Warum falsch? |
|---|---|
| Attribute als Entität darstellen | Nicht jede Eigenschaft ist eine eigene Entität |
| n:m nicht auflösen | In Tabellen braucht man später eine Zwischentabelle |
| Primärschlüssel vergessen | Jeder Datensatz muss eindeutig identifizierbar sein |
| Kardinalitäten vertauschen | Die Beziehung wird fachlich falsch |
| Beziehung zu technisch denken | ERM ist zuerst fachlich, nicht direkt SQL |
| Fremdschlüssel schon zu früh überbewerten | Im ERM geht es zuerst um Entitäten und Beziehungen |
Prüfungs-Merksätze
Entität = wichtiges Datenobjekt
Attribut = Eigenschaft einer Entität
Beziehung = Verbindung zwischen Entitäten
Kardinalität = Wie viele gehören zusammen?
1:n = einer zu vielen
n:m = viele zu vielen
n:m braucht später eine Zwischentabelle
Primärschlüssel = eindeutig
ERM = fachliches Datenmodell
Relationales Modell = Tabellenmodell
Mini-Beispiel 1
Aufgabe:
Ein Kunde kann mehrere Rechnungen erhalten.
Eine Rechnung gehört genau zu einem Kunden.
Lösung:
| Element | Ergebnis |
|---|---|
| Entität 1 | Kunde |
| Entität 2 | Rechnung |
| Beziehung | erhält |
| Kardinalität | 1:n |
| Erklärung | Ein Kunde kann mehrere Rechnungen haben, aber eine Rechnung gehört zu genau einem Kunden |
Mini-Beispiel 2
Aufgabe:
Ein Mitarbeiter arbeitet in genau einer Abteilung.
Eine Abteilung kann mehrere Mitarbeiter haben.
Lösung:
| Element | Ergebnis |
|---|---|
| Entität 1 | Mitarbeiter |
| Entität 2 | Abteilung |
| Beziehung | arbeitet in |
| Kardinalität | n:1 oder 1:n |
| Erklärung | Aus Sicht der Abteilung: Eine Abteilung hat mehrere Mitarbeiter |
Mini-Beispiel 3
Aufgabe:
Ein Schüler kann mehrere Kurse belegen.
Ein Kurs kann von mehreren Schülern belegt werden.
Lösung:
| Element | Ergebnis |
|---|---|
| Entität 1 | Schüler |
| Entität 2 | Kurs |
| Beziehung | belegt |
| Kardinalität | n:m |
| Zwischentabelle | Belegung |
Mini-Testfragen
1. Was bedeutet ERM?
Entity-Relationship-Modell
Auf Deutsch: Entitäten-Beziehungs-Modell.
2. Wofür wird ein ERM verwendet?
Ein ERM wird verwendet, um Datenobjekte, deren Eigenschaften und deren Beziehungen fachlich zu modellieren.
3. Was ist eine Entität?
Eine Entität ist ein wichtiges Datenobjekt, über das Informationen gespeichert werden sollen.
Beispiele:
- Kunde
- Bestellung
- Produkt
- Mitarbeiter
4. Was ist ein Attribut?
Ein Attribut ist eine Eigenschaft einer Entität.
Beispiel:
Kunde
- kunden_id
- name
- email
5. Was ist eine Beziehung?
Eine Beziehung beschreibt, wie zwei Entitäten zusammenhängen.
Beispiel:
Kunde gibt Bestellung auf
6. Was bedeutet Kardinalität?
Die Kardinalität beschreibt, wie viele Datensätze einer Entität mit wie vielen Datensätzen einer anderen Entität verbunden sein können.
Beispiele:
1:1
1:n
n:m
7. Was bedeutet 1:n?
Ein Datensatz der einen Entität kann mit mehreren Datensätzen der anderen Entität verbunden sein.
Beispiel:
Ein Kunde kann mehrere Bestellungen haben.
8. Was bedeutet n:m?
Viele Datensätze der einen Entität können mit vielen Datensätzen der anderen Entität verbunden sein.
Beispiel:
Viele Schüler können viele Kurse belegen.
9. Was muss man bei einer n:m-Beziehung später machen?
Man muss sie durch eine Zwischentabelle auflösen.
Beispiel:
Schüler n:m Kurs
wird zu:
Schüler 1:n Belegung n:1 Kurs
10. Was ist ein Primärschlüssel?
Ein Primärschlüssel identifiziert jeden Datensatz eindeutig.
Beispiel:
kunden_id
produkt_id
bestellung_id
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Dort bauen wir den interaktiven ERM-Trainer mit Aufgaben zu:
Entität erkennen
Attribute zuordnen
Beziehung bestimmen
Kardinalität wählen
n:m-Zwischentabelle erkennen