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Übungen: Mit dem ER-Modell modellieren

Zehn Übungen vom Anforderungstext zum ER-Modell — Rollen erkennen, Attribute platzieren, Kardinalitäten festlegen.

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Übungsaufgaben

Zehn Übungen zum Klicken, Ziehen und Knobeln — von AFB I bis AFB III. Jede Übung gibt dir sofort Rückmeldung; wenn du hängst, helfen dir die zwei gestuften Tipps.

A1
Was wird ein Rechteck?
AFB I

„Eine Musikschule speichert ihre Lehrkräfte mit Kürzel und Name sowie ihre Instrumente mit Inventarnummer und Bezeichnung. Jede Lehrkraft kann mehrere Instrumente ausleihen, jedes Instrument ist höchstens bei einer Lehrkraft.“ Gib alle Wörter an, die im ER-Modell zu Entitätstypen werden.

Mehrere Antworten sind richtig. Markiere alle zutreffenden und klicke dann auf „Prüfen“.
Entitätstypen sind Substantive, über die mehrere Angaben gespeichert werden. Die Musikschule ist das System selbst, Kürzel und Bezeichnung sind Attribute, „ausleihen“ ist der Beziehungstyp.
Frage: Über welche Dinge werden mehrere Angaben gespeichert?Warum? Ein Entitätstyp braucht eigene Attribute.
Hilfe: Streiche das System selbst und alle Wörter, die nur eine einzelne Angabe sind.
A2
Wörter einsortieren
AFB I

„Das Kino Lumen zeigt Filme mit Titel, Laufzeit und Altersfreigabe in Sälen mit Saalnummer und Platzzahl. Ein Film läuft in mehreren Sälen, in einem Saal laufen mehrere Filme; für jede Vorführung werden Datum und Uhrzeit gespeichert. Die Zahl der freien Plätze ergibt sich aus den verkauften Karten.“

Ordne jedes Wort aus dem Text seiner Rolle im ER-Modell zu.

Ziehe jede Karte in den passenden Korb — oder wähle sie mit Enter aus und drücke dann die Ziffer des Korbs (0 legt sie zurück).
1Entitätstyp
2Attribut
3Beziehungstyp
4weglassen
Uhrzeit ist ein Attribut — es hängt allerdings an der Raute „läuft in“, weil es zu einer Vorführung (Film + Saal) gehört. Das Kino ist das System, die freien Plätze werden berechnet.
Frage: Was ist ein Ding, was eine Angabe, was ein Zusammenhang?Warum? Substantiv, Eigenschaft, Verb.
Hilfe: Weglassen: das System selbst und alles, was sich ausrechnen lässt.
A3
Lückentext: Vorgehen
AFB I

Nenne die fehlenden Begriffe — ein Wort bleibt übrig.

Wort anklicken, dann Lücke anklicken (oder umgekehrt) — mit Tab und Enter geht es genauso. Ein Klick auf eine gefüllte Lücke legt das Wort zurück.

Beim Modellieren sucht man zuerst , über die mehrere Angaben gespeichert werden. zwischen ihnen werden Beziehungstypen. Jeder Entitätstyp braucht ein ; fehlt ein eindeutiges Merkmal, ergänzt man eine Nummer. Eine Angabe, die von Partnern einer Beziehung zugleich abhängt, wird an die Raute gehängt.

Fremdschlüssel gehören nicht ins ER-Modell — sie entstehen erst beim Überführen in Tabellen.
Frage: Welche Wortart steckt hinter Rechteck und Raute?Warum? Dinge und Tätigkeiten.
Hilfe: Rechteck ← Substantiv, Raute ← Verb, Ellipse ← Eigenschaft.
A4
Wohin gehört das Attribut?
AFB II

Im Kino-Modell (A2) gibt es Film, Saal und die Raute „läuft in“. Begründe die Platzierung, indem du jedem Attribut die passende Begründung zuordnest.

Klicke links einen Eintrag an und dann rechts den passenden — es entsteht eine Verbindungslinie. Mit der Tastatur: Enter zum Auswählen, ↑/↓ zum Wandern.
Frage bei jedem Attribut: Von welchem Ding hängt der Wert ab? Hängt er von zwei Dingen zugleich ab, gehört er an die Beziehung.
Frage: Ändert sich der Wert, wenn derselbe Film in einem anderen Saal läuft?Warum? Dann hängt er nicht nur vom Film ab.
Hilfe: Nur das Datum hängt vom Paar Film–Saal ab.
A5
Kardinalitäten ermitteln
AFB II

Ermittle für jeden Beziehungstyp die Kardinalitäten an beiden Kanten. Die Musikschule aus A1 und das Kino aus A2 kennst du schon; eine Bestellung stammt immer von genau einem Kunden.

Wähle in jedem Menü den passenden Eintrag und prüfe dann alle auf einmal.
Film        — läuftIn —  Saal
Lehrkraft   — leiht  —  Instrument
Land       — hatHauptstadt —  Stadt
Kunde      — erteilt —  Bestellung
Die Zahl steht jeweils bei dem Entitätstyp, nach dessen Anzahl gefragt wird: Eine Bestellung hat einen Kunden → 1 bei Kunde; ein Kunde erteilt viele Bestellungen → n bei Bestellung.
Frage: Welche Zahl steht bei welchem Rechteck?Warum? Die Zahl bei B begrenzt die B-Partner einer A-Entität.
Hilfe: Frage für jede Zeile zweimal „höchstens wie viele?“ und schreibe die Antwort an den Partner.
A6
Der Modellierungsweg
AFB II

Stelle das Vorgehen beim Modellieren eines Anforderungstextes in der richtigen Reihenfolge dar.

Ziehe die Karten in die richtige Reihenfolge — mit der Tastatur: ↑/↓ verschiebt, Shift+↑/↓ wechselt nur den Fokus.
1Text lesen und Substantive mit eigenen Angaben als Entitätstypen markieren.
2Attribute zuordnen und je Entitätstyp einen Schlüssel festlegen (notfalls künstlich).
3Verben zwischen Entitätstypen als Beziehungstypen eintragen.
4Kardinalitäten mit den beiden Fragen „höchstens wie viele?“ bestimmen.
5Angaben, die von beiden Partnern abhängen, an die Raute hängen.
6Modell mit ausgedachten Beispieldaten testen.
Der letzte Schritt ist der wichtigste Test: Mit drei, vier konkreten Entitäten fällt eine falsche 1 sofort auf.
Frage: Was muss existieren, bevor man eine Raute zeichnen kann?Warum? Rauten verbinden Rechtecke.
Hilfe: Rechtecke → Attribute → Rauten → Kardinalitäten → Beziehungsattribute → Test.
A7
Wie viele Rauten?
AFB II Trick

Im Kino Lumen laufen 14 Filme in 3 Sälen, jeder Film in jedem Saal. Bestimme, wie viele Rauten das ER-Diagramm für den Zusammenhang Film–Saal enthält.

Überlege selbst und trage das Ergebnis ein — Enter prüft direkt.
Ein ER-Diagramm zeigt Typen, keine einzelnen Vorführungen: ein Beziehungstyp „läuft in“ genügt, egal ob 14 · 3 = 42 Paare existieren.
Frage: Stellt eine Raute einen einzelnen Vorgang oder einen Typ dar?Warum? ER-Diagramme arbeiten auf der Typebene.
Hilfe: Die Anzahl der Entitäten ändert das Diagramm nicht.
A8
Ein Modell mit Fehlern
AFB III Mix

Jonas hat den Text aus A1 (Musikschule) modelliert und beschreibt sein Diagramm. Überprüfe seine Beschreibung — drei Zeilen sind falsch.

In diesem Text stecken Fehler. Klicke genau die falschen Zeilen an — die richtigen musst du stehen lassen.
Zwei der Fehler stammen aus früheren Unterkapiteln: Fremdschlüssel gehören zum Relationenschema (6.1.2), die Leserichtung der Kardinalitäten zu 6.2.1.
Frage: Welche Begriffe gehören gar nicht ins ER-Modell?Warum? Das ER-Modell kennt keine Fremdschlüssel.
Hilfe: Prüfe außerdem die Leserichtung der 1 und des n.
A9
Attribut, Entitätstyp oder …?
AFB III

Ein Onlineshop erweitert sein Modell mit Kunde, Artikel und Bestellung. Lege für jede neue Anforderung fest, wie sie modelliert wird.

Klicke die Felder an, die zutreffen. Ein zweiter Klick nimmt die Markierung zurück.
AnforderungAttributeigener EntitätstypBeziehungs­attributnicht speichern
Jeder Kunde kann beliebig viele Lieferadressen hinterlegen.
Zu jedem Artikel wird die Farbe gespeichert.
Hersteller mit Anschrift und Servicetelefon, viele Artikel je Hersteller.
Die Anzahl der Bestellungen je Kunde.
Die Menge, in der ein Artikel in einer Bestellung vorkommt.
Mehrere Werte oder eigene Angaben → eigener Entitätstyp; ein Wert → Attribut; hängt der Wert vom Paar Bestellung–Artikel ab → an die Raute; berechenbare Zahlen werden nicht gespeichert.
Frage: Wie viele Werte kann eine Entität haben, und hat das Ding eigene Angaben?Warum? Mehrfachwerte passen nicht in ein Attribut.
Hilfe: Menge hängt von Bestellung UND Artikel ab.
A10
Entscheidungen bewerten
AFB III

Für eine Stadtbücherei mit Büchern, Exemplaren und Lesern werden Modellierungsentscheidungen vorgeschlagen. Bewerte jede Entscheidung.

Wähle für jede Zeile eine Stufe: 1 = ungeeignet, 5 = sehr gut. Mit der Tastatur: Tab zur Zeile, ←/→ zwischen den Stufen, Enter setzt.
1 = ungeeignet5 = sehr gut
Verlag als Attribut von Buch, weil nur der Verlagsname gespeichert werden soll.
Leser als Attribut von Exemplar, weil ein Exemplar immer nur bei einem Leser ist.
Das Ausleihdatum als Attribut von Leser.
ExemplarNr als künstlicher Schlüssel, weil mehrere Exemplare dieselbe ISBN haben.
Die Zahl der Ausleihen als Attribut von Leser, damit man nicht zählen muss.
Leser haben eigene Angaben — sie brauchen einen Entitätstyp. Das Ausleihdatum hängt vom Paar Leser–Exemplar ab. Gezählte Werte veralten. Eine Stufe Abweichung gilt als richtig.
Frage: Welche Entscheidung erzeugt später Widersprüche oder Informationsverlust?Warum? Gute Modelle speichern jede Tatsache genau einmal am richtigen Ort.
Hilfe: Prüfe: eigene Angaben? von zwei Dingen abhängig? berechenbar?