Relationenmodell

Das Relationenmodell ist eine Abbildung einer relativen Datenbank. Der Name eines Entitätentyps wird an den Anfang gestellt, alle Attribute folgen innerhalb von Klammern. Primärschlüssel werden unterstrichen. Fremdschlüssel werden mit einem Pfeil nach oben prefixed.

Ein Beispiel eines Relationenmodells:

Bus(_Kfz_, Bustyp, Sitzplätze, Baujahr)
Fahrer(_Name_, StrasseNr, PLZ, Ort, Telefon)
Fahrt(_FNr_, Reiseziel, Datum, Dauer, Preis, ↑Kfz, ↑Name)
Kunde(_KNr_, Name, StrasseNr, PLZ, Ort, Telefon)
Bunching(↑FNr, ↑KNr, Plätze)

Die hellblauen (von _ umgeben) Attribute sind Primärschlüssel. Auf Papier würde man diese unterschreichen. Die dunkelblauen Attribute sind Fremdschlüssel, welche auf einen Primärschlüssel eines anderen Entitätentyps zeigen.

Schlüsseltypen

• Schlüssel
  Ein Schlüssel besteht aus einem oder mehreren Attributen und hilft Entitäten eindeutig identifizieren zu können.

• Schlüsselkandidat
  Ein Schlüssel, bei welchem jedes Attribut zur eindeutigen Identifikation benötigt wird, heißt Schlüsselkandiat.

• Primärschlüssel
  Ein aus der Menge an Schlüsselkandidaten ausgewählter Schlüssel. Werden im Relationenmodell unterstrichen.

Relationenalgebra

Die Relationenalgebra definiert Operationen, welche auf Relationen angewendet werden können. Super toll nochmal nachsehbar auf Wikipedia.

Vereinigung

Die Vereinigung $A \bigcup B$ werden die Tupel $A$ und $B$ vereint. Dies setzt voraus, dass beide die gleichen Attribute und Attributtypen haben. Duplikate werden gelöscht.

$A:$

id	name	farbe
1	Stephan	Rot
3	Andreas	Blau

$B:$

id	name	farbe
3	Andreas	Blau
7	Emily	Grün

$A \bigcup B:$

id	name	farbe
1	Stephan	Rot
3	Andreas	Blau
7	Emily	Grün

Schnitt

Beim Schnitt $A \bigcap B$ werden nur gleiche Zeilen zurückgegeben.

$A \bigcap B:$

id	name	farbe
3	Andreas	Blau

Mengendifferenz

Auch lassen sich Werte zurückgeben, welche in $A$, aber nicht in $B$ vorliegen.

id	name	farbe
1	Stephan	Rot

Kreuzprodukt

Das Kreuzprodukt (auch kartesisches Produkt benannt) $A \times B$ gibt eine Menge aller möglichen Kombinationen der Tupel aus $A$ und $B$ zurück.

Wikipedia preview:

Selektion

Die Selektion $\sigma_{Bedingung} (R)$ wählt aus einer Relation alle Tupel aus, welche der Bedingung zusprechen. In SQL, wird diese Operation durch SELECT ... WHERE ... beschrieben.

Projektion

Die Projektion $\pi_{Attribute} (R)$ wählt aus einem Tupel bestimmte Attribute aus. In SQL mit der Selektion verknüpft.

Unbenennung

Die Unbennenung von Attributen/Spalten $\rho_{alt \rightarrow neu} (R)$ ist in SQL mit ALTER TABLE ... RENAME COLUMN ... TO ... oder mit dem AS-Operator für temporäre Umbenennung implementiert, welche zum Vermeiden von ungewollten Joins auf Attributen gleichen Namens, aber unterschiedlicher Bedeutung verwendet wird.

Join

Die Verknüpfung $S \bowtie R$ zweier der Attribute zweier Relationen.

Der erste Schritt des Join ist die Bildung des Kreuzprodukts $S \times R$, bei welchem dann zwei Attribute $A$ und $B$ beider Relationen miteinander verglichen werden.

Equi Join

Beim Equi Join müssen beide Attribute $A$ und $B$ denselben Wert haben. Die Schreibweise hierfür ist:

$$S \bowtie R \\ {\footnotesize A = B}$$

Natural Join

Der Natural Join ist ein Equi Join, bei welchem beide Attribute die gleiche Bezeichnung haben. Diese Form des Joins kommt relativ oft for. Die Schreibweise wird deswegen ganz einfach mit $R \bowtie S$ realisiert.

Falls die Relationen $R$ und $S$ mehrere gleich benannte Attribute besitzen, müssen bei diesen beim Natural Join paarweise alle Attributwerte übereinstimmen. Die doppelt vorkommenden Spalten werden jeweils nur einmal wiedergegeben.

Relation

Eine Relation besteht aus Attributen, welche die Entitäten represäntieren, und Tupeln konkreter Attributwerte, auch bekannt als Datensatz. Eine Relation wird als Tabelle dargestellt.

Kurs:

Kurs-Nr	Thema	Kurshalbjahr
13	Analysis 3	Q4
2	Short Stories	Q1
38	Datenbanken	Q2
19	Antihelden	E2