Relationenschreibweise

Lösung geprüft

Die Aufgabe der heutigen Stunde ist die Relationenschreibweise! Sechs Tabellen einer Schuldatenbank sollen aufgeschrieben und die Schlüssel markiert werden. Das ist die Notation, in der in der Klausur alles dargestellt wird – also lohnt es sich, sie einmal sauber zu üben.

Die Aufgabenstellung lautet

a) Stellen Sie die sechs Tabellen der folgenden Datenbank in der Relationen-Schreibweise dar. Markieren Sie Primärschlüssel und Fremdschlüssel.
b) Markieren Sie Primärschlüssel, danach die Fremdschlüssel.

schueler(id, vorname, nachname, strasse, postleitzahl)
orte(postleitzahl, name, bundesland_id)
lehrer(id, vorname, nachname)
schueler_hat_lehrer(schueler, lehrer)
lehrer_hat_faecher(lehrer, fach)
faecher(id, name)
bundeslaender(id, name)

Die Notation

Zeichen	Bedeutung
unterstrichen	Primärschlüssel
Pfeil nach oben ↑ (oder FK)	Fremdschlüssel, mit Angabe wohin er zeigt
beides↑	Ist beides gleichzeitig – kommt bei Verknüpfungstabellen vor

Die Lösung

schueler( id , vorname, nachname, strasse, postleitzahl )
          PK                                FK->orte.postleitzahl

orte( postleitzahl , name, bundesland_id )
      PK                   FK -> bundeslaender.id

lehrer( id , vorname, nachname )
        PK

schueler_hat_lehrer( schueler , lehrer )
                     PK+FK      PK+FK
                     -> schueler.id    -> lehrer.id

lehrer_hat_faecher( lehrer , fach )
                    PK+FK    PK+FK
                    -> lehrer.id   -> faecher.id

faecher( id , name )
         PK

bundeslaender( id , name )
               PK

erDiagram
    bundeslaender ||--o{ orte : "bundesland_id"
    orte ||--o{ schueler : "postleitzahl"
    schueler ||--o{ schueler_hat_lehrer : "schueler"
    lehrer ||--o{ schueler_hat_lehrer : "lehrer"
    lehrer ||--o{ lehrer_hat_faecher : "lehrer"
    faecher ||--o{ lehrer_hat_faecher : "fach"
    bundeslaender {
        int id PK
        string name
    }
    orte {
        int postleitzahl PK
        string name
        int bundesland_id FK
    }
    schueler {
        int id PK
        string vorname
        string nachname
        string strasse
        int postleitzahl FK
    }
    schueler_hat_lehrer {
        int schueler PK, FK
        int lehrer PK, FK
    }
    lehrer {
        int id PK
        string vorname
        string nachname
    }
    lehrer_hat_faecher {
        int lehrer PK, FK
        int fach PK, FK
    }
    faecher {
        int id PK
        string name
    }

Die sieben Tabellen der Schuldatenbank

Die Tabellen im Einzelnen

Tabelle	Primärschlüssel	Fremdschlüssel
`schueler`	`id`	`postleitzahl` → `orte`
`orte`	`postleitzahl`	`bundesland_id` → `bundeslaender`
`lehrer`	`id`	keiner
`schueler_hat_lehrer`	`schueler` + `lehrer` (zusammengesetzt)	beide Attribute
`lehrer_hat_faecher`	`lehrer` + `fach` (zusammengesetzt)	beide Attribute
`faecher`	`id`	keiner
`bundeslaender`	`id`	keiner

Die beiden Verknüpfungstabellen

schueler_hat_lehrer und lehrer_hat_faecher sind die interessanten. Sie haben keine eigene id, und ihre beiden Attribute sind gleichzeitig Primär- und Fremdschlüssel.

Der Grund dafür ist eine n:m-Beziehung: ein Schüler hat mehrere Lehrer, und ein Lehrer hat mehrere Schüler. So etwas kann man nicht mit einem einfachen Fremdschlüssel abbilden – in eine einzelne Zelle passt kein halbes Dutzend Lehrer-IDs.

Deshalb legt man eine eigene Tabelle dazwischen. Jede Zeile darin ist ein einzelnes Paar: „Schüler 7 hat Lehrer 3". Zusammen bilden die beiden Spalten den Primärschlüssel, weil dasselbe Paar nur einmal vorkommen darf. Man erkennt solche Tabellen meistens schon am Namen mit dem _hat_ in der Mitte.

Vorsicht bei den Attributnamen

In schueler_hat_lehrer heißt die Spalte einfach schueler und nicht schueler_id. Sie ist trotzdem ein Fremdschlüssel auf schueler.id. Man darf sich beim Erkennen also nicht nur auf die Endung _id verlassen – es zählt, worauf das Attribut inhaltlich verweist.

Genauso bei schueler.postleitzahl: da steht kein _id, und trotzdem ist es ein Fremdschlüssel. Er zeigt auf orte.postleitzahl, weil die Postleitzahl dort der Primärschlüssel ist.

Die Kette über drei Ebenen

schueler ---> orte ---> bundeslaender

Über welchen Weg kommt man vom Schüler zu seinem Bundesland? Nicht direkt – sondern über den Ort. Der Schüler kennt seine Postleitzahl, die Postleitzahl kennt ihr Bundesland. Solche Ketten löst man später in SQL mit einem doppelten JOIN auf.