PMG2224 1/DB Beleg/Adrian

Wiki-Quelltext dieser Seite.

<language>SQL</language>
=Datenbank-Beleg Adrian Scheibe=
==Überlegung==
Die Datenbank soll mögliche Aufträge in der Raumfahrtindustrie verwalten, anzeigen und speichern können. Das Ziel dabei ist, dass das Modell mithilfe eines ERM verschiedene Aspekte eines solchen Auftrags anzeigt und alle Faktoren übersichtlich sichtbar macht. Die SQL-Datenbank soll währenddessen eine praktische Umsetzung dieses Konzeptes sein, welches auch praktisch verwendet werden könnte. Natürlich wird der Sachverhalt dafür vereinfacht (siehe Reflexion).
==ERM==

[[Bild:AdrianS_ERM.jpg]]

''Mögliches ERM zur Verwaltung von Aufträgen in der Raumfahrt. Mit ERDPlus erstellt''
==Relationen-Modell==
Die Entities / Attribute / Relationships aus dem ERM werden in Tabellen gefasst um sie auf die Umsetzung in einer Datenbank (mit SQL) vorzubereiten. Die Vererbung der Foreign-Keys wird schon vorgenommen. Eine vierte Tabelle wird erstellt um die Ansprüche einer n:m-Beziehung zu entsprechen.

[[Bild:AdrianS_ER.jpg]]

''Mögliches RM zur Verwaltung von Aufträgen in der Raumfahrt. Mit ERDPlus erstellt''

Das Modell bezieht sich auf den prinzipiellen Aufbau des ERM. Den IDs wurden einzigartige Namen zugeteilt, um sie in einer gemeinsamen Tabelle unterscheiden zu können. Die Tabelle Mission wurde angelegt, um eine n:m-Beziehung zu gewährleisten.
==Umsetzung in SQL==
===Umsetzung der Tabellen in SQL===
<code id="65cb758673824">
CREATE TABLE Auftrag (
A_ID CHAR(6) PRIMARY KEY,
Auftraggeber VARCHAR(30),
Laufzeit INT,
Budget money
);

CREATE TABLE Nutzlast (
N_ID CHAR(6) PRIMARY KEY,
Art TINYINT,
Masse FLOAT(3),
Kosten money,
Laufzeit INT,
Startfenster DATE,
R_ID CHAR(6),
FOREIGN KEY (R_ID) REFERENCES Rakete(R_ID)
);

CREATE TABLE Rakete (
R_ID CHAR(6) PRIMARY KEY,
Treibstoff TINYINT,
Startmasse FLOAT(3),
Max_nutzlast FLOAT(3),
Preis money
);

CREATE TABLE Mission (
A_ID CHAR(6),
N_ID CHAR(6),
FOREIGN KEY (A_ID) REFERENCES Auftrag(A_ID),
FOREIGN KEY (N_ID) REFERENCES Nutzlast(N_ID)
);
</code>
===Einfügen von Daten===
<code id="65cb758673875">
INSERT INTO Auftrag (A_ID, Auftraggeber, Laufzeit, Budget) VALUES ("b166e2", "EVIL INC. (TM)", 1825, "99,999,999.99");
INSERT INTO Auftrag (A_ID, Auftraggeber, Laufzeit, Budget) VALUES ("52e00c", "Hallsonde Research", 365, "20,000,000.00");

INSERT INTO Nutzlast (N_ID, Art, Masse, Kosten, Laufzeit, Startfenster, R_ID) VALUES ("1a5c47", 12, 12937.059, "11,000,000.00", 1460, "2024-06-08", "9ef35e");
INSERT INTO Nutzlast (N_ID, Art, Masse, Kosten, Laufzeit, Startfenster, R_ID) VALUES ("a4eea2", 2, 3000.000, "876,543.21", 100, "2025-12-12", "9ef35e");
INSERT INTO Nutzlast (N_ID, Art, Masse, Kosten, Laufzeit, Startfenster, R_ID) VALUES ("9baaf1", 2, 256.000, "123,456.78", 69, "2024-08-24", "58f95e");
INSERT INTO Nutzlast (N_ID, Art, Masse, Kosten, Laufzeit, Startfenster, R_ID) VALUES ("1c916c", 5, 3.141, "200,000.00", 420, "2024-08-24", "58f95e");
INSERT INTO Nutzlast (N_ID, Art, Masse, Kosten, Laufzeit, Startfenster, R_ID) VALUES ("d1686e", 1, 9000.000, "18990.00", 1, "2024-05-01", "a73000"); --Preis für 9t Blei

INSERT INTO Rakete (R_ID, Treibstoff, Startmasse, Max_nutzlast, Preis) VALUES ("9ef35e", 2, 549000.000, 22800.000, "27,000,000.00"); --Werte für SpaceX Falcon 9
INSERT INTO Rakete (R_ID, Treibstoff, Startmasse, Max_nutzlast, Preis) VALUES ("58f95e", 1, 13000.000, 300.000, "7,500,000.00"); --Werte für RocketLab Electron
INSERT INTO Rakete (R_ID, Treibstoff, Startmasse, Max_nutzlast, Preis) VALUES ("a73000", 1, 510000.000, 9100.000, "66,000,000.00"); --Werte für Saturn I

INSERT INTO Mission (A_ID, N_ID) VALUES ("b166e2", "1a5c47");
INSERT INTO Mission (A_ID, N_ID) VALUES ("b166e2", "a4eea2");
INSERT INTO Mission (A_ID, N_ID) VALUES ("52e00c", "1a5c47");
INSERT INTO Mission (A_ID, N_ID) VALUES ("52e00c", "9baaf1");
INSERT INTO Mission (A_ID, N_ID) VALUES ("52e00c", "1c916c");
INSERT INTO Mission (A_ID, N_ID) VALUES ("52e00c", "d1686e");
</code>
===Ausgabe aller Werte===
<run id="65cb7586738c1">
SELECT * FROM Auftrag; --wählt alle Einträge von 'Auftrag' aus
SELECT * FROM Nutzlast;
SELECT * FROM Rakete;
SELECT * FROM Mission;
</run>
===Beispiel 1===
<run id="65e184883603c">
--wählt R_ID und dazugehörige Nutzlast aus der Tabelle Rakete aus
SELECT Rakete.R_ID, Rakete.Max_nutzlast FROM Rakete;
</run>
===Beispiel 2===
<run id="65e1848836084">
--wählt die Auftrag-IDs und Budgets von allen Aufträgen aus, die eine Laufzeit von genau 1825 Tagen haben
SELECT Auftrag.A_ID, Auftrag.Budget FROM Auftrag WHERE Auftrag.Laufzeit = 1825;
</run>
===Beispiel 3===
<run id="65e18488360c9">
--wählt einzigartige Rakten-IDs und die dazugehörige Nutzlast von Raketen aus, die eine Startmasse von genau oder mehr als 549t haben
SELECT DISTINCT Nutzlast.R_ID, Rakete.Max_nutzlast FROM Rakete, Nutzlast WHERE Rakete.R_ID = Nutzlast.R_ID AND Startmasse >= 549000;
</run>
===Beispiel 4===
<run id="65e184883610e">
--wählt Auftrag-ID und das dazugehörige Budget von Auftraggebern aus, die die Nutzlast mit der ID '1a5c47' beinhalten und einzigartig sind
SELECT Auftrag.A_ID, Auftrag.Budget FROM Auftrag, Mission WHERE Auftrag.A_ID = Mission.A_ID AND Mission.N_ID = "1a5c47";
</run>
===Beispiel 5===
<run id="65eabef192046">
--erstellt neue Spalte in Tabelle 'Auftrag'
ALTER TABLE Auftrag
ADD COLUMN Budget_Tag money;

--fügt in neue Spalte 'Budget_Tag' das verfügbare Buget pro Tag der Laufzeit ein (Budget : Laufzeit)
UPDATE Auftrag
SET Budget_Tag = ((replace((SELECT Auftrag.Budget FROM Auftrag),',','')) / (SELECT Auftrag.Laufzeit FROM Auftrag));

SELECT * FROM Auftrag WHERE A_ID = "b166e2";
</run>
===Beispiel 6===
<run id="65e1848836154">
--erstellt neue Spalte in Tabelle 'Auftrag'
ALTER TABLE Auftrag
ADD COLUMN Anzahl_Nutzlast INT;

--fügt in neue Spalte 'Anzahl_Nutzlast' in 'Auftrag' die Anzahl die jeweiligen Nutzlasten ein
UPDATE Auftrag
SET Anzahl_Nutzlast = (SELECT COUNT(*) FROM Mission WHERE Auftrag.A_ID = Mission.A_ID);

--wählt Auftrag-IDs und Anzahl_Nutzlast von Aufträgen aus, die mehr als einen Eintrag in Mission haben (entspricht mehr als 1 Nutzlast)
SELECT Auftrag.A_ID, Auftrag.Anzahl_Nutzlast FROM Auftrag WHERE (SELECT COUNT(*) FROM Mission WHERE Auftrag.A_ID = Mission.A_ID) > 1;
</run>
==Kritische Reflexion==
===Kardinalitäten===
Eine Rakete kann mehrere Nutzlasten tragen, also ist es eine 1:n-Beziehung. 
Währenddessen können mehrere Aufträge mehrere, sich auch überschneidende Nutzlasten verlangen, also ist es eine n:m-Beziehung.
===Redundanz===
Um Redundanzen in den Datensätzen zu vermeiden und damit das Befüllen der Tabellen reibungsfrei verlaufen kann, beinhaltet die Tabelle keine redundanten Informationen. Zwar kommen die ID-Werte der einzelnen Einträge mehrere Male vor, doch ist dies erwartet, da diese foreign Keys in anderen Tabellen sind und daher für die Verknüpfung dieser Tabellen sorgen.
===Normalform===
Im besten Fall ist eine Datenbank atomar, das heisst eingetragene Werte in die Tabelle liegen in einem Datentyp vor, der nicht weiter aufgeteilt werden kann. Somit werden einzelne Datensätze voneinander abgeschottet und unnötige Misverständnisse vermieden. Bsp. sind Laufzeit und Startfenster nicht in 2 Daten zusammengefasst, sondern liegen getrennt vor. Das Datum für das Startfenster könnte mit dem Format YYYY-MM-DD theoretisch noch in diese einzelnen Einheiten aufgeteilt werden, doch ist dies nicht sinnvoll, da sonst bspw. nur der Tag und nicht der Monat oder Jahr bei einem neuen Eintrag gegeben sein könnte, was ungünstig ist.
===IDs===
Alle Entities haben eine einzigartige ID um sie im System voneinander unterscheiden zu können. Diese werden mit 6-stelligen Hex-Werten befüllt, da es so viele Kombinationsmöglichkeiten gibt und zudem alle IDs die selbe Anzahl an Zahlen besitzen, was die Umsetzung erleichtern kann.
===Modellierung des Sachverhalts===
Die Raumfahrt ist nicht ohne Grund bekannt dafür, schwer zu sein. Das trifft natürlich auch auf das Umfeld solcher Missionen zu. Um den Sachverhalt dennoch in eine Datenbank von mäßigem Umfang darstellen zu können, sind vereinfachungen notwendig. So werden bspw. nicht verschiedene Unteraufträge berücksichtigt, die im Budget berücksichtigt werden müssten zudem beinhaltet die DB keine kompletten Aufzeichnungen von z.B. Raketen oder Aufträgen, da diese den Umfang zum einen Sprengen würden und zum anderen oft vertraulicher Natur sind. Die DB soll somit nur ein Beispiel für die Umsetzung eines solchen Sachverhaltes auf vereinfachte Weise sein.
==Quellen==
- [https://erdplus.com/ ERDPlus]