Übungen

📝 Modellierungsaufgaben (Einstieg)

📝 Das sprechende Baumhaus

Du kletterst eine knorrige alte Eiche hinauf und findest dich plötzlich in einem magischen Baumhaus wieder. Die Wände sind mit lebendigen Bildern bedeckt, und aus den Bücherregalen flüstern dir Geschichten zu. Eine weise alte Eule sitzt auf einem Ast vor dem Fenster und erklärt dir, dass das Baumhaus seine Magie verliert, weil sein Organisationssystem durcheinander geraten ist. Sie bittet dich um Hilfe bei der Erstellung eines neuen ERMs.

Die Eule erklärt dir Folgendes:

In unserem Baumhaus gibt es viele magische Räume. Jeder Raum hat einen eindeutigen Namen und eine besondere Eigenschaft. In jedem Raum befinden sich verschiedene verzauberte Gegenstände. Jeder Gegenstand hat einen Namen und eine magische Fähigkeit.

1. Erstelle für obige Anforderungen das ERM.
2. Ergänze alle Primär- und Fremdschlüssel an der richtigen Stelle.
3. Füge den Räumen ein weiteres sinnvolles Attribut hinzu.
4. Erstelle nach deinem ERM folgende SQL-Sätze:
   1. Erstelle für alle CRUD-Operatoren auf die Tabelle "Verzauberte Gegenstände" je ein Beispiel.
   2. Gib alle Räume aus.
   3. Finde alle Gegenstände in einem bestimmten Raum.
   4. Zähle, wie viele Gegenstände es insgesamt gibt.

📝 Die Zeitkapsel-Werkstatt

Du drehst an einem rostigen Zahnrad in einer alten Standuhr und wirst in eine verborgene Werkstatt katapultiert. Überall ticken, summen und blinken seltsame Geräte. Ein freundlicher Roboter mit einer übergroßen Taschenuhr als Kopf rollt auf dich zu. Er piepst aufgeregt und erklärt, dass das Verwaltungssystem der Werkstatt in der Zeit verloren gegangen ist. Er bittet dich, ein neues ERM zu entwerfen, um die Ordnung wiederherzustellen.

Der Roboter gibt dir folgende Informationen:

In unserer Werkstatt werden Zeitkapseln hergestellt. Jede Zeitkapsel hat ein Zieljahr und eine Beschreibung. Zeitkapseln werden nach einer berühmten Wissenschaftlerin eindeutig benannt. In jeder Zeitkapsel werden verschiedene Gegenwartsartefakte aufbewahrt. Jedes Artefakt hat einen Namen und ein Herstellungsjahr.

1. Erstelle für obige Anforderungen das ERM.
2. Ergänze alle Primär- und Fremdschlüssel an der richtigen Stelle.
3. Füge den Zeitkapseln ein weiteres sinnvolles Attribut hinzu.
4. Erstelle nach deinem ERM folgende SQL-Sätze:
   1. Erstelle für alle CRUD-Operatoren auf die Tabelle "Zeitkapseln" je ein Beispiel.
   2. Gib alle Artefakte aus.
   3. Finde alle Artefakte in einer bestimmten Zeitkapsel.
   4. Zähle, wie viele Zeitkapseln es insgesamt gibt.

📝 Das kosmische Recycling-Zentrum

Ein Sternschnuppen-Shuttle bringt dich zu einer schwebenden Raumstation, die aussieht wie ein gigantischer Würfel aus glitzerndem Weltraumschrott. Du schwebst durch die Luftschleuse und wirst von einem freundlichen Alien mit sechs Armen begrüßt. Es erklärt dir, dass dies das kosmische Recycling-Zentrum ist, wo Weltraumschrott in nützliche Dinge umgewandelt wird. Leider ist ihr Datenbanksystem bei einem Meteoritenschauer beschädigt worden, sodass nur noch Teetassen hergestellt werden. Das Alien bittet dich, ein neues ERM zu erstellen.

Das Alien gibt dir folgende Details:

Unser Zentrum sammelt verschiedene Arten von Weltraumschrott. Jedes Schrottteil hat eine eindeutige ID und ein Gewicht. Aus dem Schrott stellen wir recycelte Produkte her. Jedes Produkt hat einen Namen und einen Verwendungszweck.

1. Erstelle für obige Anforderungen das ERM.
2. Ergänze alle Primär- und Fremdschlüssel an der richtigen Stelle.
3. Füge dem Weltraumschrott ein weiteres sinnvolles Attribut hinzu.
4. Erstelle nach deinem ERM folgende SQL-Sätze:
   1. Erstelle für alle CRUD-Operatoren auf die Tabelle "Recycelte Produkte" je ein Beispiel.
   2. Gib allen Weltraumschrott aus.
   3. Finde alle Schrottteile, die für ein bestimmtes Produkt verwendet wurden.
   4. Zähle, wie viele recycelte Produkte es insgesamt gibt.

📝 Modellierungsaufgaben (Fortgeschritten)

📝 Der Bibliothekar

Du bist in einer dunklen Gasse falsch abgebogen und findest dich unversehens in einer großen Halle voller Bücher wieder. Gerade als du beschließt zu gehen, erhebt sich hinter einem Stapel veralteter Lexika ein alter Mann und blickt dich mit traurigen, grauen Augen an. Schon lang ist es her, dass sich ein Besucher in seine Bibliothek verirrt hat. Mit reißender Stimme bittet er dich ihm bei seinem ERM zu helfen, damit er bald die Bibliothek für junge Menschen erschließen kann.

Unter gelegentlichen Schnaufen und Glucksen berichtet er seine Anforderungen an die Datenbank:

Ein jedes Buch hat seinen Platz in einem Regal. Dabei wird der Platz in dem Regal durch das Regalbrett genauer bestimmt. Alle Regale befinden sich in diesem Saal. Die Bücher werden verschiedenen Genres zugeordnet. Beispielsweise ist das Werk "Der Frosch zu Gast bei Helmut" nicht nur eine Komödie, sondern auch ein Krimi.

1. Erstelle für obige Anforderungen das ERM.
2. Ergänze alle Primär- und Fremdschlüssel an der richtigen Stelle.
3. Füge den Büchern weitere sinnvolle Attribute hinzu.
4. Erstelle nach deinem ERM folgende SQL-Sätze:
5. Erstelle für alle CRUD-Operatoren auf die Tabelle Bücher je ein Beispiel. Dies können Sie sich entsprechend Ihres ERM frei aussuchen.
   • Gib alle Bücher aus.
   • Gib alle Bücher mit dem Titel "Der Frosch zu Gast bei Helmut" aus.
   • Finde alle Bücher die im Titel "Helmut" tragen.
   • Zähle alle Bücher.
6. Dich beschleicht ein schrecklicher Verdacht. Hinter einem verschlissenen Vorhang befindet sich eine weitere Kammer mit Büchern. Bücher von epochaler Bedeutung für die Zukunft des europäischen Schmiedehandwerks. Passe dein ERM so an, dass statt des einzelnen Saals auch die Kammer mit erfasst werden kann.

📝 Das Stahlwerk der Postapokalypse

Orientierungslos wachen Sie in einer Wüste aus Metall auf. Die Luft ist eiskalt klar. Der Boden besteht aus rostendem Stahl. Um Sie herum laufen orientierungslose Menschen, welche voller Panik versuchen kleine Stahlplatten und Stangen gegen belegte Butterbrote zu tauschen. Sie schleppen sich zu einer großen Halle, aus der das Dröhnen von Hämmern zu vernehmen ist. Man erzählt Ihnen, dass dies vor dem Krieg das größte Stahlwerk der Welt war, aber bei einem Bombenangriff das vollständige ERM vernichtet wurde. Nun ist die Werksleitung außer Stande die Mitarbeiter:innen in der Kantine mit Wurstbroten zu versorgen, da die Produktion am Boden liegt.

Hilfe dem Werksleiter ein erstes ERM für die die Werkshalle "Stahlfuchs" zu entwerfen:

In der Halle "Stahlfuchs" haben wir mehrere Öfen. An jeden Ofen arbeitet genau ein Heizer. Mehrere Träger bringen Brennstäbe zum Beheizen der verschiedenen Öfen. Jeder Heizer und Träger hat eine Personalnummer. Jeder Ofen ist über seinen Standort genau bestimmt.

1. Erstelle für obige Anforderungen das ERM.
2. Ergänze alle Primär- und Sekundärschlüssel an der richtigen Stelle.
3. Füge dem Träger weitere sinnvolle Attribute hinzu.
4. Erstelle nach deinem ERM folgende SQL-Sätze:
   1. Erstelle für alle CRUD-Operatoren auf die Tabelle Träger je ein Beispiel. Dies kannst du dir entsprechend deines ERM frei aussuchen.
   2. Gib alle Träger aus.
   3. Gib die Träger aus, wessen Personalnummer mit 5 beginnt.
   4. Zähle alle Heizer
5. Zum Dank erhältst du ein Butterbrot und Pfefferminztee und ziehst dich damit für eine Pause auf das Dach der Halle zurück. Voller Stauen erblickst du, dass weitere Hallen bis an den Horizont reichen. Passe dein ERM so an, dass statt der Halle Stahlfuchs die scheinbar unendlich vielen Hallen mit erfasst werden können.

📝 Das magische Tierheim

Du kannst die Rückwand deines alten Kleiderschrankes mit einem Knarzen öffnen und landest in einem wundersamen Tierheim. Überall um dich herum schweben glitzernde Blasen, in denen sich magische Tiere tummeln. Eine freundliche Elfe mit Brille und Klemmbrett begrüßt dich. Sie seufzt und erzählt dir von ihrem Dilemma: Das alte Verwaltungssystem des Tierheims ist zusammengebrochen, niemand kann mehr über das Elfennet ein Tier zu sich einladen. Sie brauchen dringend deine Hilfe, um ein neues ERM zu entwerfen.

Mit funkelnden Augen erklärt sie die Anforderungen:

Jedes magische Tier hat einen Namen und besondere Fähigkeiten. Die Tiere leben in verschiedenen Habitaten innerhalb des Tierheims, wie Wolkennester oder Kristallhöhlen. Jedes Habitat hat genau eine Pflegefee zugewiesen. Die Feen können mehrere Sprachen sprechen, um mit den Tieren zu kommunizieren. Die Tiere benötigen spezielle Zaubernahrung, wobei ein Tier mehrere Nahrungssorten brauchen kann und eine Nahrungssorte für mehrere Tierarten geeignet sein kann.

1. Erstelle für obige Anforderungen das ERM.
2. Ergänze alle Primär- und Fremdschlüssel an der richtigen Stelle.
3. Füge den magischen Tieren weitere sinnvolle Attribute hinzu.
4. Erstelle nach deinem ERM folgende SQL-Sätze:
   1. Erstelle für alle CRUD-Operatoren auf die Tabelle "Magische Tiere" je ein Beispiel.
   2. Gib alle magischen Tiere aus.
   3. Finde alle Tiere, die in Wolkennestern leben.
   4. Zähle, wie viele verschiedene Zaubernahrungssorten es gibt.
5. Während du an deinem ERM arbeitest, hörst du ein leises Miauen. Du drehst dich um und siehst eine Katze mit Schmetterlingsflügeln, die dir zuzwinkert. Dir wird klar, dass einige der magischen Tiere Adoptivfamilien in der Menschenwelt haben, die sie regelmäßig besuchen. Passe dein ERM so an, dass diese Beziehung zwischen magischen Tieren und Menschenfamilien erfasst werden kann.

📝 Die Einhorn-Reitschule

Du folgst einem Regenbogen und findest dich plötzlich auf einer Lichtung voller schimmernder Einhörner wieder. Ein freundliches Einhorn mit einer karierten Schleife im Haar trabt auf dich zu und stellt sich als die Schulleiterin vor. Sie erzählt dir, dass ihre alte Datenbank von einem bösen Zauberer in Glitzer verwandelt wurde. Nun herrscht Anarchie! Sie braucht dringend deine Hilfe, um ein neues ERM für ihre Einhorn-Reitschule zu erstellen.

Mit einem sanften Wiehern erklärt sie ihre Anforderungen:

Jedes Einhorn hat einen Namen und eine besondere Mähnenfarbe. Die Einhörner werden verschiedenen Reitkursen zugeteilt, wie "Wolkenspringen" oder "Regenbogenreiten". Jeder Kurs hat genau eine Einhorn-Trainerin. Die Schüler:innen können an mehreren Kursen teilnehmen und jeder Kurs hat mehrere Schüler:innen. Jedes Einhorn hat eine Lieblingsleckerei, wobei mehrere Einhörner die gleiche Leckerei mögen können.

1. Erstelle für obige Anforderungen das ERM.
2. Ergänze alle Primär- und Fremdschlüssel an der richtigen Stelle.
3. Füge den Schülerinnen weitere sinnvolle Attribute hinzu.
4. Erstelle nach deinem ERM folgende SQL-Sätze:
   1. Erstelle für alle CRUD-Operatoren auf die Tabelle "Schülerinnen" je ein Beispiel.
   2. Gib alle Einhörner aus.
   3. Finde alle Schülerinnen, die am Kurs "Wolkenspringen" teilnehmen.
   4. Zähle, wie viele verschiedene Reitkurse angeboten werden.
5. Während deiner Arbeit siehst du, wie ein Einhorn einen Brief an seine Einhornfreunde in anderen magischen Welten schreibt. Dir wird klar, dass die Einhörner ein Austauschprogramm mit anderen magischen Reitschulen haben. Passe dein ERM so an, dass diese Verbindung zu anderen Reitschulen und den Austausch-Einhörnern erfasst werden kann.

📝 Modellierungsaufgaben (Geübt)

1. Erstelle für eine bestehende Webseite, Anwendung oder App das vermutlich zugrundeliegende Datenbankmodell als ERM. Gut geeignet sind etwa:
   • Online-Shops
   • Musikstreamingdienste
   • Ticketverkaufsdienste
   • Spiele
2. Ergänze alle Primär- und Fremdschlüssel an der richtigen Stelle.
3. Erstell drei beispielhafte Datenabfragen.