Ders # 2

VER TABANI DERS NOTLARI

Veri Taban Tasarm

Varlk Bagnt ile veri modelleme (data modeling with EER, UML)

nal Yarmaan, "Veri Taban Sistemleri", Akademi Yaynevi, 2010

Elmasri, Navathe, "Fundamentals of Database Systems", 5th Edition,

Addison Wesley, 2008

Toby Teorey, Sam Lightstone, Tom Nadeau, H.V. Jagadish,"DB Modelling

& Design, Logical Design", 5th Edition, Morgan Kaufmann, 2011

Genel Bak

Veri taban tasarm prosesi genel emas

Temel Kavramlar

Varlk, Varlk kmesi ve nitelikleri, Bant, Bant kmesi,

bant snrlamalar ve bant trleri, Rol tanmlama

Anahtar nitelik

Zayf Varlk Kmeler

Yardmc Kavramlar Genelleme

Kmeleme, Kompozisyon

rnek bir VT :(COMPANY veri taban)

ER ve UML veri modeli ile rnekler

VT Tasarm Prosesi

VT tasarm Veri modelleme

Veri mhendislii, biliim uzmanl ile ilgili

Uygulama tasarm Program ak ve

arayzlerin tasarm

Yazlm mhendislii ile ilgili

Use Data-flow, sequence

diagrams or scenarios

ER

VT Tasarm Prosesi

VT Tasarm

Gereksinimlerin toplanmas ve analizi

(Requirements collection and analysis)

VT Tasarmcs, veri gereksinimlerini anlamak ve

belgelemek iin mstakbel veri taban kullanclar

ile grmeler (interview) yapar

kt: veri gereksinimleri

Uygulama iin ilevsel gereksinimler (Functional

requirements)

VT Tasarm

Kavramsal ema

Kavramsal bir tasarm

Veri gereksinimlerini aklamal

Varlk trleri detayl aklama (entity types)

Bantlar detayl aklama (relationships)

Kstlamalar ayrntl aklama (constraints)

st-dzeyli veri modelinden gerekletirim veri

modeline dnm (Transformed from high-level

data model into implementation data model)

VT Tasarm

Mantksal tasarm veya veri modeli

elemesi (data model mapping)

Result is a database schema in implementation

data model of DBMS

Physical design phase

Internal storage structures, file organizations,

indexes, access paths, and physical design

parameters for the database files specified

Varlk Bant (Entity-Relationship, ER) Modeli

ER modelde verileri tanmlama: Varlklar (Entities)

Bantlar (Relationships)

Nitelikler (Attributes)

UML diyagramlar (UML notasyonu) Yazlm gelitirme metodolojisinde kullanr.

ERdaki varlk UML nesnesine karlk gelir.

UML nesnesinde 3 ksm var: isim, nitelikler ve operasyonlar.

8

Varlk/Bant kmeleri

Var olan ve dierlerinden ayrdedilebilen her nesneye varlk denir. Benzer varlklarn oluturduu kmeye varlk kmesi denir.

Varlklarn nitelikleri vardr. Bu nitelikler ile varlklar birbirinden ayrdedilir. EMPLOYEE ()

John Smith, Research , ProductX

Her niteliin bir deer alan, yani olurlu deerlerinin tmn ieren bir kme (domain) vardr. Niteliin tipi, deer aral, format bu kapsamdadr.

ki ya da daha ok varln arasndaki olay tanmlamaya yarayan kavrama bant denir. Ayn trdeki benzer bantlarn kmesine ise bant kmesi denilir. RENC DERS ALIYOR ise

DERS ile RENC arasndaki bant

Temel yap talar: varlk, bant

10

Composite

attribute

A key

A key

Multivalued

attr.

three CAR entity instances in the entity set for CAR

RENC DERS R

N N

Bant Kme snrlamalar Bant ismi (relationship name): manaya uygun bir isim

Bantdaki varlklar (participating entity types): 2 veya daha ok, ayn veya farkl varlklar arasnda

Bantnn derecesi (degree of a relationship): 2,3,...

Eleman saylar,kaa-kalk olduu (cardinality ratio): 1-1, 1-N, N-1, N-N

ROL tanmlama: Bantdaki varlklarn bantdaki ilevlerini belirleyen bir rolleri vardr. Bunun ak, anlalr olmad durumlarda belirtilmesi gerekir.

11

ER notasyonlar

Var olma bamll (existence dependency):

B varlk kmesindeki her bir b varl, A varlk kmesindeki bir

a varl ile mutlaka bir bant kurmas gerekiyorsa, B varlk

kmesi A varlk kmesine var olma bamldr denir. Burada A

birincil varlk, B ikincil varlk olarak adlandrlr.

(total / partial participation)

13

A B

N N

okuyan

ER:

a b

Anahtar ve Gl/Zayif Varlk Kmeleri

Varlk/Bant kmesindeki varlk/bantlar birbirinden

ayrd etmek iin kullanlan nitelik veya nitelik grubuna

anahtar denir.

Super anahtar (superkey): Btn anahtarlar super anahtardr.

Aday anahtar (candidate key) : BA Bir varlk/bant kmesinin K

super anahtarnn hi bir z-alt kmesi super anahtar deilse, K o

varlk/bant kmesinin aday anahtar olur. ( dier bir ifade ile aday

anahtar=minimal super key)

Bir varlk kmesinde anahtar bulunamyorsa (btn nitelikler

birarada olsa da anahtar olmuyorsa) bu varlk kmesine

zayf varlk kmesi denir. Anahtar olan varlk kmesine

gl varlk kmesi denilir.

Zayf varlk kmesi, gl bir varlk kmesi ile 1-1 veya N-1 tipinde

var olma baml bir bant kurmaldr.

Zayf varlk kmesindeki, ayn gl varla bal olan varlklar ayrd

edebilmek iin ayrdedici nitelik(ler)-AN tanmlamak gerekir. 15

zayf varlk kmesi rnekleri

SatFormu

Satr

ss

satno

1

N

tarih

geneltoplam

satrno

Satr

ss

N

LSE RENC

1 N

okuyan

rNo isim

Anahtar Belirleme Bantlardaki anahtarlar:

N-N bant kmesinin anahtar, bant ierisindeki varlk kmelerinin anahtarlarnn hepsidir.

1-N bant kmesinin anahtar N-tarafndaki bantnn anahtardr.

1-1 bant kmesinin anahtar ise herhangi bir varlk kmesinin anahtar olabilir.

Zayf varlk kmesinin anahtar, var olma bants ierisindeki gl varlk kme(ler)sinin BAlar + ANdir.

Buna gre; nceki rneklerdeki bantlarn anahtarlarn belirleyiniz.

17

ok dereceli ER-bant rnekleri

Yukardaki 3l bantda: ki varlk arasndaki bant, 3. varlktan bamsz bir ekilde ifade

edilemiyor.

18

ALIAN

MAKNE

PROJE PM

ok dereceli ER-bant rnekleri

ok dereceli ER-bant rnekleri

Which one conveys more information?

(s,j,p) (s,p) (j,p) (s,j)

One more step further: If we do not want

to use weak entity type, how to design?

EER-Genelleme (IS A, Ait olma bants) Katlm kstlamas:

Zorunlu

Seimli

Ayrklk kstlamas:

OR

AND

4 farkl kstlama tanmlanabilir,

ihtiyaca gre kullanlabilir.

Supertype varlk nitelikleri/anahtar,

subtype varlklarnda geerlidir.

21

GEM

YOLCUGEMS YKGEMS

ER: (disjoint,partial) ER: (overlap,total)

gNo arlk

yolcuSays kaliteSnf yk

Kapasitesi ykTr

d

ER: (disjoint,total)

Kmeleme(aggregation, "part of" bants) has a, bulunur/sahiptir bants

Kme ile Paralar arasndaki bantlar iin kullanlr.

Para kmeye "varolma baml" ise composition oluyor. (UML'de

kullanlyor)

Generalization'daki Supertype varlk nitelikleri/anahtar, subtype varlklarnda geerli idi. "Part-of" bantlarnda ise, btn varlk tipindeki niteliklerin paralar

tipindeki varlklara gemesi mmkn deildir.

22

UML ile modelleme

UML generalization constructs UML composition/aggregation constructs

composition: paralar tek bana

bulunamaz, bir mana ifade etmiyorlar.

Para, kmeye varolma bamldr.

aggregation: paralar kendi balarna bir

mana ifade ediyorlar. rnein, Course

silinse Teacher mevcut kalabilir.

UML n-ary relationship UML'de primary key

UML ile Varlk ve Bant rnekleri

26

ARABA

Kayt No BA

Plaka No

Marka

Model

Sene

Renk

0..* 0..*

RENC

#

ad

soyad

cns

doumtar

DERS

#

ad

kredisi

dili => ald

notu

A B 1..* 0..*

=> AB

BLM RENC 1..1 0..*

=> okuyan

rnek (UML)

27

ERKEK KADIN 0..1 0..1

=> evli

A B 1..6 0..50

=> AB

RETMEN

RENC

DERS KAYIT PERSONEL

ast

st

0..*

1..1

=> ynettii

0..* 0..*

RENC

#

ad

soyad

cns

doumtar

DERS

#

ad

kredisi

dili => ald

notu

LSE

liseNo BA

liseAd

sehir

RENC

rNO AN

ad

soyad

1..1 0..*

=> okuyan

K

kiiNo BA

ad

soyad

KURS

kNO BA

kAd

kTr

0..* 0..*

=> katlr

yl

baar

Aadaki rnekte bir kii ayn kursu farkl yllarda tekrar

alabiliyorsa bant kmesinin anahtar ne olur?

rnek (UML)

rnek (UML)

29

AkdBir

aNo BA

ad

kurTarih

Personel

pNo BA

pAd

AkdPer

nvan

dal

dariPer

eitim

grevi

Kadrolu

kadroDer

aylkMaas

YarZamanl

szlemeTar dersBanacr

Yabanc

lkesi

dili

{zorunlu,OR}

{zorunlu,OR}

0..*

1..1

0..1

0..1

GEM

gNo BA

arlk

YOLCUGEMS

yolcuSays kaliteSnf

YKGEMS

ykKapasitesi

ykTr

UML, composition

Oda

No AN Bina

bNo BA

Personel

pNo BA Blm

bNO BA

1..*

0..1

0..*

1..1

1..1 1..*

calr

rnek 1: COMPANY Database We need to define a database schema design based on the following

(simplified) requirements of the COMPANY Database:

The company is organized into DEPARTMENTs. Each department has a name, number and an employee who manages the department. We keep track of the start date of the department manager. A department may have several locations.

Each department controls a number of PROJECTs. Each project has a unique name, unique number and is located at a single location.

We store each EMPLOYEEs social security number, address, salary, and birthdate.

Each employee works for one department but may work on several projects.

We keep track of the number of hours per week that an employee currently works on each project.

We also keep track of the direct supervisor of each employee.

Each employee may have a number of DEPENDENTs.

For each dependent, we keep track of their name, sex, birthdate, and relationship to the employee.

Initial Design of COMPANY DB Based on the requirements, we can identify four initial entity types in the COMPANY

database:

DEPARTMENT, PROJECT, EMPLOYEE and DEPENDENT

The initial attributes shown are derived from the requirements description

DEPARTMENT

number BA

name

manager

managerStartDate

locations

PROJECT

number BA

name

location

controllingDept

EMPLOYEE

Ssn BA

fName

lName

department

birthDate

salary

worksOnProjects

supervisor

adress

DEPENDENT

name

dependsToEmp

birthDate

relationships

lk tasarm sonras iyiletirmeler-1 Eer mevcut nitelik baka bir varla iaret

ediyorsa: Nitelik Bant haline dnsmeli.

Eer mevcut nitelik cok deer alabiliyorsa: Nitelik Varlk kmesi haline dnsmeli.

Eer mevcut varlk kmesi sadece 1 nitelie sahip ve bir bants varsa: Varlk kmesi nitelik haline dnmeli.

Varlk kmeleri arasnda "genelleme" mmknse yaplmal. Yukarda-aaya (top-down), aadan-yukarya (bottom-up) yaklamlar kullanlmal.

Bantlarn dereceleri tekrar degerlendirilmeli, gerekirse "kmeleme" ile daha ack yaplanmalar kullanlmal.

lk tasarm sonras iyiletirmeler-2: fazlalklarn karlmas

Eer bir bant diagramdan ckarld zaman bilgi kayb olmuyorsa, bu bantnn fazladan/gereksiz (redundant) olduuna karar verilmi olur. Genelde, diagramdaki cevrimler kontrol edilir. Cevrim icindeki bir bantnn fazladan olma ihtimali vardr. Aadaki rnekte, bir SECTION'a ait not girii takip ediliyor. Eer girilen bir

not (GRADE), bir SECTION iin ise ve o SECTION bir PROF tarafndan veriliyosa; "assigns" bantsna ihtiya olacak mdr? Elbette "Olmayacaktr".

COMPANY DB (devam)

35

In the refined design, some attributes from the initial entity types are refined into

relationships:

Manager of DEPARTMENT -> MANAGES

Works_on of EMPLOYEE -> WORKS_ON

Department of EMPLOYEE -> WORKS_FOR

Controlling_Department of PROJECT CONTROLS

Supervisor of EMPLOYEE SUPERVISION

Dependent_name of DEPENDENT DEPENDENTS_OF

In general, more than one relationship type can exist between the same

participating entity types(MANAGES and WORKS_FOR are distinct relationship

types between EMPLOYEE and DEPARTMENT (Different meanings and different

relationship instances.)

36

DEPARTMENT

PROJECT

EMPLOYEE

DEPENDENT

LOCATION

city BA

==> works for

==> manages

==

> h

as

==

> s

uperv

ises

1..* 1..1

1..1 0..1

1..*

1..*

1..1

0..*

0..*

1..* 1..1

0..*

0..1

0..* startDate

hours

COMPANY DB UML DIAGRAMI

COMPANY DB ER DIAGRAM

Recursive

relationship

rnek-2 (ER,UML) ehirler, lkeler ve nehirleri gsteren bir veritaban

tasarm.

ehir lke

Nehir

R

S

1 N N

M

Nehirlerin hangi ehirlerden getiini tutmak istersek?

ehir lke

Nehir

R

S

1 N

N M

ehir lke

Nehir

1..1 1..* 1..*

0..*

ehir lke

Nehir

1..1 1..*

1..*

0..*

rnek 3 Bir irketteki blmler ve personel bilgilerini tutan Blm-Personel veri

tabann dnelim. Her blm ok sayda personele sahiptir ve her personel en fazla bir

blme baldr.

Bir blmn sadece bir yneticisi (mutlaka) vardr.

Buna gre aadaki durumlar birbirinden bamsz olarak cevaplaynz

Bir blmn yneticisi ancak o blme bal bir personel olabiliyor ise, Nasl bir ER modeli izilebilir?

Bir blmn yneticisi herhangi bir personel olabiliyor ise, Nasl bir ER modeli izilebilir?

1..1 0..*

B P

B P

Yoneticimi?

1..1 0..*

0..1 1..1

==> sahip

==> sahip

rnek 4 SATI FORMU SatNO: 12

Tarih:

11.06.2009

SatrNo ParaNo Parasim Tanm Miktar

Birim

Fiya

t Toplam

1 23645 ayakkab Spor,basketbo

l 1 110 110

2 12674 gomlek klasik tarz 2 80 160

3 ... ...

GenelTopl

am: 880

Yukarda sat bilgileri tutan rnek bir sat formu ierii grlmektedir. Buna karlk gelen

veri taban, SATI, PARA ve SATIR olmak zere 3 varlk setinden olumaktadr. (Ayn

ParaNolu paralar farkl satrlarda tekrar edebilir.)

Bu varlk setlerini, zeliklerini ve aralarndaki ilikileri gsteren ER diyagramn iziniz.

SATI

SATIR

PARA

pNo BA

isim

fiyat

tanm 1..1

0..*

0..*

0..1

miktar

genelToplam ve

satrToplamFiyat

nitelikleri tretilmi

nitelik. Kavramsal

tasarmda

yazlmasa da olur.

rnek 5 Birden ok oyuncu ieren takmlar arasnda, iki takm ieren oyunlar

ile ilgili bilgiler tutulmak isteniyor. (Oyuncu en fazla bir takmn eleman olabilir. )

her oyunda hangi takmlarn yer ald (hangi takm ev sahibi hangisi misafir olduu) ve oyunun tarihi ve sonucu gibi bilgiler tutuluyor.

her oyunda takmn hangi oyuncularnn yer ald bilgisi takip ediliyor.

oyuncu takm ait

1 N

ev

N skor

tarih

oyun

1

misafir

N

1 skor oynar

N

M

sonu

PK

rnek 6

Bir banka hesabna ait ilemler hakknda ilem zaman(gn,saat), ilem tipi ve miktar bilgileri tutuluyor.bu olay takip eden ER diyagram:

hesap ilem ait 1 N

gn saat

GS tip

miktar Not: gn,saat

partial key

oluyor. ilem ait

Yukardaki zm, ayn hesap zerinde ayn saat iinde ilem yaplmamas durumunda geerlidir. Bu koul kalkt zaman, tasarm ilem zaman olarak sistem zamann saklamaldr;

hesap ilem ait 1 N

gn saat

GSS tip

miktar Not:

gn,saat,saniye

partial key

oluyor.

ilem ait

saniye

Farkl hesaplarda ayn saat iinde

ayn miktar ve tip ilem olabilir!!!

Farkl hesaplarda ayn saniye iinde

ayn miktar ve tip ilem olabilir!!!

UAK REZERVASYON SSTEM

Each FLIGHT is identified by a flight NUMBER, and consists of one or more

FLIGHT_LEGs with LEG_NUMBERs 1, 2, 3, etc.

Each leg has scheduled arrival and departure times and airports, and has

many LEG_INSTANCEs--one for each DATE on which the flight travels.

FARES are kept for each flight.

For each leg instance, SEAT_RESERVATIONs are kept, as is the

AIRPLANE used in the leg, and the actual arrival and departure times and

airports.

An AIRPLANE is identified by an AIRPLANE_ID, and is of a particular

AIRPLANE_TYPE.

CAN_LAND relates AIRPLANE_TYPEs to the AIRPORTs in which they can

land.

An AIRPORT is identified by an AIRPORT_CODE.

rnek 7: Figure 3.17, Elmasri/Navathe book

rnek 8 Adaylarn irketler ile yaptklar grme ve teklif edilen i pozisyonunu takip etmek

istiyoruz.

Aday bir irketin birden ok blm ile grme yapabilir ve her blmden farkl pozisyon

teklifler alabilir; bir blmden ancak 1 pozisyon teklifi alabilir.

Teklif edilen pozisyonun maasi, zellikleri gibi bir takm zellikler daha tutulmak isteniyor..

Grmenin yapld gn (yl/ay/gn) bilgisi tutluyor. Ayn blm ile grme ancak farkl

bir gnde olabiliyor.

Gerek aday isimleri gerek irket isimleri sistemde biricik olduunu varsayabiliriz..

Blm hakknda bir bilgi tutulmuyor.

45

ADAY BLM mlakat N

yapt N Tarih(gn)

RKET

1

isim isim

N

isim pozisyon

MLAKAT

grme ADAY RKET

BT

Tarih(gn)

Blm

N

teklif N

POZSYON

1

isim

maa ......

1 1 isim isim

rnek 9 (genelleme)

46

ER diyagramnda IS A (AT OLMA) bants

Katlm, zorunlu ise ift izgi ile, zorunlu deilse tekizgi ile

Ayrklk, OR(disjoint) ise yuvarlak iinde d ile, AND

(notdisjoint) ise yuvarlak iinde o ile ifade eidliyor.

rnek 10 (genelleme)

47

rnek 11 (genelleme)

48

rnek 12: bilgisayar satis VT

bilgisayar

masast dizst

d

donanm

video hafza

d

seeskart

yazlm

l ist.

evre birim

monitr klavye

d

fare

dh

md

bi

by

gerekir

dh

1

N

1 N

1

N

1

N

1

N M

N

Uygun nitelikler belirleyebilirsiniz...

rnek 13: Byk VT tasarm rnei

rnek 13 (devam)

EK (Aktivite diagramlar)