Bei der Entwicklung von Informationssystemen spielt die Anforderungsanalyse eine sehr wichtige Rolle. Fehler, die in dieser Phase begangen werden, sind im weiteren Verlauf der Entwicklung sehr kostspielig. Umso wichtiger ist es, die von den zukünftigen Anwendern genannten Anforderungen möglichst vollständig und korrekt zu erfassen und in einem konzeptionellen Modell darzustellen. Die Darstellung soll zum einen für den Anwender verständlich sein und zum anderen soll sie dem Entwickler als Grundlage des zu entwickelnden Informationssystems sein. Für die Darstellung der Anforderungen sind in den vergangen Jahren eine Reihe von Methoden und Verfahren entwickelt worden. In der Praxis haben sich im Bereich Datenbankentwurf zwei Datenmodelle durchgesetzt: (E)ER-Modell, basierend auf dem ER-Modell von Chen mit einigen Erweiterungen, und das UML-Klassenmodell. Im Bereich der Softwareentwicklung wurden immer mehr rechnergestützte Werkzeuge eingesetzt, die eine fehlerlose Entwicklung von Softwaresystemen unterstützen sollten. Diese Werkzeuge werden unter dem Begriff CASE-Tools (computer aided software engineering) zusammengefasst. In den 80er Jahren fanden diese Tools erstmals auch im Bereich Datenbankmodellierung ihren Einsatz. Entweder wurden neue Tools entwickelt oder Softwareentwicklungstools wurden für den Einsatz der Datenbankentwicklung angepasst. Vorliegende Arbeit soll einen Einblick in eine Auswahl vorhandener Tools bieten, und die Wahl eines passenden Werkzeuges unterstützen. Bei der Bewertung der Softwarewerkzeuge spielen allgemeine Aspekte wie z.B. Diagrammtypen und Funktionalität ebenso eine Rolle wie Anforderungen, welche speziell in diesem Praktikum an die Software gestellt werden. Getestet wurde eine Auswahl von drei Softwarewerkzeugen. Unter den getesteten CASE-Tools sind: - PowerDesigner von der Firma Sybase - CaseStudio 2 von der Firma CHARONWARE - ERwin von der Firma Computer Associates International.
Inhaltsverzeichnis
0. Motivation für den Einsatz von CASE-Tools
1. Einführung in den Datenbankentwurf
1.1 Phasen des Datenbankentwurfs
1.2 Datenmodellierung
1.2.1 Objekte
1.2.1 Abstraktionsmechanismen
1.2.2 Beziehungen
1.3. Datenmodelle
1.3.1 ER – Modell
1.3.2 UML-Diagramme
1.3.2.1. Anwendungsfalldiagramme
1.3.2.2. Klassendiagramm
1.3.3. Relationales Datenmodell
1.3.3.1. Aufbau des Relationenmodells
1.3.3.2. Begriffsdefinitionen
2. Fallbeispiel
2.1. Einzelheiten des Fallbeispiels
2.1.1. Sicht des Passagiers:
2.1.2 Sicht der Flughafenverwaltung
2.1.3 Sicht der Fluggesellschaft
3. Klassifizierung der CASE-Werkzeuge
3.1. Fundamentale Anforderungen
3.1.1 Diagramme
3.1.2. Funktionen
3.1.2.1.Korrektheit
3.1.2.2. Datenbankanbindung
3.1.2.3 Forward-Engineering
3.1.2.3.1 Transformation ER-Modell nach Relationenmodell
3.1.2.3.2 SQL-Code
3.1.3. Bedienungskomfort
3.2. Erweiterte Anforderungen
3.2.1. Import
3.2.2. Reverseengineering
3.2.3. Referentielle Integrität
3.2.4. Festlegen von Indizes
3.2.5. Flexibilität
3.3. Weitere Bewertungspunkte
4. Bewertung
4.1. Powerdesigner
4.1.1. Installation
4.1.1. Erscheinungsbild
4.1.2. Modellierungsarten
4.1.2.1 ER-Modell
4.1.2.2 Physisches Datenmodell
4.1.2.3 UML-Klassenmodell
4.1.3. Funktionen
4.1.3.1. Validierungsfunktion
4.1.3.2. Datenbankanbindung
4.1.3.3. Forward-Engineering
4.1.3.3.1 Umsetzung einer 1:1-Relationship
4.1.3.3.2 Umsetzung einer 1:n-Relationship
4.1.3.3.3 Umsetzung einer n:m-Relationship
4.1.3.4. Reverse-Engineering
4.1.3.5. Import / Export
4.1.3.6. Reportfunktion
4.1.3.7 Anlegen von Indizes
4.1.3.8 Zusatzfunktionen
4.1.3.8.1 Ausführen von SQL-Statements
4.1.3.8.2 Speicherverwaltung
4.1.3.8.3 Schätzen der Datenbankgröße
4.1.4. Hilfe / Support
4.1.5. Benutzerfreundlichkeit
4.1.7. Resümee
4.2. CaseStudio 2
4.2.1. Installation
4.2.2. Erscheinungsbild
4.2.3. Modellierung
4.2.3. Funktionen
4.2.3.1. Validierungsfunktion
4.2.3.2. Datenbankanbindung
4.2.3.3. Forward-Engineering
4.2.3.3.1 (1:1)-Relationship:
4.2.3.3.2 (1:n)-Relationship
4.2.3.3.3. (n:m)-Relationship
4.2.3.3.4 Umsetzung des Fallbeispiels
4.2.3.4. Reverseengineering
4.2.3.5. Import / Export
4.2.3.6 Anlegen von Indizes
4.2.3.7 Reportfunktion
4.2.4. Hilfe / Support
4.2.5. Benutzerfreundlichkeit
4.2.6. Resümee
4.3. ERwin
4.3.1. Installation
4.3.2. Erscheinungsbild
4.3.3. Diagramme
4.3.3.2. Physisches Modell
4.3.3.3. Logisch / Physisches Modell
4.3.3.3. Wechsel zwischen den Modelltypen
4.3.4. Funktionen
4.3.4.1. Validierungsfunktion
4.3.4.2. Datenbankanbindung
4.3.4.3. Forward-Engineering
4.3.4.3.1 Umsetzung 1:1-Relationship
4.3.4.3.2 Umsetzung 1:n-Relationship
4.3.4.3.3.Umsetzung einer n:m-Relationship
4.3.4.4 Reverse-Engineering
4.3.4.5. Import / Export
4.3.4.6. Anlegen von Indizes
4.3.4.7. Reportfunktion
4.3.5. Hilfe / Support
4.3.6. Benutzerfreundlichkeit
4.3.7. Resümee
5. Resümee und Ausblick
5.1. Gesamtwertung
5.2. Vor- und Nachteile beim Einsatz von CASE-Werkzeugen
Zielsetzung und Themen
Die vorliegende Arbeit vergleicht und beurteilt verschiedene CASE-Tools (Computer Aided Software Engineering) für den konzeptionellen Datenbankentwurf, um eine Entscheidungsgrundlage für den Einsatz am Lehrstuhl Datenbanken und Informationssysteme der TU-München zu schaffen.
- Grundlagen des konzeptionellen Datenbankentwurfs und Datenmodellierung (ER-Modell, UML).
- Entwicklung eines repräsentativen Fallszenarios (Flughafen-Datenbank).
- Erarbeitung eines Kriterienkatalogs zur Klassifizierung und Bewertung von CASE-Werkzeugen.
- Detaillierte Analyse und Praxistest der Softwarelösungen PowerDesigner, CaseStudio 2 und ERwin.
- Vergleichende Zusammenfassung der Tool-Funktionalitäten und Eignung für den universitären Einsatz.
Auszug aus dem Buch
1.3.1 ER – Modell
Das ER-Modell entstand bereits Ende der 70-er Jahre und gehört zu dem populärsten Modellen, welche bei einem konzeptionellen Entwurf eingesetzt werden. Es wurde von Dr. P.Chen entwickelt und erlebte im Laufe der Jahre viele Erweiterungen, die oft unterschiedliche Notation und teilweise neue Konzepte ergaben. In der vorliegenden Arbeit wird das erweiterte ER-Diagramm erklärt. Dieses unterscheidet sich vom „ersten“ Modell in sofern, dass es Abstraktionskonzepte und die Angabe von Kardinalitäten unterstützt.
Das ER-Modell (deutsch: Gegenstand-Beziehungs-Modell) dient zur Abbildung von Gegenständen (engl.: entities) und ihrer Beziehung (engl.: relationship) zueinander.
Als Entity werden die für ein zu entwickelndes System relevanten Objekte dargestellt und durch Eigenschaften (engl.: attributes, properties) beschrieben. Ein Objekt bzw. eine Entität ist ein individuelles und identifizierbares Exemplar von Dingen, Personen oder Begriffen der realen oder der Vorstellungswelt entwickelt.
Entität
Im Deutschen hat sich der Begriff Entität durchgesetzt. Beispiele für Entitäten sind:
• Der Flugzeugtyp Boeing 747
• Der Passagier Hans Dampf
• Der Flughafen New York.
• Passagiere
Eine Entitätsmenge (engl.: entity set), auch Entitätstyp genannt, ist die Zusammenfassung von Entitäten mit gleichen Eigenschaften unter einem eindeutigen, gemeinsamen Oberbegriff. Graphisch werden sie im ER-Diagramm als Rechtecke dargestellt.
Zusammenfassung der Kapitel
0. Motivation für den Einsatz von CASE-Tools: Beschreibt die zunehmende Komplexität moderner Informationssysteme und die Notwendigkeit von CASE-Tools für den korrekten Datenbankentwurf im universitären Umfeld.
1. Einführung in den Datenbankentwurf: Führt in die verschiedenen Entwurfsphasen ein und erläutert die theoretischen Grundlagen der Datenmodellierung mittels ER-Modell und UML.
2. Fallbeispiel: Stellt ein konkretes Szenario einer Flughafen-Datenbank vor, das als Grundlage für die spätere Evaluierung der verschiedenen CASE-Werkzeuge dient.
3. Klassifizierung der CASE-Werkzeuge: Definiert einen detaillierten Kriterienkatalog, um Softwarewerkzeuge hinsichtlich ihrer funktionalen Anforderungen für den Datenbankentwurf objektiv vergleichbar zu machen.
4. Bewertung: Präsentiert den intensiven Praxistest und die detaillierte Evaluierung der ausgewählten Tools PowerDesigner, CaseStudio 2 und ERwin basierend auf dem definierten Kriterienkatalog.
5. Resümee und Ausblick: Zieht ein Fazit aus den Testergebnissen und diskutiert die allgemeinen Vor- und Nachteile beim Einsatz von CASE-Tools im Datenbankentwurf.
Schlüsselwörter
CASE-Tools, Datenbankentwurf, Datenmodellierung, ER-Modell, UML, PowerDesigner, CaseStudio 2, ERwin, Datenbankanbindung, Reverse Engineering, Forward Engineering, Informationssysteme, SQL-Codegenerierung, Referentielle Integrität, Anforderungsanalyse
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit?
Die Bachelorarbeit befasst sich mit der Analyse und dem Vergleich von professionellen Softwarewerkzeugen (CASE-Tools) für den konzeptionellen Entwurf von Datenbanken.
Welches Ziel verfolgt die Arbeit?
Das primäre Ziel ist es, eine Auswahl geeigneter CASE-Tools für den Einsatz in einem universitären Datenbankpraktikum an der TU München zu evaluieren.
Welche Themenfelder werden abgedeckt?
Die Arbeit deckt Themen von der theoretischen Modellierung (ER und UML) bis hin zu praktischen Funktionen wie SQL-Codegenerierung und Datenbankanbindung ab.
Welche Methode wird zur Analyse verwendet?
Es wird ein Anforderungskriterienkatalog erstellt, anhand dessen drei ausgewählte Werkzeuge (PowerDesigner, CaseStudio 2, ERwin) einem standardisierten Praxistest unterzogen werden.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in die theoretischen Grundlagen des Datenbankentwurfs, die Vorstellung eines praxisnahen Szenarios (Flughafen-Datenbank) und die detaillierte Bewertung der Software.
Welche Begriffe charakterisieren die Arbeit?
Zentrale Begriffe sind neben CASE-Tools vor allem Reverse- und Forward-Engineering, Datenbankanbindung, Diagrammtypen und die Modellierung von Datenbeziehungen.
Wie schneidet der PowerDesigner im Test ab?
Der PowerDesigner erweist sich als Testsieger, da er den größten Funktionsumfang bietet und die ER-Modellierung ohne unnötige Einschränkungen durch das relationale Modell unterstützt.
Welche Schwachstellen weisen die untersuchten Tools allgemein auf?
Ein häufiges Problem ist die zu starke Bindung der konzeptionellen Modellierung an relationale Schemata, was die intuitive Modellierung komplexer Sachverhalte einschränken kann.
- Quote paper
- Sandra Wieseckel (Author), 2003, Vergleich verschiedener Case-Tools für den Einsatz im konzeptuellen Datenbankentwurf, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/12678
