Meer over entiteiten en attributen

In Databases ontwerpen heb je geleerd wat entiteiten en attributen zijn. In deze verdieping kijken we preciezer naar attributen: welke waarden ze kunnen hebben, welk type ze krijgen en welke soorten attributen er zijn.

Notitie

De diagrammen in de verdiepingshoofdstukken zijn in een oudere stijl getekend, met entiteitnamen in hoofdletters. Ze gebruiken dezelfde kraaienpoot-notatie als de lesstof.

Entiteiten, attributen en waarden

Bij het werken met SQL heb je gezien dat gegevens zijn opgeslagen in tabellen, met rijen en kolommen. Tabellen, rijen en kolommen zijn termen voor de “fysieke” database. Bij het ontwerpen van databases spreken we van een logisch ontwerp, dat bestaat uit entiteiten en attributen:

• Een entiteit is het object waarvan de informatie wordt opgeslagen

• Een attribuut is een eigenschap van een entiteit.

De entiteiten en attributen uit een logisch ontwerp worden in een fysiek ontwerp tabellen en kolommen.

Tabel 8 Leerling

voornaam	achternaam	geboortedatum	telefoonnr
Piet	Konijn	13-4-2012	0611211211
Jan	Haas	15-2-2012
Sylvia	Slak	23-7-2011	0600700700

In het voorbeeld hierboven is een leerling een entiteit en geboortedatum een attribuut. Wanneer je de database gaat bouwen, vul je de rijen van de tabellen met waarden (Engels: values). Konijn is dus een waarde. Een leeg vakje betekent dat er geen waarde is. Je noemt de waarde dan null. Deze waarde null is dus iets anders dan de waarde 0, want dat is wel een waarde. null is letterlijk de verwijzing naar niets. Geen waarde.

Hieronder staat een voorbeeld van een fysiek ontwerp van de tabel leerlingen. Zoals je ziet wordt aan elke kolomnaam een datatype toegevoegd.

Tabel 9 Fysiek ontwerp van tabel leerlingen

kolomnaam	datatype	lengte	standaardwaarde
voornaam	varchar	20
achternaam	varchar	30
geboortedatum	date
tel_nr	char	10

Het datatype is het soort gegeven dat wordt opgeslagen. Bij databases komen de soorten getal (bijvoorbeeld integer of real), tekst (varchar, char), datum (date) en plaatje/geluid (blob) voor.

Bij het definiëren van een varchar geef je de maximale lengte van dat tekstveld op. Een tekstveld met lengte 50 geef je weer met varchar(50). Natuurlijk mag je ook kortere tekst opslaan in zo’n tekstveld. Een char-veld van lengte 10 bevat altijd precies 10 tekens: kortere teksten worden aangevuld met spaties.

Met de standaardwaarde bedoelen we dat er al standaard een waarde is ingevuld. Wanneer je bijvoorbeeld een kolom “nationaliteit” hebt en bijna alle klanten hebben de Nederlandse nationaliteit, dan zou je hier “NL” als standaardwaarde kunnen invullen. Slechts enkele klanten hoeven dit veld dan aan te passen in hun formulier.

Soorten attributen

Vluchtige attributen

Niet alle eigenschappen zijn even geschikt om te gebruiken in een database. In bovenstaand voorbeeld zou je bijvoorbeeld de eigenschap ‘leeftijd’ kunnen gebruiken in plaats van ‘geboortedatum’. Dat is echter niet handig, want je zult dan na iedere verjaardag de leeftijd bij moeten werken. Zo’n veranderende eigenschap noemen we een vluchtig attribuut.

Verplicht of optioneel

Sommige attributen moeten altijd worden ingevuld. In het voorbeeld hierboven is dat bijvoorbeeld ‘achternaam’. Dit zijn verplichte attributen. Andere zijn optioneel en dus niet verplicht. In het voorbeeld hierboven is dat bijvoorbeeld het telefoonnummer. Niet iedereen heeft een telefoonnummer of wil dit in de database ingevoerd hebben.

Unieke identifier (UID)

In een database wil je per se dat iedere rij uniek is. Geen enkele rij mag exact hetzelfde zijn. Om te garanderen dat dit het geval is, maakt men gebruik van unieke identifiers, afgekort UID. Dit kan een attribuut zijn of een combinatie van attributen. Zelfs een relatie kan deel uitmaken van een UID.

In het voorbeeld hierboven kun je denken dat ‘achternaam’ een prima UID is. Op een school kunnen echter verschillende leerlingen met dezelfde achternaam zitten. Een betere UID zou de combinatie van voor- en achternaam kunnen zijn. Wanneer je school groot genoeg is, zullen er vanzelf leerlingen met dezelfde voor- en achternaam op die school zitten. Je zou de UID kunnen definiëren als de combinatie van voor-, achternaam en geboortedatum. Maar ja, hier kleven ook weer risico’s aan. Om alle risico’s uit te sluiten, kun je een extra attribuut toevoegen. In dit geval ‘leerlingnummer’. Door voor iedere leerling een nieuw nummer te gebruiken, is persoonsverwisseling uitgesloten.

In het fysieke model heet een UID de primary key (zie Sleutels en relaties).

De entiteit LEERLING zou er dan als volgt uit kunnen zien:

Je kunt deze eigenschappen van attributen als volgt in je ERD weergeven:

• # = primary UID. Dit is de UID die uiteindelijk gebruikt gaat worden. Dit teken gebruiken we ook in de lesstof.

• (#) = secondary UID. Deze UID wordt als reserve en mogelijk als controlemiddel gebruikt. Hier is dat de combinatie van voornaam, achternaam en geboortedatum.

• * = een verplicht attribuut

• o = een optioneel attribuut

Opdrachten

Oefening 2

Hieronder staat een verhaaltje. Met dit verhaaltje wil je een database ontwerpen. Geef aan welke woorden uit dit verhaaltje je als entiteit zou gebruiken, welke als eigenschap en welke als waarde. Noem ook de eigenschappen die niet in de tekst genoemd staan maar waarvan wel waarden zijn genoemd.

Bij autohandel “Krakkemik” staan er auto’s van verschillende merken op het terrein. Zo staat er een rode Opel Astra uit 1998 voor €1500, een groene Ford Escort uit 2002 voor €2000 en een Peugeot waarvan de prijs €4000 is.

Oefening 3

Teken de entiteit die bij de vorige opdracht hoort. Bedenk zelf de attributen die niet in de tekst voorkomen. Geef aan welke attributen tot de UID behoren, welke verplicht zijn en welke optioneel.

Oefening 4

Geef bij ieder attribuut uit de vorige opdracht aan welk datatype en lengte je zou gebruiken in het fysieke model. Je kunt op deze site een lijst vinden van datatypes die in SQL gebruikt worden.

Oefening 5

Leg uit waarom in iemands paspoort niet diens haarlengte staat opgegeven.