Vererbung in Datenbanken

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Es gibt verschiedene Möglichkeiten wie man Vererbungen, sogenannte IS-A-Beziehungen, in Datenbanken realisieren kann. Die unterschiedlichen Implementierungsmöglichkeiten bringen jeweils Vor- und Nachteile, insbesondere beim Zugriff auf die jeweiligen Tabellen, mit sich.

1 Manuelle Definition

Voraussetzung: f isa e, f erbt alle Attribute von e und kann weitere Attribute besitzen.

1.1 Implementierungsvarianten Relationenschema

1. Möglichkeit

e: id, e1, e2
f: id, e1, e2, f1, f2 (id kommt nicht in e vor)

Hierbei wird jedes Objekt in einer seperaten Tabelle gespeichert.

2. Möglichkeit

e: id, e1, e2
f: id, f1, f2 (id -> E: id)

Hierbei ist die Auflistung aller Objekte der Tabelle e einfacher, für alle Objekte und f und deren zugehörigen von e geerbten Attribute ist ein einfacher Join möglich. Die zweite Variante ist die sauberste aller Implementierungsmöglichkeiten und wird empfohlen.

3. Möglichkeit

e: id, e1, e2, f1*, f2*

Es ist theoretisch möglich, für die gesamte Vererbungs-Hierachie nur eine einzige Tabelle zu definieren. Diese enthält dann alle Attribute der Basisklasse sowie aller Subklassen. Die Attribute der Subklassen dürfen NULL werden.

Der große Nachteil dieser Variante: Es können Inkonsistenzen auftreten. Attribute wie f1 und f2, welche bei einem Objekt der Klasse f nicht undefiniert sein dürften; können nun den WERT NULL annehmen. Denkbar wäre z.B. dass f1 mit einem richtigen Wert initialisiert wird, während f2 leer bleibt.

1.2 Zugriff

1. Möglichkeit

Alle Objekte der Art e:

SELECT id, e1, e2 FROM e
UNION
SELECT id, e1, e2 FROM F

Alle Informationen über f-Objekte:

SELECT id, e1, e2, f1, f2 FROM f

2. Möglichkeit

Alle Objekte der Art e:

SELECT id, e1, e2 FROM e

Alle Informationen über f-Objekte:

SELECT id, e1, e2, f1, f2 FROM e, f
WHERE e.id = f.id

2 Direkte Vererbung in SQL

Seit SQL:1999 wird einfache Attributvererbung auch direkt unterstützt. Man muss sich nicht mehr darum kümmern welche Attribute in welche Tabelle gehören. Auch ist der Zugriff ohne zusätzliche JOIN- oder UNION-Operationen möglich.

Jedoch unterstützen einige Datenbank-Management-Systeme Vererbung gar nicht oder nicht standard-konform. Im Folgenden wird deshalb der SQL-Standard sowie PostgreSQL behandelt.

2.1 Erstellung

SQL-Standard:

CREATE TABLE e(...);
CREATE TABLE f UNDER e(...);

PostgreSQL:

CREATE TABLE e(...);
CREATE TABLE f(...) inherits (e)

Hierbei erbt f alle Attribute und Integritätsbedingungen von e, auch den Primärschlüssel. f kann, abgesehen vom Primärschlüssel, weitere Attribute und Integritätsbedingungen definieren.

2.2 Zugriff

SELECT * FROM e

Auf diese Art und Weise werden alle Tupel von e einschließlich der Tupel von f(reduziert auf die geerbten Attribute von e) selektiert.

SELECT * FROM ONLY(e)

Hierbei erhält man ausschließlich die Tupel von e, nicht aber Tupel von Subklassen wie f.

3 Quellen

  • Kowarschick, "Multimedia-Datenbanksysteme", Sommersemester 2009, Hochschule Augsburg]