Datenbanken VL1

Welche Probleme würden ohne Datenbanken auftreten?

Redundanz und Inkonsistenz

• Informationen mehrfach gespeichert

• Verschwendung von Speicherplatz

• Bei Änderungen Gefahr von inkonsistenten Daten

Zugriffsmöglichkeiten

• Isolierte Daten mit unterschiedlicher Verwaltung und Format

• Fehlende Verknüpfung von logisch zusammenhängenden Daten

Datenintegrität

• Regeln/Vorgaben nicht gut prüfbar

• Gefahr von unerlaubten Zuständen

Datensicherheit

• Wer darf Daten sehen/ändern?

• Lese-/Schreibrechte sollten für bestimmte Personengruppen festgelegt werden

Mehrbenutzerbetrieb

• Gleichzeitiger Zugriff von mehreren Nutzer:innen

• Gefahr von Anomalien durch Überschreiben von Daten

• Unerwünschte Blockierung aller Daten durch eine Person

Datenverlust

• Daten können verloren gehen. Backup erforderlich

• Wiederhergestellte Daten müssen weiterhin konsistent sein

Effizienz

• Effiziente Verwaltung und Verarbeitung großer Datenmengen erforderlich

Entwicklungskosten

• Entwicklung individueller Lösungen für jedes einzelne Anwendungsprogramm sollen

vermieden werden

Welche Arten von Datenbanken gibt es?

Datenbanksystem (DBS):

• Datenbank zusammen mit einem

• Datenbankmanagementsystem

Datenbank:

• Sammlung von Daten, die miteinander in

• Beziehung stehen

Datenbankmanagementsystem (DBMS):

• Software für die Erstellung, Verwaltung und

• Abfrage von Datenbanken.

Was sind die Aufgaben einer DBMS?

• persistente Speicherung von Daten

• Verknüpfung und effiziente Verwaltung großer Datenmengen

• Anfrageoptimierung

• Sicherstellen von Konsistenz und Datenintegrität

• Schutz vor Datenverlust

• Datensicherheit und Zugriffsrechte

• Effizienter Mehrbenutzerbetrieb

Welche Ebenen sind Teil der 3-Ebenen Architektur?

• Physische Ebene: physische Speicherstrukturen und Zugriffspfade

• Logische Ebene: Strukturen und Beziehungen der Daten sowie

• Integritätsbedingungen

→ Beschreibung üblicherweise in einem logischen Datenmodell

• Externe Ebene: Sichten für Benutzer:innen

Welche Arten von Datenunabhängigkeit gibt es?

• physische Datenunabhängigkeit: Änderungen der physischen Ebene möglich, ohne die logische Ebene zu ändern

• logische Datenunabhängigkeit: Änderungen der logischen Ebene möglich, ohne die externe Ebene zu ändern

Welche Datenbanksprachen gibt es?

Datendefinitionssprache (DDL) für Definition von

• Datenbankschema: Struktur der Datenobjekte und Beziehungen zueinander

• Integritätsbedingungen: Einschränkungen für zulässige Daten

Datenmanipulationssprache (DML)

• Datenmanipulationen: Einfügen, Änderung und Löschen von Daten

• Anfragen: Auslesen von Daten (teilweise als DQL bezeichnet)

Was ist ein Datenbankschema?

• Beschreibung der Datenbank

• Datenbankstruktur, Datentypen und Integritätsbedingungen

• ändert sich selten

Was ist eine Datenbankinstanz?

• Daten in der Datenbank zu einem bestimmten Zeitpunkt

• auch Datenbankzustand oder Datenbankausprägung

• ändert sich häufig

Was ist SQL?

SQL steht für Structured Query Language und ist die Standardsprache zum Arbeiten mit Datenbanken. Damit kannst du Daten:

• abfragen (SELECT)

• einfügen (INSERT)

• ändern (UPDATE)

• löschen (DELETE)

• Tabellen erstellen (CREATE TABLE)

• Strukturen ändern (ALTER TABLE)

Was sind die Phasen für eines Datenbankenentwurfs?

1. Anforderungsanalyse

• Befragung von Kunden/zukünftige Nutzer:innen

• Analyse der Informationen zum Fachproblem

• Trennung von Datenbankanforderungen und funktionalen Anforderungen

2. Konzeptueller Entwurf

• Erste formale Beschreibung (high-level)

• Verwendung von konzeptuellen Datenmodellen (z.B. ER-Modell, objektorientierte Modelle wie UML)

• unabhängig von DBMS/Implementierung

3. logischer Entwurf

• Transformation in ein logisches Datenmodell

• (z.B. Relationenmodell, Netzwerkmodell, Hierarchisches Modell) ggf. Verbesserung anhand von Gütekriterien (→ Normalisierung)

• Modell für die Implementierung, also abhängig vom DBMS

4. Datendefinition

• Umsetzung des logischen Modells in ein konkretes Datenbankschema

• basiert auf gewähltem DBMS

5. physischer Entwurf

• Ergänzung der Definition um Zugriffsunterstützung

• Verwendung von physische Datenmodellen

• Speicher- und Zugriffsstrukturen