Daten Bank

Question 1

Was ist eine Datenbank?

Answer 1

Eine Datenbank ist ein System zur elektronischen Verwaltung von Daten.
Die Kernaufgabe von Datenbanken liegt in der
› effizienten,
› widerspruchsfreien,
› dauerhaften Speicherung großer Datenmengen sowie
› in der bedarfsgerechten Bereitstellung benötigter Informationen

Question 2

Wie funktioniert eine Datenbank?

Answer 2

Speicherung der Daten für
alle Benutzer in einer
gemeinsamen Datenbasis.
›Zugriff und Darstellung der
gewünschten Daten für
viele Benutzer
›Zugangskontrolle zu den
daten

Question 3

Wie funktioniert eine Datenbank?

Answer 3

Gleichzeitiger Zugriff auf mehrere Dateien (Vielfachzugriff)
›
Verknüpfung der Daten aus den unterschiedlichen Dateien (Flexibilität)
›
Gewinnung zusätzlicher Informationen aus den bereits bestehenden Dateien
›
Komfortable Beantwortung von Anfragen des Benutzers mit Hilfe einer integrierten
Abfragesprache
›
Ein Datenbanksystem ermöglicht dem Benutzer, über ein DBMS:
›
die Struktur einer Datenbasis aufzubauen (Datendefinition),
›
Daten zu pflegen: Datensätze eingeben, ändern und löschen (Datenmanipulation),
›
Informationen aus der Datenbasis zu gewinnen (Datenabfrage),
›
Vorkehrungen zur Datensicherheit und zum Datenschutz, Zugangs- und
Zugriffsrechte zu verwalten (Datenkontrolle) und
›
Daten zu sichern, zu exportieren und zu importieren (Datenübertragung).

Question 4

Datenspeicher

Answer 4

Transienz / transient
› Flüchtige Speicherung
› Daten zur Laufzeit
› z.B. Daten im Hauptspeicher
› Persistenz / persistent
› Dauerhafte Speicherung
› Daten existieren über die Dauer der
Anwendung hinaus› z.B. Daten auf dem Festspeicher
(Dateien)

Question 5

Datenbanken im Alltag

Answer 5

Alles basiert auf Daten
› Datenbanken werden verwendet in:
› Controlling & Rechnungswesen
› Warenwirtschaftssysteme (WWS)
› Enterprise Resource Planning (ERP)
› Customer Relationship Management (CRM)
› Content Management Systeme
› Banken und Versicherungen, Energielieferanten
› Industrie und Maschienenbau
› Reise- und Flugindustrie

Question 6

Welche Bestandteile hat ein DBMS?

Answer 6

Datenwörterbuch: (Data Dictionary) besteht aus einer
Ansammlung von Metadaten (Definitionen der Daten).
› Alle relevanten Informationen zu den gespeicherten Daten einer
Datenbank.
› Datendefinitionssprache: Data Definition Language (DDL) ist
dafür vorgesehen, die Inhalte einer Datenbank zu strukturieren.
› Datenmanipulationssprache: Data Manipulation Language
(DML) Sprachbereich mit dem sich in einer Datenbank enthaltene
Datensätze löschen, einfügen, verändern und auslesen lassen.

Question 7

Architektur eines Datenbanksystems

Answer 7

Die Daten eines Anwendungsbereiches oder eines Unternehmens
werden auf unterschiedliche Weisen gesehen.
› Deshalb Unterscheidung in drei Datenebenen:
› Die logische Gesamtsicht
› Die Datenorganisation der Daten auf den Speichern: interne Sicht
› Die Sicht einzelner Benutzergruppen: externe Sicht

Question 8

Relationale Algebra

Answer 8

theoretische Konstrukt für relationale Datenbanken
eine formale Sprache, mit der sich Abfragen über einem relationalen
Schema formulieren lassen
„Was ist die relationale Algebra jetzt genau?“
aus zwei oder mehreren Relationen mittels Operatoren und
Integritätsbedingungen wieder eine neue Relation bilden
Damit lassen sich beispielsweise zwei Relationen verknüpfen, filtern oder
umbenennen.
Die Ergebnisse aller Operationen sind ebenfalls Relationen

Question 9

Wesentliche Operationen auf RDB

Answer 9

Projektion: „blendet Spalten aus“
› Selektion: „blendet Zeilen aus“
› Kreuzprodukt: „Jede Zeile von A mit jeder Zeile von B“
› Umbenennung: Spalten bekommen andere Attributnamen
› Vereinigung: Relationen mit gleichem Schema zusammenfügen
› Differenz: „Aus A alles entfernen, was in B ist“

Question 10

SQL – Structured Query Language

Answer 10

Der Standard ist in drei Stufen (Level) eingeteilt:
› Entry-Level
› Intermediate-Level
› Full-Level
› SQL besteht offiziell aus folgenden drei Teilen
› DDL (Data Definition Language)
› DCL (Data Control Language)
› DML (Data Manipulation Language)

Question 11

Konzeptionelles Modell-Bestandteile

Answer 11

(Geschäfts-)Objekte => Realweltobjekte z. B. Bestellungen, Kunden
›
Attribute von Objekten => z. B. Bestell- und Kundennummer
›
Eindeutiger Schlüssel => Für die Identifikation eines Objektes
›
Beziehungen => z. B. zwischen Kunde und Bestellung
›
Beziehungstypen => z. B. 1:1, 1:N, N:M
›
Generalisierung => hierarchische Aufteilung in Ober- und Unterklassen z. B.
Kunde unterteilt in Neukunde, Stammkunde

Question 12

Logisches Modell

Answer 12

Ziel: Die Eliminierung von Redundanzen und die
einmalige Speicherung der Daten vorzubereiten.
› Der zu implementierende Entwurf der Datenbank
› Ausgangsbasis: das konzeptionelle Datenbankdesign,
das die fachlichen Anforderungen eines Realwelt-
Prozesses erfasst.
› Erstellung einer Beschreibung, die vom eingesetzten
relationalen Datenbank-Management-System
(RDBMS) unabhängig ist. Es stellt „nur“ die logischen
Tabellenstrukturen und Beziehungen zwischen den
Tabellen dar.

Question 13

Logisches Modell-Bestandteile

Answer 13

Tabellen => deren Bezeichnung und Aufbau
Primär- und Fremdschlüssel / Referenzielle Integrität
Zusätzliche Attribute
Integritätsbedingungen
Konsistenzbedingungen

Question 14

Physisches Modell-Bestandteile

Answer 14

Beschreibung der Art und Weise wie Tabellen und Daten
strukturiert, verwaltet und zugreifbar gemacht werden
› Die Datentypen aller Attribute festlegen und anschließend das
Datenbankskript erstellen
› Datentypen beschreiben welche Attribute einer Tabelle welche
physische Repräsentation auf dem Speichermedium besitzt
› Ein Datentyp stellt eine Struktur dar, die in einer bestimmten Art
und Weise gespeichert wird
› Tabellen angelegen und deren Beziehungen hinterlegen
› Die Integritätsbedingungen, die im logischen Modell festgelegt
wurden, mittels Datenbanksprachen (SQL) angelegen

Question 15

Wozu dient ein ERM?

Answer 15

Grundlage für einen Datenbankentwurf
››Einheitliche graphische Darstellung der
Datenstruktur
Beziehungstyp
Standard für Datenmodellierung
› Typisierung von Objekten

Question 16

Wichtige Notationen

Answer 16

Chen-Notation, Martin-Notation (Krähenfuss-
Notation) ,Tabellen-Modell:

Question 17

Chen-Notation

Answer 17

Ausarbeitung eines
ersten grafischen Planungskonzepts
basierend auf den Arbeiten von Dr.
Codd

Question 18

Martin-Notation (Krähenfuss-
Notation) b

Answer 18

Martin-Notation (Krähenfuss-
Notation) begründet von James
Martin als Alternative zur
semantischen Datenmodellierung
nach Chen. Planungstools aus dem
Oracle-Bereich verwenden diese
Notation

Question 19

Tabellen-Modell:

Answer 19

Vermischung der
o.g. Ansätze. Verwendung
hauptsächlich im Microsoft-Bereich

Question 20

Entitätsmenge/Entitätstyp

Answer 20

Eine Entitätsmenge (entity set), auch Entitätstyp oder Objekttyp genannt, ist eine
Zusammenfassung von Entitäten mit gleichen Eigenschaften unter einem
eindeutigen gemeinsamen Oberbegriff. (vgl. Balzert)

Question 21

Attribut

Answer 21

Ein Attribut (Ausprägung, Eigenschaft) beschreibt eine fachliche Eigenschaft,
die allen Entitäten einer Entitätsmenge gemeinsam ist. Es wird durch seinen
Namen, der seiner fachlichen Bedeutung entsprechen soll, und seinen
Wertebereich definiert. Der Wertebereich (manchmal Domäne genannt) gibt
die Menge aller möglichen bzw. zugelassenen Werte für ein Attribut an.
Man unterscheidet beschreibende Attribute, um die anwendungsrelevanten
Eigenschaften der Entitäten festzuhalten und identifizierende Attribute, die
Schlüssel zur eindeutigen Identifikation einer konstanten Entität innerhalb ihrer
Entitätsmenge bilden. Ein Schlüssel kann aus einem oder mehreren
identifizierbaren Attributen zusammengesetzt sein. (vgl. Balzert). Bei einem
identifizierenden Attribut wird der Text unterstrichen dargestellt.

Question 22

Attribut

Answer 22

Zusammengesetzte Attribute:
Kombination mehrerer Attribute, die
inhaltlich zusammengehören
Beispiel: Adresse
››Mehrwertige Attribute können einen oder
mehrere Attributwerte aufnehmen.
Beispiel: Telefonnummern
›Abgeleitete Attribute werden aus anderen
Attributen oder aus Entitäten berechnet.
Bezogen auf eine Datenbank wäre das
z.B. Berechnung des Alters mit
Geburtsdatum.

Question 23

Schlüssel

Answer 23

Ein Schlüssel K ist stets eine minimale
identifizierende Attributkombination, jede echte
Obermenge von K ist ein Schlüsselkandidat. D.h.
Der Schlüssel sollte so wenig Attribute aufweisen,
wie für die Identifizierung nötig. (vgl. Balzert)
In einem ERM nach Chen werden Primär-
Schlüssel-Attribute unterstrichen dargestellt.
Fremdschlüssel werden nicht gesondert
gekennzeichnet!
› Beachte: In der DB-Planung wird lediglich
festgelegt, welche Attribute zum Schlüssel
gehören!

Question 24

Assoziationen/Relationen

Answer 24

Wechselwirkungen und Abhängigkeiten zwischen Entitäten
werden durch Beziehungen (Relationen) dargestellt.
Die Zusammenfassung gleichartiger Beziehungen
zwischen Entitäten erfolgt durch
Beziehungsmengen/Beziehungstypen, Assoziationen
genannt.
Beschreiben die Beziehungen zwischen Entitätsklassen
› Wird als Raute dargestellt
› Beinhaltet ein Verb
› Verbindet Entitätstypen
› Hat Kardinalitäten
› Kann Attribute haben

Question 25

Kardinalitäten von Beziehungen

Answer 25

Kardinalität (auch Komplexitätsgrad genannt) gibt an, mit wie vielen
anderen Entitäten eine Entität einer bestimmten Entitätsmenge in
einer konkreten Beziehung stehen muss bzw. stehen kann.
› Die Angabe der Kardinalität erfolgt durch eine Zahl bzw. einen
Buchstaben an den Linien, die die Raute mit den Entitätsmengen
verbindet.
› Es gibt drei prinzipiell mögliche Mengenverhältnisse zwischen zwei
Entitäten

Question 26

Kardinalitäten – m:n

Answer 26

› Gibt es zu einer Entität aus A eine oder mehrere Entitäten in B und
umgekehrt, dann stehen A und B in einer M:N-Relation.
› Eine M:N-Assoziation bedeutet nicht, dass auf beiden Seiten
jeweils die gleiche Anzahl von Entitäten miteinander in Beziehung
stehen
› Hier wird die Assoziation „arbeitet in“ mit den Entitätsmengen
Mitarbeiter und Projekt abgebildet
› Die Abbildung zeigt ein ERM des logischen Modells

Question 27

Vorgehensweise

Answer 27

Problemrahmen kennen (Aufgabenstellung / Pflichtenheft)
› Festlegen der Entitäten (Substantive suchen)
› Festlegen der Beziehungstypen (Verben suchen)
› Festlegen der Mengenangaben / Kardinalitäten
› Festlegen der Attribute, Schlüssel