Datenbanken KE1 Flashcards

1
Q

Kontrollfrage

Was ist das Konzept eines Datenbanksystems?

A

Datenbank und Datenbanksoftware bilden zusammen das Datenbanksystem.
Jeder Benutzer hat eine eigene Sicht auf die Datenbank.
Die tatsächliche Organisation der Daten auf den Speichern bleibt für den Benutzer unsichtbar.

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2
Q

Kontrollfrage

Was ist DBMS?

A
  • Das DBMS isoliert die Datenbank von den Anwendungsprogrammen, es sorgt dafür, dass der Benutzer (Programmierer) die Details der Datenbank nicht kennen muss.
  • Die gesamte Kontrolle der Datenbank liegt beim DBMS
  • DBMS ermöglicht:
    • eine Datenbank zu definieren
    • Daten zu speichern
    • Daten zu verändern/löschen
    • Anfragen an die Datenbank
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3
Q

Kontrollfrage

Was ist DB?

A

Eine Datenbank ist eine integrierte Ansammlung von Daten, die allen Benutzern eines Anwendungsbereiches als gemeinsame Basis aktueller Informationen dient.

Integriert: Daten sind entsprechend den natürlichen Zusammenhängen der Anwendungswelt strukturiert - nicht danach, wie einzelne Anwendungen die Daten benötigen

Gemeinsame Basis: Die Daten in der Datenbank können durch viele Benutzer genutzt werden.

Integration und gemeinsame Nutzung machen eine explizite Beschreibung des Datenbankinhaltes erforderlich
-> Schema der Datenbank

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4
Q

Kontrollfrage

Was ist DBS?

A

Datenbank und Datenbanksoftware bilden zusammen das Datenbanksystem.

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5
Q

Kontrollfrage

Was versteht man im Zusammenhang des DBS unter einer Sicht?

A

Jeder Benutzer hat eine eigene Sicht auf die Datenbank.

Die tatsächliche Organisation der Daten auf den Speichern bleibt für den Benutzer unsichtbar.

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6
Q

Kontrollfrage
Zu welchen Schwierigkeiten kann die Datenverwaltung über Dateisysteme führen?

Wie werden diese Schwierigkeiten durch Datenbanksysteme verhindert oder gemildert?

A

Schwierigkeiten:

  1. Redundanz
  2. Inkonsistenz
  3. Daten-Programm-Abhängigkeit
  4. Inflexibilität

Lösung:

  • Die Daten werden einmal definiert und für alle Benutzer zentral verwaltet.
  • Programm und Daten werden durch die DBMS getrennt
  • Zentrale Verwaltung der Daten durch DBMS ermöglicht es, bei Änderung von Daten Kontrollroutinen einzuschalten oder nach Integritätsverletzungen zu suchen
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7
Q

Kontrollfrage

Welches sind die entscheidenden Unterschiede von Dateisystem und Datenbanksystem?

A

Dateisystem: Anwendungsprogrammierer definiert Dateien, die er für seine Anwendung benötigt
DBS: Dateien werden einmal definiert und für alle Benutzer zentral verwaltet
Dateisystem: Änderungen des Satzaufbaus oder der Dateiorganisation werden für alle Programme sichtbar, die mit der Datei arbeiten.
DBS: Programm und Daten werden durch die DBMS getrennt

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8
Q

Kontrollfrage:

Können Sie sich Probleme mit DBMS vorstellen? Situationen, in denen DBMS nicht sinnvoll sind?

A
  • Hoher Betriebsmittelbedarf im Rechner
  • hohe Kosten
  • Optimierung für zeitkritische Anwendungen schwieriger

Fazit: Datenbanksysteme sind sicher nicht für alle Probleme der Datenverwaltung sinnvoll.

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9
Q

Kontrollfrage

Erklären Sie die drei Datenebenen eines DBMS und die sich daraus ableitende Architektur

A

Jede Ebne der Daten modelliert die Daten auf einem anderen Abstraktionsniveau.

Diese Modelle der Datenwelt werden mit Hilfe sogenannter Datenbeschreibungssprachen in einer für das DBMS verständlichen Form beschrieben.

Externe Sicht:
Benutzer sehen Ausschnitt der Datenbank, wie sie ihn brauchen

Logische Gesamtsicht:
Beschreibung von Informationseinheiten und deren Beziehungen untereinander - unabhängig von EDV-Gesichtspunkten

Interne Sicht:
Organisation auf den Speichern so dass Zugriffsanforderungen möglichst effizient erfüllt werden

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10
Q

Kontrollfrage:

Erklären Sie den Zusammenhang zwischen den drei Datenebenen und der Datenunabhängigkeit von Programmen.

A

Jede der drei Datenebenen enspricht einer eigenen Schnittstelle und damit eine eigene Sicht innerhalb des Gesamtsystems.
Änderungen in einer Datenebene haben damit nicht Änderungen einer anderen Ebene zur Folge, somit kann logische und physische Datenunabhängigkeit erreicht werden.

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11
Q

Kontrollfrage:

Erläutern Sie die Abarbeitung eines Lesebefehls des Anwendungsprogramms durch das DBMS.

A
  1. DBMS Empfängt Befehl des Anwendungsprogrammes, ein bestimmtes Objekt eines externen Modells zu lesen
  2. DBMS holt sich die benötigten Definitionen des entsprechenden Objekt Typs aus dem zugehörigen externen Schema
  3. Mit Hilfe der Transformationsregeln extern/konzeptuell stellt das DBMS fest, welche konzeptuellen Objekte und Beziehungen benötigt werden
  4. Mit Hilfe der Transformationsregeln konzeptuell/intern stellt das DBMS fest, welche physischen Objekte zu lesen sind, es ermittelt die auszunützenden Zugriffspfade
  5. Das DBMS übergibt dem Betriebssystem die Nummern der zu lesenden Speicherblöcke
  6. Das Betriebssystem übergibt die verlangten Blöcke an das DBMS in einem Systempuffer
  7. Mit Hilfe der Transformationsregeln stellt das DBMS aus den vorhandenen physischen Sätzen das verlangte externe Objekt zusammen
  8. Das DBMS übergibt das externe Objekt dem Anwendungsprogramm in seinen Arbeitsspeicher
  9. Das Anwendungsprogramm verarbeitet die vom DBMS übergebenen Daten
    https: //www.dropbox.com/s/sctfea1vj0ddro1/MM_Funktionsweise_DBMS_read.JPG?dl=0
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12
Q

Kontrollfrage:

Welche Vorteile gewinnt man durch das konzeptuelle Modell?

A
  • stabiler Bezugspunkt für alle Anwendungen
  • einheitliche Dokumentation wesentlicher Aspekte
  • ermöglicht den Gebrauch der Daten an zentraler Stelle zu kontrollieren
  • wesentliche Voraussetzung für Datenunabhängigkeit der Anwendungsprogramme
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13
Q

Kontrollfrage

Welches sind die Bausteine des Datenmodells für die konzeptuelle Ebene?

A
  • Entity-Typ
  • Beziehungstyp
  • Attribute
  • Instanzen der Entities und Beziehungen
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14
Q

Kontrollfrage:

Was wird im internen Schema festgelegt?

A
  • beschreibt physische Datenorganisation
  • Enthält Interne Informationen über den Aufbau der abgespeicherten Daten

Festlegung zu:

  • Repräsentation von Attributwerten
  • Aufbau gespeicherter Sätze
  • Zugriffsmethoden auf Sätze
  • Zusätzliche Zugriffspfade
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15
Q

Kontrollfrage:

Was versteht man unter „Binden“?

A

Der Prozess der Übersetzung von Objekten des externen Modells durch Objekte des konzeptuellen Modells und dann durch Objekte des internen Modells wird als Binden bezeichnet.

Wir unterscheiden:
Statisches Binden zur Übersetzungszeit (Compilation)
Dynamisches Binden zur Laufzeit (Interpretation)

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16
Q

Kontrollfrage:
Welche Vor- und Nachteile hat das Binden zur Laufzeit? Gibt es einen Zusammenhang mit dem Begriff der Datenunabhängigkeit?

A

Binden zur Übersetzungszeit:
- Programm muss neu übersetzt werden, wenn sich am konzeptuellen oder internen Modell etwas ändert.

Binden zur Laufzeit:

  • Größtmögliche Unabhängigkeit des Anwendungsprogrammes von der Organisation der DB.
  • konzeptuelles wie internes Modell kann zu jedem Zeitpunkt geändert werden, ohne dass das Anwendungsprogramm davon berührt wird.
  • sehr zeitaufwendig (teuer)
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17
Q

Kontrollfrage

Welches sind die wesentlichen Aufgaben des DBMS?

A
  • Isolation der Datenbank von den Anwendungsprogrammen
  • Kontrolle der Datenbank
  • ermöglicht:
    • Definition der DB
    • Speicherung der Daten
    • Veränderung der Daten
    • Anfragen an die DB
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18
Q

Kontrollfrage

Welche Formen der Datenunabhängigkeit gibt es, was bedeuten sie?

A
- Logische Datenunabhängigkeit
  Isolierung Anwendungsprogramme von Änderung des konzeptuellen Modells
- physische Datenunabhängigkeit
  Isolierung Anwendungsprogramme von Änderung er physischen Datenorganisation
- Statische Datenunabhängigkeit
  Binden zur Übersetzungszeit
- Dynamische Datenunabhängigkeit
  Binden zur Zugriffszeit
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19
Q

Kontrollfrage:
Was sind Tools?
Können sie einige nennen?

A
Komponente eines DBS
Tools - um Entwicklung von Anwendungen zu erleichtern
- Abfragesysteme
- Report-Writer
- Spreadsheets und Business Graphics Tools
- Tools für den Datenbankenentwurf
- 4GL Entwicklungsumgebung
- Case Tools
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20
Q

Kontrollfrage
Was sind Utilities?
Können Sie jeweils einige nennen?

A
Komponente eines DBS
Utilities - Hilfsprogramme für den Datenbankadministrator
- Laderoutinen
- Statische Routinen
- Routinen zur Fehleranalyse
- Routinen zur Reorganisation
- Kopier- und Archivierungsroutinen
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21
Q

Kontrollfrage:

Was ist ein Data Dictionary?

A

zentrale, für alle Mitarbeiter verbindlicher Katalog, in dem alle wesentlichen Informationen über die Daten und Programme des Informationssystems gespeichert werden.

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22
Q

Kontrollfrage:

Welche Konstrukte benutzt man im ER-Modell?

A
  • Entity-Typ
  • Beziehungstyp
  • Attribute der Entity-Typen und Beziehungstypen
  • Instanzen der Entities und Beziehungen
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23
Q

Kontrollfrage

Wie charakterisiert man Beziehungsypen im ER-Modell?

A

Im ER-Modell werden Beziehungstypen durch ihre Komplexität charakterisiert:
(1:1-Beziehung;n:1; 1:n; n:n)

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24
Q

Kontrollfrage

Nennen Sie ein Beispiel für Generalisierung und Spezialisierung.

A

Spezialisierung

  • ausgedrückt mit is-a
  • Attribute werden Vererbt

Generalisierung
- Gemeinsame Eigenschaften werden in einem übergeordneten Typen zusammengefasst

Beispiel: Angestellter is a Mitarbeiter

25
Q

„Eine Datenbank ist eine integrierte Ansammlung von Daten, die allen Benutzern eines Anwendungsbereiches als gemeinsame Basis aktueller Information dient“

Was ist in diesem Zusammenhang unter „integriert“ zu verstehen?

A

Gemeint ist damit, dass die Daten entsprechend den natürlichen Zusammenhängen in der Anwendungswelt strukturiert sind.

nicht danach, wie einzelne Anwendungen die Daten benötigen

26
Q

Integration und gemeinsame Nutzung machen eine explizite Beschreibung des Datenbankinhaltes erforderlich.
Worin werden die Beziehungen zwischen diesen definiert?

A

im Schema der Datenbank

27
Q

Wie erfolgt die traditionelle Datenverwaltung?

A

Die konventionelle Form der Verwaltung von großen Datenmengen erfolgt mittels Dateisystemen.
- Anwendungsprogrammierer definiert die Dateien, die er für seine Anwendung braucht.

28
Q

Grundelemente einer Datei sind der Satz und das Feld.

Was versteht man unter einem Datensatz?

A

Sätze sind die Zugriffs- und Verarbeitungseinheiten der Anwendungsprogramme. Ein Satz ist eine Gruppierung von Datenelementen, auch Felder genannt.

29
Q

Was ist eine Satzbeschreibung?

A

Sätze vom gleichen Typ werden in einer Satzbeschreibung deklariert, d.h. es wird festgehalten,a us welchen Datenelementen sich die Sätze dieses Typs aufbauen.

30
Q

Was ist eine Datei?

A

Eine Datei ist eine benannte Ansammlung von Sätzen eines oder mehrerer Satztypen

31
Q

Was ist ein Dateisystem?

A

Ein Dateisystem ist ein Softwarepaket, das den Zugriff auf einzelne Sätze in einer Datei besorgt, wenn das Anwendungsprogramm die entsprechenden Parameter liefert.

Das Dateisystem unterstützt das Anlegen, Modifizieren und Löschen von Dateien.

32
Q

Was ist ein Schlüssel?

A

ein Schlüssel ist ein von vornherein festgelegte Kombination von Feldern, deren Werte den Satz identifizieren.

33
Q

Was ist eine Datenbeschreibungssprache?

A

Jede Ebene der Daten modelliert die Daten auf einem anderen Abstraktionsniveau. Diese Modelle der realen Datenwelt werden mit Hilfe sogenannter Datenbeschreibungssprachen in einer für das DBMS verständlichen Form beschrieben.
Diese Beschreibung heißt dann Schema.

34
Q

Was versteht man unter Integritätsbedingungen?

A

Bedinungungen,d ie für die Daten in einer Datenbank immer gelten oder Vorschriften für das Ändern von Daten.
- bieten die Möglichkeit zur Prüfung der Korrektheit der Daten.

35
Q

Was ist eine Datenmanipulationssprache?

A

Sprache für den Zugriff auf eine Datenbank

36
Q

Was ist der Unterschied zwischen einem Datenbanksystem und einem Informationssystem?

A

Informationssystem: Gesamtheit aller Instanzen und Prozesse, die für das Unternehmen wichtige Informationen von außen aufnehmen, verarbeiten und entsprechende Information nach außen wieder abgeben

Dantenbanksystem: Nur ein Teil des Informationssystems, nämlich derjenige Teil, ind dem die Informationsbasis des Unternehmens verwaltet wird.

37
Q

Was ist die Aufgabe eines Datenbankadministrators?

A

Die Erstellung von Schemata

38
Q

Worin wird die physische Datenorganisation beschrieben?

A

im internen Schema.
Das interne Schema enthält alle Informationen über den Aufbau der abgespeicherten Daten, die Speicherung der Daten und die Zugriffspfade.

39
Q

Was sind Transformaionsregeln des konzeptuellen/internen Schema?

A

in den Transformationsregeln des konzeptuellen/internen Schmas wird die Beziehung zwischen den
physisch abgespeicherten Feldern und Sätzen und den Objekten des konzeptuellen Schemas definiert.

Transformationsregeln müssen geändert werden, wenn die physische Datenorganisation verändert wird

40
Q

Müssen Objekttypen und Beziehungen externer Modell mit denen des konzeptuellen Modells identisch sein?

A

Nein, sie müssen lediglich inhaltlich im konzeptuellen Modell enthalten sein.

41
Q

Der Prozess der Übersetzung von Objekten des externen Modells durch Objekte des konzeptuellen Modells und dann durch Objekte des internen Modells wird als Binden Bezeichnet.

Das Binden eines Programms kann zu verschiedenen Zeitpunkten stattfinden. Was sind die beiden Enden des Spektrums?

A
  • Binden zur Übersetzungszeit

- Binden zum Zeitpunkt des Zugriffs auf die Daten (Laufzeit)

42
Q

Neben der Aufgabe, Zugriffswünsche von Anwendungsprogrammen auszuführen, hat das DBMS weitere Aufgaben, welche?

A
  • Datendefinition
  • Integrität der Daten
  • Datensicherung (Recovery)
  • Koordination gleichzeitig auf der Datenbank arbeitender Benutzer
  • Schutz der Daten gegen unberechtigten Zugriff
43
Q

Im Kurstext sind Komponenten eines Datenbanksystems genannt, welche?

A
  • Tools
  • Utilities
  • Data Dictionary
  • Repository
44
Q

Was versteht man unter Repositories?

A

in Repositories werden alle wesentlichen Informationen über die Daten, Programme und Benutzer des Informationssystems gespeichert.
Insbesondere kommen Entwurfs- und Anwendungsinformationen hinzu.

Repositories können eigenständige Produkte sein, werden jedoch häufig auch als integraler Bestandteil von DBMS angeboten

45
Q

Was versteht man unter einem Datenmodell?

A

Ein Datenmodell beschreibt mit bestimmten Konstrukten und Buelementen die Datenwelt eines Unternehmens.

46
Q

Welches sind gängige Datenmodelle?

A
  • hierarchisches Datenmodell
  • relationales Datenmodell
    Diese Datenmodelle sind an verfügbare Datenbanksysteme angelehnt, bieten aber nicht ausreichende Ausdrucksmöglichkeiten, um alle wesentlichen Informationen und Beziehungen der Datenwelt abzubilden. Deshalb gibt es neben den genannten Datenmodellen sogenannte semantisch reichere Datenmodelle wie z.B. das

Entity-Relationship-Modell.

47
Q

Was ist eine Entity im ER-Modell?

A

Ein Entity ist ein Objekt der realen Welt, das für sich allein identifizierbar ist und für den betrachteten Ausschnitt der realen Welt von Relevanz ist

48
Q

Was versteht man unter einem Enity-Typ?

A

Ein Entity-Typ repräsentiert die Menge aller Entities, die die gleichen charakteristischen Eigenschaften besitzen.
Ein Entity-Typ bezeichnet sowohl einen Typ, also eine Klassifizierung von Objekten, als auch die Menge der Objekte

Grafisch: Rechteck

Wir schreiben e \is E

49
Q

Was versteht man unter einem Beziehungstyp?

A

Im ER-Modell werden gleichartige Beziehungen zwischen Entieties als Beziehungstyp definiert. Für jeden Beziehungstyp ist seine Komplexität ein wichtiges Merkmal

50
Q

Wie können wir eine Beziehung B zwischen den Entity-Typen E_n ausdrücken?

A

B(E_1, E_2,…E_n)
Die Entity-Typen in der Liste müssen nicht unterschiedlich sein.

Beispiel:
VERHEIRATET(PERSON, PERSON)

Graphisch: Rauten

51
Q

Was sind Attribute?

A

Im ER-Modell besietz jeder Entity-Typ Attribute. Ein Attribut ist eine Eigenschaft, die jedem Entity diesen Typs zukommt. Jedes Attribut kann Werte aus einem bestimmten Wertebereich annehmen. Auch Beziehungstypen können Attribute zugeordnet werden

Graphisch: in das Rechteck des zugehörigen Entity-Tpys oder oder als Kreise

52
Q

Was ist im ER ein Primärschlüssel?

A

Gibt es mehrere Schlüssel für einen Entity-Typ, so wird im allgemeinen einer von ihnen als Primärschlüssel ausgezeichnet

53
Q

Was sind Schwache Entity-Typen?

A

Entity-Typen, die nur in Beziehung mit anderen Entity-Typen identifizierbar sind.

54
Q

Was sind schwache Beziehugnstypen?

A

Beziehungstypen, an denen ein schacher etnity-Typ teilnimmt

55
Q

Welche Erweiterungen des ER werden im Kurstex vorgestellt?

A

Spezialisierung und Generalisierung (is-a relationship)

56
Q

Werden Attribute in der is-a relationship vererbt?

A

Ja, nach unten, z.b Angestellte erben von Mitarbeiter

57
Q

Was ist eine totale Partition?

A

Durch die Partition entstehen disjunkte Mengen

58
Q

Was ist eine partielle Partition?

A

Es entstehen Mengen, die nicht disjunkt zueinander sind.

59
Q

Was ist ein Kartesisches Produkt?

A

Unter dem Kartesischen Produkt zweier Mengen versteht man die Menge aller Tuppel, deren erste Komponenten aus der ersten Menge und deren übrige Komonenten aus der zweiten Menge stammen.