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Sprache Deutsch
Stufe Berufslehre
Erstellt / Aktualisiert 24.09.2020 / 24.09.2020
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Was ist eine Datenbank?

Die Gesamtheit aller gespeicherten Informationen bezeichnet man als Datenbank. Zum Verwalten einer Datenbank wird ein Datenbank-Managementsystem (DBMS) verwendet. Beide zusammen bilden das Datenbanksystem (DBS).

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Datenbank Managementsystem (DBMS)

Zählen Sie die wichtigsten Aufgaben eines DBMS auf

Speichern, Löschen und Überschreiben von Daten

die Definition von Datentypen und Attributen

die Sicherstellung der Datensicherheit und des Datenschutzes

Daten weltweit veröffentlichen

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Warum brauchen wir Datenbanken? Was können wir mit einer Datenbank tun?

Gleichartig verwendete Daten sollen gespeichert werden

Daten sollen über längere Zeit zur Verfügung stehen

Der Benutzer soll sich nicht mit der inneren (physischen) Organisation der Daten befassen müssen

Der Benutzer soll nicht unkontrolliert die Daten gefährden können

Eine Änderung der Benutzer soll nicht eine Änderung der DB-Verwaltung nach sich ziehe

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Beziehungen (Relationen)

Vereinigung (Union) Differenz (Difference)

Durchschnitt (Intersection) Symmetrische Differenz

Projektion (Projection)

Holt sich bestimmte Kolonnen aus einer Relation. Das Resultat ist wieder eine Relation.

Selektion (Selection)

Holt sich auf Grund bestimmter Bedingungen, gewisse Tupel aus einer Relation.

Verbund (Join)

Kombiniert gewisse Tupel zweier Relationen R und S über vereinigungsverträgliche Attribute.

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Normalisierung

Eine Normalisierung ist eine Überführung komplexer Beziehungen (Tabellen) in einfache Beziehungen durch Aufteilen der Attribute einer Tabelle auf mehrere Tabellen.

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Normalisierungsschritte

  1. Die Normalisierung erfolgt in mehreren Schritten:

    0. Normalform 0NF
    1. Normalform 1NF
    2. Normalform
     2NF
    3. Normalform 3NF

    Boyce-Codd-NormalformBCNF
    4. Normalform 4NF 5. Normalform 5NF

    Wir beschränken uns auf die ersten drei Normalformen, den Boyce-Codd sowie die vierte und fünfte Normalform lassen wir weg.

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Nullte Normalform (unnormalisiert)

Die Datenelemente der realen Welt werden in einer einzigen Tabelle aufgelistet und eventuell vorhandene Berechungsfelder entfernt.

Beispiel: Ausbildungsübersicht

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Erste Normalform

Definition: Eine Relation ist in der 1NF, wenn die Attribute atomar sind. Atomar bedeutet, dass ein Attribut keine zusammengesetzten Werte enthält.

Attribute, welche nicht atomar sind, müssen aufgeteilt werden.

in mehrere Spalten rsp. Tupel

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Zweite Normalform

Definition: Eine Relation ist in der 2NF, wenn sie in der 1NF ist und jedes Nicht- Schlüsselattribut voll vom Primärschlüssel abhängig ist.

Beispiel: Mitarbeiterliste

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Verbindung zwischen Tabellen

Jede Person ist einer Abteilung zugewiesen und hat einen bestimmten Lohn.

Zwischen den Personen und den Abteilungen besteht eine 1:n (sprich 1 zu n, oder 1 zu viele) Beziehung, da mehrere Personen in der gleichen Abteilung arbeiten können.

Zwischen den Personen und dem Lohn besteht ebenfalls eine 1:n Beziehung, da mehrere Personen die gleiche Lohnstufe haben können.  

Merke: Sind zwei Primärschlüssel miteinander verbunden, dann ergibt sich automatisch eine 1:1 Verbindung.

Wird ein Fremdschlüssel mit einem Primärschlüssel verbunden, dann ergibt sich automatisch eine 1:n Verbindung.

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Dritte Normalform

Definition: Eine Relation ist in der 3NF, wenn sie in der 2NF (und somit auch in der 1NF) steht und jedes Nicht-Schlüsselattribut von keinem anderen Nicht- Schlüsselattribut abhängt.

2. Beispiel einer Tabelle in der 2. Normalform

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1:1 Beziehung

Einem Datensatz einer Tabelle ist genau ein Datensatz einer andern Tabelle zugeordnet.

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1:n Beziehung

Einem Datensatz einer Tabelle sind mehrere Datensätze einer andern Tabelle zugeordnet. n kann unter Umständen auch 0 oder 1 sein (0 und 1 sind im Wertebereich von n enthalten).

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n:m Beziehung

Einem Datensatz der einen Tabelle sind wie in der 1:n Beziehung viele Datensätze einer andern Tabelle zugeordnet. Umgekehrt sind aber auch jedem Datensatz der zweiten Tabelle viele Datensätze der ersten Tabelle zugeordnet, z.B. kann ein Produkt von vielen Lieferanten geliefert werden. Gleichzeitig kann ein Lieferant viele Produkte liefern.

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Referentielle Integrität

Jeder Wert eines Fremdschlüssels muss auch als Wert des zugehörigen Primär- schlüssels vorhanden sein. D.h. für die Auftragspositionen werden als Fremdschlüs- sel Auftragsnummern eingetragen, welche auch im Auftrag vorhanden sein müssen.