Datenbank Teil1

Datenbank Theorie

Datenbank Theorie


R. R.
Diese Lernkarten bieten eine Einführung in die Grundlagen von Datenbanken und deren Strukturierung. Sie decken Themen wie Entitäten, Attribute, Beziehungen, Primärschlüssel und Normalisierung ab. Die Karteikarten sind ideal für Anfänger in der Informatik, die ein Verständnis für die grundlegenden Konzepte der Datenbankgestaltung und -verwaltung erlangen möchten.
Flashcards
51
Students
3
Language
German
Category
Computer Science
Created / Updated
22.11.2012 / 07.11.2021

Flashcards

Drei Wirtschaftliche Produktionsfaktoren

•Arbeit(Mensch

•Kapital(Geldmittel, Sachmittel)

•Boden ( Umwelt, Natur)

•neu --> Wissen/Information

Ziele der Datenbankeinsatzes

Daten werden persistent gespeichert (für längere Zeit)

Datenelemente werden zentral festgelegt ( Zentrale Organisationspflege)

Datenelemente werden zentral verwalten

Keine Mehrfachspeicherung von Daten --> nur an einem definierten Ort (Goldige Regel)

Gewährleistung der Datenkonsistenz -->

Keine unkontrollierten Benutzerzugriffe ( Datenintegrität, Datenschutz, Validierung)

Der Benutzer muss sich nicht mit der "inneren" Organisation der Daten befassen

Überschaubare "innere" Struktur der Daten

System ist flexibel und ausbaubar

Automatische Integritätskontrollen

Datenzugriff aus den unterschiedlichsten Applikationen

Individuelle DB-Abfragen sind sehr schnell und flexibel realisierbar (Queries)

Spezifische Datensichten für verschiedene Bedürfnisse

Effiziente Schnittstellenbildung zu weiteren Applikationen

Bessere Portabilität der Daten

Zentrale Datensicherung

Korrekte Abbildung der "Business Rules"

Keine unkontrollierten Transaktionen

Zwei edle Ziele der Datenbanken?

•Daten von den Programmen strikt getrennt

•Keine Mehrfachspeicherung von Daten

Gründe für den Einsatz einer Datenbank

•Mehrere Benutzer greifen gleichzeitig auf Daten.

•Die Daten haben einen gewissen Anspruch auf Menge und Struktur (Ab ca. 100 Adressen sollte man schon Datenbank verwenden)

•Datengruppen stehen untereinander in Beziehung

•Daten können in verschiedene logische Gruppen eingeteilt werden

•Es müssen Regeln strikt eingehalten werden ( Datentypen, Feldlängen, Uniqueness, Datenabhängigkeiten usw.) z.B UBS Konto nur dann eröffnen wenn man Minimum halbe Millionen hat)

•Grosse Datenmengen müssen schnell durchsucht werden können

•Sicherheit muss gewährleistet sein (Zugriff, Logging, Datenverteilung)

•Die Verwaltung der Daten ist komplex ( im Zusammenhang)

•Die Basisdaten müssen Regelmassig auf bestimmte Weise ausgewertet werden (Auswertungslisten, Berichte usw.)

•Die Basisdaten müssen konsolidiert werden (Buchhaltung, Controlling)

Aufbau eines Datenbanksystems

•Datenbankmanagementsystem --> dafür da das richtige Daten in Nutzdaten gefunden werden

•Datenbasis = Data Dictionarary (DD) + Nutzdaten ( Metadaten--> das finden, hier steht wo was ist)

Grundlegende Beziehungen

•1:1 Beziehung

•1:n Beziehung

•m:n Beziehung ( Immer mit Zwischentabelle lösen)

Kardialität

•Es ist die Mengeneigenschaft einer Beziehung

Beziehungen

Bei Beziehungen immer Vorwärtsfrag und Rückwärtsfrage stellen

Problemlösung, wenn ein Name mehrere Nummer und mehrere Name ein Nummer

Datenbanksystem DBS

•Eine Datenbank mit einheitlichen ( Ordnungs-) Regeln, die von einer spezialisierten Software, dem DBMS, verwaltet werden

•Datenbanksystem = Datenbasis + Datenbankmanagementsystem(DBMS)

Datenbasis

•Sind die eigentlichen Nutzdaten(Anwenderdaten) und das Data Dictionary

Data Dictionary(Metadaten)

•Sind die Daten, die die Datenbasis (z.B. Tabellenstrukturen, Datentypen, Beziehungen, Verwendungen, Bedeutungen, Bedingungen usw.) definieren und beschreiben

Datenbankmanagementsystem (DBMS)

•Spezialisierte Software die es erlaubt, die Datenbasis effizient und möglichst konsistenzerhaltend zu verwalten

•Das DBMS stellt viele Funktionen von sich aus zur Verfügung (typisch: MySQL, Oracle, MS-SQL, DB2, Sybase, Informix usw.)

Arten von Datenbanken

•Hierarchische Datenbank

oDaten werden immer von Oben her verlinkt (alt)

•Netzwerkdatenbank

oMessdaten ; Vorteil : keine Redundante Daten (alt)

•Relationale Datenbank

oGleichartige Objekt in eine Tabelle, dann haben alle die gleichen Attribute (neu)

Schema

•Eine Repräsentation einer Struktur von Daten.

Null-Schema-Architektur

Beschreibt die physikalische Datenstruktur auf dem Speichermedium

Internal Schema

Die Beschreibung der physikalischen Datenstruktur (auf dem Speichermedium).

Nachteil

Änderungen der Datenstruktur bedingten eine Programmänderung

Änderungen des Programms bedingten oft eine Anpassung der Datenstruktur

External Schema

Eine Beschreibung der Struktur der Daten, so wie sie der Benutzer sieht (benutzergerecht).

Hinweis: Änderungen am interne/externe Schema hatten immer auch Programmänderungen zur Folge

Conceptual Schema

Eine Beschreibung der Struktur der Daten, die vom physikalischen Speicherformat und vom externen Präsentationsformat unabhängig ist.

Relationale Modelle

Repräsentierte das conceptional schema im 3-Schema-Architekturmodell

Daten werden durch mehrere Tabellen repräsentiert

Die Struktur wird durch Relation gebildet, die mit mehrfach verwendeten Fremdschlüsseln aufgebaut werden.

Logical Design:

Was soll das System tun?

Logical Function Design:

Funktionsorienteiert

Logical Data Design:

Datenorientiert

Physical Design:

Wie soll das getan werden?

Design für ein Single System

Grosse Abhängigkeit der Datenstruktur

Keine Möglichkeit den Datenbasis anderen Programmen zur Verfügung zu stellen

Nicht schnell genug, um Shared-Data-System zu realisieren

Design für ein Shared System

Schwieriger zu entwickeln als Single System

Erfordert eine breite Sicht über alle Anforderungen

Segmentierung des Systems, das einzeln behandelt werden kann

Gesamtsicht muss gewahrt sein

Dateiorientiertes Design

-Daten, Syntax und die Struktur sind hier die fundamentale Basis.

-Konzentriert auf

Data Entitäten

Eigenschaften ( Attributs)

Beziehungen (Relations)

-Fragt zuerst nach Daten, die zu Erfüllung der Hauptfunktion benöigt werden.

-Argument: Wenn man die Daten kennt mit denen es zu tun, ist es einfach umzusetzen.

-Kann von verschiedenen, getrennten Funktionen genutzt werden, ohne dass eine Schnittstelle zur Verfügung stehen muss

Information

Daten in einem logischen Zusammenhang, die letztlich für den Empfänger eine Aussage/Wissen darstellen.

Metadaten

Definition von Daten und Struktur

Information Modeling

Kann als Weg zur Entwicklung von Informationssystemen und auch deren Implementation betrachtet werden.

Die Informationen sind Repräsentationen von:

1. Dingen (entities)

2. Eigenschaften der Dinge (attributes)

3. Beziehungen zwischen den Dingen (relationships)

Modell

Das Modell soll ein Abbild sein, wie die Dinge beschrieben werden und untereinander zusammenhängen

Komponenten der Informationsmodelle

IDEF1X-Diagramm

•Entitäten

•Eigenschaften

•Beziehungen

Entität

-Eine Entität ist ein(e) unterscheidbare(r), erkennbare(r) Person, Ort, Sache, Vorgang oder Begriff über welcher Informationen benötigt werden.

-Werden in Tabellen dargestellt

-Beinhaltet gleichartige Informationen

Instanz

-Eine Instanz ist das einzelne Auftreten eines Elementes einer Entität

-Jede einzelne Zeile entspricht einer Instanz

Attribut

Ein Attribut beschreibt eine Eigenschaft, die sich auf die Entität bezieht

Unabhängige Entität

Eine Entität, die unabhängig von einer anderen Entität bestehen kann (Kern-Entität)

Abhängige Entität

Eine Entität, die zu ihrer Existenz von einer anderen Entität (Parententity) abhängig ist.

Beziehungsentität

Eine Entität, welche durch die Primary Keys von zwei oder mehreren Entitäten eine „Beziehung“ zwischen diesen Entitäten schafft.

Primärschlüssel

Ein oder mehrere Attribute(als Gruppe), welche eine Instanz einer Entität eindeutig identifizieren.

Primärschlüssel-Attribut

Attribut, welches allein oder in Kombination mit weiteren Primärschlüssel-Attributen den Primärschlüssel bildet.

Primärschlüssel Regeln:

•Nicht sprechend

•Einfach

•Kurz

•Atomar

•Performant

•Statisch

•Eindeutig

•Unsigned int

•Muss sofort zugeteilt werden

•Nicht merkbar aber nicht schreibbar

•Schlüssel soll atomar sein (kein Attribute dazu mischen)

Schlüsselkandidat

Ein Attribut oder eine Gruppe von Attributen, welche als Primary Key gewählt werden könnten.

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