Informatik II at Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig

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Was sind die wesentlichen Anforderungen/Eigenschaften von Datenbanken?

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Kardinalitäten im E/R Modell

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Wichtige Sprachkonstrukte in SQL

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Einfügen, Verändern, Löschen von Werten in SQL


Einfügen einer neuen Spalte

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Notwendigkeit von TRANSACTION & Commit? 

Welche Eigenschaften von DBMS werden damit abgesichert? 

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Normalformen

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Definition Algorithmus


Nenne 5 Eigenschaften

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Zweck von Betriebssystemen

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Schichten-Architektur von Betriebssystemen

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Aufgaben eines Betriebssystems

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Definition "Prozess" (im Kontext Betriebssysteme)

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Was ist CDN?

(+ Beispiel?)

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Informatik II

Was sind die wesentlichen Anforderungen/Eigenschaften von Datenbanken?

Persistenz

  • Daten bleiben in DB gespeichert, auch wenn Anwendung geschlossen wird


Konsistenz

  • mehrere Nutzer können auf Daten Zugreifen
  • parallel: andere Nutzer erst nach Speichern zugreifen  
  • synchron: gleichzeitiger Zugriff, Konflikte bei der Bearbeitung durch mehrere Nuzter werden verhindert


Zugriffsregeln

  • Nutzern werden Rollen zugewiesen, die sie zu bestimmten Handlungen autorisieren (lesen/bearbeiten/löschen/einfügen...)


Zuverlässigkeit & Robustheit

  • Mechanismen zur Wiederherstellung verlorengeganger Daten z.B. nach Systemausfall


Effizienz und Skalierbarkeit

  • obere Schranke für die Transaktionszeit von Daten
  • untere Schranke für die Anzahl möglicher Transaktionen pro Zeiteinheit 


Einfach und Erweiterbar

  • Zugang zu Daten mittels einer auf Datenbank zugeschnittener Sprache (z.B. SQL)
  • Diese Sprache soll erneuerbar sein 

Informatik II

Kardinalitäten im E/R Modell

1:1

zwei Tabellen lohnen sich nicht, daher zu einer zusammengefasst


1:n 

zwei Tabellen mit Primärschlüsseln, auf n Seite wird Spalte ergänzt mit "...ID" =Fremdschlüssel


n:m 

Anlegen einer neuen Tabelle mit den Schlüsselattributen der beiden anderen Tabellen

Informatik II

Wichtige Sprachkonstrukte in SQL

Tabellen erstellen:


  • CREATE TABLE "Bezeichnung" (
Bezeichnung1 Datentyp(Größe) Eigenschaften, 
Bez.2 ....);

  • ArtNr numeric (6) primary key  legt ein neues Attribut an, numerisch, Primärschlüssel


  • not null: Ausdruck darf nicht leer sein


  • Farbe char(4) check (Farbe in ('rot', 'rosé', 'weiß')) 

-> prüft bei einer Eingabe immer ob einer dieser Werte enthalten (um Fehler zu vermeiden)


  • FOREIGN KEY (Name) REFERENCES "Andere_Tabelle"(Spalte).


  • Datum date YYYY-MM-DD 


Informatik II

Einfügen, Verändern, Löschen von Werten in SQL


Einfügen einer neuen Spalte

  • INSERT INTO "Tabelle" VALUES ('Wert1',  'Wert2',  'Wertx'); muss in gleicher Reihenfolge sein!


  • UPDATE Artikel SET Jahrgang=2019, Preis = 1.99 WHERE ArtNr = 100099 AND Preis = 2.99;


  • DELETE FROM Artikel WHERE ArtNr = 100099



  • ALTER TABLE Kunde ADD mail varchar(254);

Informatik II

Notwendigkeit von TRANSACTION & Commit? 

Welche Eigenschaften von DBMS werden damit abgesichert? 

BEGIN TRANSACTION startet , COMMIT beendet Transaktion


Dazwischen stehen alle SQL Anweisungen


Wird entweder vollständig oder gar nicht ausgeführt!

ein Widerspruch in Transaktion nimmt alle bisher durchgeführten Anweisungen zurück


sichert die Konsistenz, Persistenz und Mehrmandantenfähigkeit 


Ohne Commit: Geld wird abgebucht von Konto1 - Transaktion wird abgebrochen - Geld kommt nicht bei Konto2 an

Informatik II

Normalformen

Zweck: Redundanzen, hohen Speicherbedarf und lange Zugriffszeiten verhindern


1. Form muss erfüllt sein für 2. Form & 2. Form für 3.


1. Normalform

alle Attribute müssen elementar bzw. atomar bzw. nicht weiter zerlegbar sein:

falsch: z.B eine Spalte "Adresse" (weiter zerlegbar in Straße, Ort, PLZ)


2. Normalform

alle Nichtschlüsselattribute hängen vom gesamten Schlüssel ab (nicht von Teilschlüssel)

Wenn doch: Nichtschlüsselattribut in andere Tabelle auslagern mit Fremdschlüssel 


3. Normalform

Alle Nichtschlüsselattribute sind voneinander unabhängig

falsch: Ich habe eine Spalte Alter und eine Spalte Geb. Datum - sind abhängig voneinander!

Informatik II

Definition Algorithmus


Nenne 5 Eigenschaften

ist eine eindeutige, ausführbare, endliche Handlungsanweisung zur Lösung eines Problems oder einer Klasse von Problemen

Ergebnis in akzeptabler Zeit & reproduzierbar


Determiniertheit

liefert bei gleichen Eingabewerten immer das selbe Ergebnis


Terminierung

endlich viele Schritte


Determinismus

immer max. 1 möglichen Schritt zur Fortsetzung

-> soll eindeutig sein, verhindern von Interpretationsspielraum


dynam. Finitheit

darf zu jeden Zeitpunkt nur endlich viel Speicherplatz verbrauchen


Abstrahierung 

lässt sich in der Regel so formulieren, dass er für eine Klasse von
Problemen
einsetzbar ist

Informatik II

Zweck von Betriebssystemen

bietet uns die Möglichkeit, Dateien in einem hierarchisch geordneten System zu organisieren

Informatik II

Schichten-Architektur von Betriebssystemen

= häufig angewandtes Strukturierungsprinzip für die Architektur von Softwaresystemen


- mehrschichtiges System

- einzelne Aspekte des Softwaresystems werden konzeptionell einer Schicht zugeordnet

- die erlaubten Abhängigkeitsbeziehungen zwischen den Aspekten eingeschränkt, da Aspekte einer „höheren“ nur „tieferer“ Schichten verwenden dürfen

- den Schichten zugeordneten Aspekte können je nach Art des Systems oder Detaillierungsgrad der Betrachtung z. B. Funktionalitäten, Komponenten oder Klassen sein

Informatik II

Aufgaben eines Betriebssystems
  • Benutzerkommunikation
  • Laden, Ausführen, Unterbrechen und Beenden von Programmen
  • Verwaltung und Zuteilung der Prozessorzeit
  • Verwaltung des internen Speicherplatzes für Anwendungen
  • Verwaltung und Betrieb der angeschlossenen Geräte

Informatik II

Definition "Prozess" (im Kontext Betriebssysteme)

Ein Prozess ist die Ablaufumgebung für ein Programm auf einem Rechnersystem, sowie der darin eingebettete Binärcode des Programmes während der Ausführung

oder auch

die gesamte Zustandsinformation eines laufenden Programms .



Informatik II

Was ist CDN?

(+ Beispiel?)

= Content Delivery Network 


ist ein Netz regional  bzw. international verteilter und über das Internet verbundener Server, mit dem Inhalte – insbesondere große Mediendateien – ausgeliefert werden. 

Ein CDN stellt skalierende Speicher- und Auslieferungskapazitäten zur Verfügung und gewährleistet auch bei großen Lastspitzen einen optimalen Datendurchsatz.


Beispiel:

Ein Beispiel für die Nutzung von CDN sind AMP-Seiten (Accelerated Mobile Pages), die in den Google-Suchergebnissen mit einem Blitzsymbol markiert werden und den Vorteil bieten, dass Inhalte sekundenschnell vollständig laden. Die Schnelligkeit von AMP basiert einerseits auf schlanken Quellcodes, andererseits jedoch darauf, dass die Inhalte allesamt über die Server des Google-eigenen Content Delivery Network bereitgestellt werden. User beziehen den gewünschten Content also nicht von den Original-Servern der Publisher, deren Artikel sie lesen wollen, sondern von Google-Cache-Servern.

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