Grundlagen von Datenbanken an der Universität Hamburg

Karteikarten und Zusammenfassungen für Grundlagen von Datenbanken an der Universität Hamburg

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Eigenschaften von Relationship-Typen

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Anwendungsprogrammier-Schnittstelle (API)

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Datenbanksysteme (DBS)

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Datenbank

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rechnergestütztes IS

Wählen Sie die richtigen Antworten aus:

  1. ist ein System, bei dem die Erfassung,
    Speicherung und/oder Transformation von Informationen durch den Einsatz
    von EDV teilweise automatisiert ist. In der betrieblichen Praxis besteht es typischerweise aus einer Menge unabhängiger Systeme, die zusammen die angestrebte Leistung erbringen (KIS: kooperatives Informationssystem)

  2. dient zur Abbildung der Leistungsprozesse und
    Austauschbeziehungen im Betrieb und zwischen dem Betrieb und seiner Umwelt

  3. besteht aus Menschen und Maschinen, die
    Informationen erzeugen und/oder benutzen und die durch Kommunikationsbeziehungen miteinander verbunden sind

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Was ist eine Miniwelt?

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Dynamischer Ablauf einer DB-Operation

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Drei-Schema-Architektur nach ANSI-SPARC

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Anforderungen an ein DBS

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ACID

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betriebliches IS

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  1. dient zur Abbildung der Leistungsprozesse und
    Austauschbeziehungen im Betrieb und zwischen dem Betrieb und seiner
    Umwelt

  2. ist ein System, bei dem die Erfassung,
    Speicherung und/oder Transformation von Informationen durch den Einsatz
    von EDV teilweise automatisiert ist. In der betrieblichen Praxis besteht es
    typischerweise aus einer Menge unabhängiger Systeme, die zusammen die
    angestrebte Leistung erbringen (KIS: kooperatives Informationssystem)

  3. besteht aus Menschen und Maschinen, die
    Informationen erzeugen und/oder benutzen und die durch Kommunikationsbeziehungen miteinander verbunden sind

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Beschreibung und Handhabung der Daten

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Grundlagen von Datenbanken

Eigenschaften von Relationship-Typen

  • Grad n der Beziehung (degree), gewöhnlich n=2 oder n=3
  • Existenzabhängigkeit
  • Abbildungstyp (connectivity)
  • Kardinalität

Grundlagen von Datenbanken

Anwendungsprogrammier-Schnittstelle (API)

  • Operatoren zur Definition von Objekttypen (Beschreibung der Objekte)
    -> DB-Schema: Welche Objekte sollen in der DB gespeichert werden?
  • Operatoren zum Aufsuchen und Verändern von Daten
    -> AW-Schnittstelle: Wie erzeugt, aktualisiert und findet man DB-Objekte?
  • Operatoren zur Definition von Integritätsbedingungen (Constraints)
    -> Sicherung der Qualität: Was ist ein akzeptabler DB-Zustand?
  • Operatoren zur Definition von Zugriffskontrollbedingungen
    -> Maßnahmen zum Datenschutz: Wer darf was?

Grundlagen von Datenbanken

Datenbanksysteme (DBS)

Zentrales Hilfmittel für IS

Grundlagen von Datenbanken

Datenbank

ist eine Sammlung gespeicherter operationaler Daten, die von den Anwendungssystemen eines Unternehmens benötigt werden

Grundlagen von Datenbanken

rechnergestütztes IS

  1. ist ein System, bei dem die Erfassung,
    Speicherung und/oder Transformation von Informationen durch den Einsatz
    von EDV teilweise automatisiert ist. In der betrieblichen Praxis besteht es typischerweise aus einer Menge unabhängiger Systeme, die zusammen die angestrebte Leistung erbringen (KIS: kooperatives Informationssystem)

  2. dient zur Abbildung der Leistungsprozesse und
    Austauschbeziehungen im Betrieb und zwischen dem Betrieb und seiner Umwelt

  3. besteht aus Menschen und Maschinen, die
    Informationen erzeugen und/oder benutzen und die durch Kommunikationsbeziehungen miteinander verbunden sind

Grundlagen von Datenbanken

Was ist eine Miniwelt?

  • Datenbanksystem verwaltet Daten einer realen oder gedanklichen
    Anwendungswelt
  • Daten werden aus Sachverhalten und Vorgängen dieser Anwendungswelt
    durch gedankliche Abstraktionen (Abbilder, Modelle) gewonnen
  • beziehen sich nur auf solche Aspekte des betrachteten Weltausschnitts, die für den Zweck der Anwendung relevant sind
  • solcher Weltausschnitt wird auch als Miniwelt (Diskurswelt) bezeichnet

Grundlagen von Datenbanken

Dynamischer Ablauf einer DB-Operation

1. SELECT * FROM PERS’ WHERE PNR = ‘12345’
2. Vervollständigen der Verarbeitungsinformation aus Konzeptionellem und
Internem Schema; Ermittlung der Seiten# (z. B. durch Hashing)
3. Zugriff auf DB-Puffer: falls erfolgreich, dann weiter mit 7
4. Zugriff auf DB über DB-Pufferverwaltung/Betriebssystem
5. Durchführen des E/A-Auftrages
6. Ablegen der Seite im DB-Puffer
7. Übertragen des Anfrageergebnisses in den Arbeitsbereich der Anwendung
8. Statusinformation: Return-Code, Cursor-Info
9. Manipulation mit Anweisungen der Programmiersprache

Grundlagen von Datenbanken

Drei-Schema-Architektur nach ANSI-SPARC

Konzeptionelles Schema
-> (zeitvariante) globale Struktur; neutrale und redundanzfreie Beschreibung in der Sprache eines spezifischen Datenmodells
Externes Schema
-> Definition von zugeschnittenen Sichten auf Teile des konzeptionellen Schemas für spezielle Anwendungen (Benutzer)

-> Sichtenbildung
– Anpassung der Datentypen an die der Wirtssprache (DBS ist „multi-lingual“)
– Zugriffsschutz
– Reduktion der Komplexität
Internes Schema
-> legt physische Struktur der DB fest (Satzformate, Zugriffspfade etc.)

Grundlagen von Datenbanken

Anforderungen an ein DBS

  • Kontrolle über die operationalen Daten (Alle Daten können/müssen gemeinsam benutzt werden, Redundanzfreiheit (aus Sicht der Anwendung), Datenbankadministrator (DBA))
  • Leichte Handhabbarkeit der Daten (einfache Datenmodelle, logische Sicht der Anwendung, leicht erlernbare Sprachen, Durchsetzung von Standards, geeignete Unterstützung der verschiedenen Benutzerklassen)
  • Kontrolle der Datenintegrität (automatische Zugriffskontrollen (Datenschutz), Erhaltung der logischen Datenintegrität (system enforced integrity), Transaktionskonzept (Durchsetzung der ACID-Eigenschaften), Erhaltung der physischen Datenintegrität, Notwendigkeit des kontrollierten Mehrbenutzerbetirebs)
  • Leistung und Skalierbarkeit (DBS-Implementierung gewährleistet, Effizienz des Datenzugriffs, Maßzahlen für Leistung, Skalierbarkeit)
  • Hoher Grad an Daten Unabhängigkeit (möglichst starke Isolation der Anwendungsprogramme)

Grundlagen von Datenbanken

ACID

Atomarität (Resistenz): Zustandsänderungen werden entweder, wie in der TA spezifiziert, vollständig durchgeführt oder überhaupt nicht

„Schema-Konsistenz (C) aller DB-Daten wird bei Commit erzwungen

Isolationseigenschaft: TA-Konflikte sind zu verhindern oder aufzulösen

Dauerhaftigkeit (Persistenz): Effekte von abgeschlossenen TA gehen
nicht verloren

Grundlagen von Datenbanken

betriebliches IS

  1. dient zur Abbildung der Leistungsprozesse und
    Austauschbeziehungen im Betrieb und zwischen dem Betrieb und seiner
    Umwelt

  2. ist ein System, bei dem die Erfassung,
    Speicherung und/oder Transformation von Informationen durch den Einsatz
    von EDV teilweise automatisiert ist. In der betrieblichen Praxis besteht es
    typischerweise aus einer Menge unabhängiger Systeme, die zusammen die
    angestrebte Leistung erbringen (KIS: kooperatives Informationssystem)

  3. besteht aus Menschen und Maschinen, die
    Informationen erzeugen und/oder benutzen und die durch Kommunikationsbeziehungen miteinander verbunden sind

Grundlagen von Datenbanken

Beschreibung und Handhabung der Daten

  • Daten müssen interpretierbar sein
  • sie müssen bei allen am Austausch beteiligten Partnern (Systemen,
    Komponenten) die Ableitung derselben Information erlauben
  • Einsatzspektrum verlangt generische Vorgehensweise
    -> Beschreibung der zulässigen DB-Zustände
    -> Beschreibung der zulässigen Zustandsübergänge (generische Operatoren)

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