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Datenbank – Datenbanksystem

Datenbank – Datenbanksystem. Datenbanksystem. Datenbank. Datenbank - verwaltungssystem. Menge von zentral gespeicherten Daten- beständen (Data Base). Zusammenfassung aller Programme und Prozeduren zur Handhabung der gespeicherten Daten (Data Base Management System).

Anita
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Datenbank – Datenbanksystem

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Presentation Transcript

  1. Datenbank –Datenbanksystem Datenbanksystem Datenbank Datenbank- verwaltungssystem Menge von zentral gespeicherten Daten- beständen (Data Base) Zusammenfassung aller Programme und Prozeduren zur Handhabung der gespeicherten Daten (Data Base Management System) Zielsetzungen - Vermeidung von Redundanz- Sicherung gegen Datenverlust- Schutz vor unberechtigtem Zugriff- Mehrfachnutzung von Datenbeständen - schnelle Antwortzeiten- einfache Handhabung Datenbank

  2. Relationale Datenbank Speicherung der Daten in relationaler Form Beispiel: Folgender Zusammenhang soll gespeichert werden: Mandant Auftrag Ein Mandant kann mehrere Aufträge erteilen. Jeder Auftrag stammt jedoch von genau einem Mandanten. Es soll gespeichert werden, welcher Mandant welche Aufträge aufgegeben hat bzw. von welchem Mandanten ein bestimmter Auftrag stammt. Datenbank

  3. Relationale DatenbankBeispiel Es gibt 2 Mandanten M1 und M2. Es gibt 3 Aufträge A1, A2 und A3. Annahme: M := {M1, M2} Menge der Mandanten A := {A1, A2, A3} Menge der Aufträge Für die Produktmenge MxA gilt: MxA := {(M1,A1),(M1,A2),(M1,A3),(M2,A1),(M2,A2),(M2,A3)} Eine Relation R der Mengen M und A ist eine Teilmenge von MxA, d.h. R MxA 'Bestell' - Relation R R = {(M1,A1), (M2,A2), (M2,A3)} Datenbank

  4. Relationale DatenbankTabellenform 'Bestell' - Relation: R = {(M1, A1), (M2, A2), (M2,A3)} Mandant Auftrag M1 M2 M2 A1 A2 A3 Datenbank

  5. Entity SetsRelation-Darstellung Nicht nur Beziehungen (s. Beziehung zwischen Mandanten und Aufträge), sondern auch EntitySets lassen sich als Relation darstellen! Entity Set: Mandant Attribute: - Nummer - Name - Adresse Es sei: Nr := Menge aller Nummern Na := Menge aller Namen Ad := Menge aller Adressen Mandant - Relation M mit: M Nr x Na x Ad Nr Name Adresse 1 2 3 4 5 Hans Otto Klaus Meyer Adele Schmitz Rainer Ochs Gisela Simon 35390 Giessen 35392 Giessen 35396 Giessen 35398 Giessen 35390 Giessen Datenbank

  6. Normalform • entwickelt von E.F. Codd in den 70er Jahren • Ausgangsbasis:Entity Relationship ModelEntity Set -, Attribut-, Beziehungsbeschreibungen Ziel: Aufbereitung der Daten für eine effiziente Speicherung im Rahmen relationaler Datenbanksysteme Grundsätze: Jedes Attribut sollte nur einmal gespeichert werden. Ein Attribut sollte dem Entity Set zugeordnet werden, mit dem es die engste Beziehung hat. Aufdecken von fehlenden Entity Sets und fehlenden Beziehungen. Datenbank

  7. 1. Normalform Definition: Ein Entity Set befindet sich in der 1. Normalform, falls - das Entity Set einen eindeutigen Schlüssel enthält und - kein Attribut bzw. Attributgruppe je Entity mehr als einen Wert enthält Beispiel: Attribute: - Mandant-Nr. - Name - Adresse etc. Mandant Falls ein Mandant mehr als eine Adresse hat, befindet sich das Entity Set Mandant nicht in der 1. Normalform Datenbank

  8. 1. Normalform - Vorgehen Entferne wiederholt vorkommende Attribute bzw. Attributgruppen (repeating attribut; repeating group)Definiere ein neues Entity Set für die wiederholt vorkommenden Attribute bzw. AttributgruppenÜbernehme zur Kennzeichnung den Primärschlüssel des 'alten' Entity Sets in das neue Entity Set Unnormalisierte Form: 1. NF: Mandant Mandant Mandant-Nr. Name Adresse 1 Adresse 2 ... Mandant-Nr. Name Adresse Mandant-Nr. Adresse Datenbank

  9. 1. Normalform – Beispiel 1 UnnormalisierteForm Projekt Projekt- Projekt- Projekt- Mitarbei- Mitarbeiter- Abt.- Abt.- Nr. Name Art ter-Nr. Name Nr. Name 234 Bsys E 111 Schmitz 4 Biblio 344 Karl 2 DV 565 Hinz 2 DV 255 Einsys E 444 Sens 6 Einkauf 765 Arnheim 2 DV 344 Karl 2 DV 299 Unger 2 DV Datenbank

  10. Projekt- Mitarbei- Mitarbeiter- Abt.- Abt.- Nr. ter-Nr. Name Nr. Name 234 234 234 255 255 255 255 111 344 565 444 765 344 299 Schmitz Karl Hinz Sens Arnheim Karl Unger 4 2 2 6 2 2 2 Biblio Dv Dv Einkauf DV DV DV 1. Normalform – Beispiel 2 1. Normalform Projekt- Mitarbeiter Projekt Projekt- Projekt- Projekt- Nr. Name Art 234 Bsys E 255 Einsys E Datenbank

  11. Attribut Ein Attribut, oder eine Attributkombination ist von einem anderen Attribut B, oder einer Attribut- kombination voll funktional abhängig, falls das Attribut A vom gesamten Attribut B, oder Attribut- kombination und nicht nur von einem Teil von B abhängt. Ein Attribut, oder eine Attributkombination ist von einem anderen Attribut oder einer Attributkombina- tion funktional abhängig, falls der Wert des 1. Attributes, oder Attributkombination durch den Wert des 2. Attributes, oder die Attributkombination bestimmt wird. Attributkombination: Projekt-Nr. + Mitarbeiter-Nr. Das Attribut Mitarbeiter-Name hängt nur von einem Teil der Attributkombination (nämlich von Mitarbeiter-Nr.) funktional ab. Mitarbeiter-Nr. hängt nicht voll von der Attributkombination Projekt-Nr. + Mitarbeiter-Nr. ab. Abt.-Nr. Abt.-Name Die Abt.-Nr. bestimmt den Abt.-Namen Der Abt.-Name ist von der Abt.-Nr. funktional abhängig Mitarbeiter-Nr. Projekt-Nr. Mitarbeitername Projektname Datenbank

  12. 2. Normalformaus der 1. Normalform Ein Entity Set befindet sich in der 2. Normalform (2. NF), wenn es sich in der 1. NF befindet und zusätzlich jedes Attribut vom Primärschlüssel voll funktional abhängt. Vorgehensweise: Entferne Attribute, die nicht voll funktional abhängig sind. Definiere ein neues Entity Set. Der Schlüsselteil, von dem das Attribut abhängig ist, wird zum Primärschlüssel des neuen Entity Sets. Datenbank

  13. Projekt- Mitarbei- Mitarbeiter- Abt.- Abt.- Nr. ter-Nr. Name Nr. Name 234 234 234 255 255 255 255 111 344 565 444 765 344 299 Schmitz Karl Hinz Sens Arnheim Karl Unger 4 2 2 6 2 2 2 Biblio DV DV Einkauf DV DV DV 2. Normalform – Beispiel 1 Beispiel: Projekt-Mitarbeiter Primärschlüssel ist: Projekt-Nr. + Mitarbeiter-Nr. Die Nicht-Schlüssel-Attribute - Mitarbeiter-Name - Abt.-Nr. - Abt.-Name hängen nur von der Mitarbeiter-Nr. ab und nicht vom gesamten Primärschlüssel! Datenbank

  14. Mitarbeiter: Mitarbeiter- Mitarbeiter- Abt.- Abt.- Nr. Name Nr. Name 111 344 565 444 765 299 Schmitz Karl Hinz Sens Arnheim Unger 4 2 2 6 2 2 Biblio DV DV Einkauf DV DV 2. Normalform – Beispiel 2 statt: Projekt-Mitarbeiter Projektzugehörigkeit Mitarbeiter Projektzugehörigkeit: Projekt-Nr. Mitarbeiter-Nr. 234 234 234 255 255 255 255 11 344 565 444 765 344 299 Datenbank

  15. Mitarbeiter-Nr. Abt.-Nr. Abt.-Name 3. Normalform Ein Entity Set befindet sich in der 3. Normalform (3. NF) falls jedes Attribut vom Primärschlüssel voll funktional abhängig und von jedem Nicht- schlüsselattribut funktional unabhängig ist. Hinweis: Hängt ein Nichtschlüsselattribut C von einem anderen Nichtschlüsselattribut B funktional ab (beide hängen funktional von einem Primärschlüssel A ab!), so ergibt sich auch eine sog. transitive Abhängigkeit der Attribute. A B C Beispiel: Datenbank

  16. 3. Normalform aus der2. Normalform Entferne aus dem Entity Set alle Attribute, die von Nichtschlüsselattributen abhängen.Definiere ein neues Entity Set.Das Nichtschlüsselattribut, von dem andere Nicht- schlüssel abhängen, wird zum neuen Primärschlüssel.Der Primärschlüssel des neuen Entity Sets bleibt als 'Fremdschlüssel' im ursprünglichen Entity Set. Datenbank

  17. Schlüssel Schlüssel Schlüssel Schlüssel Schlüssel 3. Normalform - Übersicht Entity Sets Attribute - Projekt-Nr. - Projektname - Projektart - Projekt-Nr. - Mitarbeiter-Nr. - Mitarbeiter-Nr. - Mitarbeitername - Abt.-Nr. - Abt.-Nr. - Abt.-Name Projekt Projektzugehörigkeit Mitarbeiter Abteilung Datenbank

  18. Mitarbeiter: Mitarbei- Mitarbeiter- Abt.- Abt.- ter-Nr. Name Nr. Name 111 344 565 444 765 299 Schmitz Karl Hinz Sens Arnheim Unger 4 2 2 6 2 2 Biblio DV DV Einkauf DV DV Mitarbeiter-Nr. Abt.-Nr. Abt.-Name 3. Normalform – Beispiel 1 Ausgangstabelle Das Nichtschlüsselatribut 'Abt.-Name' ist von dem Nichtschlüsselattribut 'Abt.Nr. funktional abhängig. Datenbank

  19. 3. Normalform – Beispiel 2 Mitarbeiter Abteilung Mitarbeiter: Mitarbeiter-Nr. Mitarbeiter-Name Abt.-Nr. 111 344 565 444 765 299 Schmitz Karl Hinz Sens Arnheim Unger 4 2 2 6 2 2 Abteilung: Abt.-Nr. Abt.-Name DV Biblio Einkauf 2 4 6 Datenbank

  20. Physikalische Umsetzung Es gibt keine festen Regeln für die Umsetzung eines logischen Datenmodells in einen Datenbankentwurf. Es gibt mehr als nur eine Umsetzungsmöglichkeit! Kriterien für die physikalische Umsetzung: - Änderungshäufigkeit - Zugriffshäufigkeit - Speicherplatzrestriktionen - Zugriffszeitrestriktionen etc. Datenbank

  21. Mandant-Nr. M_name M_adresse 1 2 Hugo Adam Astadt Bstadt Physikalische UmsetzungBeispiel 1 erteilt Beispiel: Mandant Auftrag Mandant-Nr. M_name M_adresse Auftrags-Nr. DatumKategorie Umsetzungsalternativen: 1. Kunden-Nr. M_name M_adresse Auftrags-Nr. DatumKategorie 1 1 1 2 2 Hugo Hugo Hugo Adam Adam Astadt Astadt Astadt Bstadt Bstadt 1 2 3 4 5 1.1.96 1.6.96 1.1.97 1.5.97 1.8.98 E E E I I 2. Auftrags-Nr. Mandant-Nr. Datum Kategorie 1 2 3 4 5 1 1 1 2 2 1.1.96 1.6.96 1.1.97 1.5.97 1.8.97 EEEI I Datenbank

  22. Mandant-Nr. M_name M_adresse 1 2 Hugo Adam Astadt Bstadt Physikalische UmsetzungBeispiel 2 Auftrags-Nr. Datum Kategorie 1 2 3 4 5 1.1.96 1.6.96 1.197 1.5.97 1.8.97 EEEII Mandant-Nr. Auftrags-Nr. 1 2 3 4 5 1 1 1 2 2 Welche Vor- und Nachteile haben die Umsetzungs- alternativen? Bei welcher Alternative sind die Normalformen erfüllt? Datenbank

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