Datenbanken Flashcards
Erkläre (im Kontext zu Datenbanken) diesen Begriff: Datenunabhängigkeit:
Unabhängigkeit von Anwendungsprogrammen von der Speicherstruktur.
Erkläre (im Kontext zu Datenbanken) diesen Begriff: Effizienter Speicherzugriff:
Schneller und optimierter Datenbankzugriff.
Erkläre (im Kontext zu Datenbanken) diesen Begriff: Paralleler Datenzugriff:
Gleichzeitiger Zugriff von mehreren Benutzern.
Erkläre (im Kontext zu Datenbanken) diesen Begriff: Datenkonsistenz:
Widerspruchsfreie und korrekte Daten in der Datenbank.
Erkläre (im Kontext zu Datenbanken) diesen Begriff: Gemeinsame Datenbasis:
Nutzung einer zentralen Datenbank für verschiedene Anwendungen.
Erkläre (im Kontext zu Datenbanken) diesen Begriff: Datenintegrität:
Sicherstellung der Genauigkeit und Konsistenz der Daten
Erkläre (im Kontext zu Datenbanken) diesen Begriff: Datensicherheit:
Schutz der Daten vor unbefugtem Zugriff und Manipulation.
Erkläre (im Kontext zu Datenbanken) diesen Begriff: Wiederherstellungsverfahren:
Maßnahmen zur Wiederherstellung von Daten nach einem Ausfall.
Erkläre (im Kontext zu Datenbanken) diesen Begriff: Abfragesprache:
Strukturierte Sprache zur Abfrage und Manipulation von Daten in einer Datenbank.
Welche Datenbankmodelle kennen Sie? Nenne Sie 5!
Relationales Datenbankmodell:
Daten in Tabellen organisiert, Beziehungen zwischen Tabellen durch Schlüssel.
Hierarchisches Datenbankmodell:
Daten in Baumstruktur, Eltern-Kind-Beziehungen.
Netzwerk-Datenbankmodell:
Komplexere Struktur als hierarchisch, erlaubt viele-zu-viele-Beziehungen.
Objektorientiertes Datenbankmodell:
Daten als Objekte mit Eigenschaften und Methoden organisiert.
Dokumenten-Datenbankmodell:
Speichert Daten in Dokumentenformaten (z.B., JSON, XML).
Welche Vorteile entstehen durch die Aufteilung des DBS in mehrere Ebenen? 7
Abstraktion und Modularität
Erleichterte Wartung
Verbesserte Skalierbarkeit
Sicherheit
Interoperabilität
Verbesserte Performance
Bessere Anpassungsfähigkeit
Was ist ein Datenbankmanagementsystem?
Ein Datenbankmanagementsystem (DBMS) ist eine Software, die entworfen wurde, um den effizienten Zugriff, die Organisation und die Verwaltung von Daten in einer Datenbank zu ermöglichen.
Welche Aufgabe hat ein Datenbankmanagemetsystem? 8
Datenorganisation und -speicherung
Datenabfrage
Datenintegrität und Konsistenz
Sicherheit und Zugriffskontrolle
Datenverwaltung und -administration
Datenbanktransaktionen
Datenbankwartung und Optimierung
Datenbankzugriffskontrolle
Was ist die Änderungsanomalie?
Auch Update-Anomalie genannt. Gleiche Attribute eines Datensatzes werden in einer
Transaktion nicht automatisch geändert. So entsteht eine Dateninkonsistenz.
Beispiel: Beim Ändern von Personendaten muss überprüft werden, in wie vielen Abteilungen das betreffende Mitglied aktiv ist, so dass die Änderungen durchgeführt werden können, da andernfalls unkorrekte Datensätze existieren.
Entsprechend bekommt man Probleme, wenn der Beitrag einer Abteilung
geändert werden soll. So muss dies bei allen Mitgliedern dieser Abteilung
durchgeführt werden. Wird einer übersehen, ist die Datenbank nicht mehr
konsistent.
Was ist eine Einfügeanomalie?
Daten werden beim Einfügen in eine Datenbank nicht richtig übernommen.
Beispiel: Wenn eine neue Abteilung aufgemacht werden soll, kann dies nur in Verbindung mit zugehörigen Mitgliedern geschehen, da andernfalls der Datensatz
nicht in diese eine Tabelle eingegeben werden kann.
Was ist eine Löschanomalie?
Hier kann es passieren, dass beim Löschen von Informationen indirekt andere zusammenhängende Informationen parallel mitlöscht werden.
Beispiel: Unter Umständen wird eine ganze Abteilung gelöscht, falls alle momentan in
der Abteilung aktiven Mitglieder gelöscht werden (Löschen von Mitglied Nr.
4/Fiedmann => Powerwalking als Sportart wird auch gelöscht).
Welche 5 Phasen durchläuft der Entwurf einer Datenbank?
Anforderungsanalyse
Konzeptionelle Phase
Logisches Design
Physisches Design
Implementierung und Wartung
Erkläre den Sinn und das Endprodukt der Anforderungsanalyse beim Entwerfen einer Datenbank.
Beschreibung: Erfassung und Verständnis der Benutzeranforderungen an die Datenbank.
Endprodukt: Dokument mit detaillierten Anforderungen und Spezifikationen.
Erkläre den Sinn und das Endprodukt der Konzeptionellen Phase beim Entwerfen einer Datenbank.
Beschreibung: Erstellung eines konzeptionellen Datenmodells, das die Entitäten, Beziehungen und Attribute darstellt.
Endprodukt: Entity-Relationship-Diagramm (ERD) oder ähnliches konzeptionelles Modell.
Erkläre den Sinn und das Endprodukt des logischen Designs beim Entwerfen einer Datenbank.
Beschreibung: Umwandlung des konzeptionellen Modells in ein logisches Modell mit Hilfe von Normalisierung, Festlegung von Tabellenstrukturen und -beziehungen.
Endprodukt: Relationales Schema, Normalisierungsdokumentation.
Erkläre den Sinn und das Endprodukt des Physischen Designs beim Entwerfen einer Datenbank.
Beschreibung: Festlegung der physischen Speicherstruktur der Datenbank, Indexierung und Festlegung von Datentypen.
Endprodukt: Tabellenstrukturen, Indexdefinitionen, Speicherplatzzuweisungen.
Erkläre den Sinn und das Endprodukt der Implementierung/Wartungsphase beim Entwerfen einer Datenbank.
Beschreibung: Umsetzung der Datenbank auf dem Datenbankmanagementsystem (DBMS) und laufende Wartung sowie Anpassungen bei Bedarf.
Endprodukt: Voll funktionsfähige und implementierte Datenbank, Wartungsprotokolle.
Wozu dient das Entity-Relationship-Modell? 6
Darstellung von Datenstrukturen
Modellierung von Beziehungen
Abstraktion von Details
Kommunikation mit Stakeholdern
Identifikation von Schlüsseln und Attributen
Basis für das relationale Datenbankdesign
Was ist eine Entität?
Eine Entität repräsentiert ein konkretes oder abstraktes Objekt, das in der Datenbank gespeichert wird. Beispiele sind Personen, Orte oder Konzepte.
Was ist eine Entitätsmenge/ Entitäts-set?
Eine Entitätsmenge ist eine Sammlung von Entitäten des gleichen Entitätstyps. Zum Beispiel könnte die Entitätsmenge “Studierende” alle Studenten in einer Datenbank umfassen.
Was ist ein Entitätstyp /entity-Type?
Der Entitätstyp definiert die Struktur und die gemeinsamen Merkmale aller Entitäten einer bestimmten Entitätsmenge. Zum Beispiel könnte der Entitätstyp “Auto” die gemeinsamen Merkmale aller Autos beschreiben.
Was ist ein Attribut?
Ein Attribut ist eine Eigenschaft oder Merkmal einer Entität. Zum Beispiel könnten für die Entität “Person” Attribute wie “Name”, “Alter” und “Adresse” existieren
Was ist ein Attributwert?
Der Attributwert ist der konkrete Wert eines Attributs für eine bestimmte Entität. Zum Beispiel könnte der Attributwert für das Attribut “Alter” einer Person 25 sein.
Was ist eine Beziehung/ Relationship?
Eine Beziehung beschreibt die Verbindung zwischen zwei oder mehr Entitäten. Zum Beispiel könnte die Beziehung “Arbeitet bei” zwischen den Entitäten “Angestellter” und “Firma” existieren.
Was ist Kardinalität?
Die Kardinalität gibt an, wie viele Entitäten in einer Entitätsmenge mit wie vielen Entitäten in einer anderen Entitätsmenge verbunden sind. Zum Beispiel könnte die Kardinalität “eins zu viele” in einer Beziehung “Jeder Professor unterrichtet viele Studenten” ausgedrückt werden
Was ist die Erste Normalform?
Die erste Normalform verlangt, dass in der Relation nur atomare Werte vorhanden sind. Alle Werte, die zusammen mit einem anderen Wert in der Domäne stehen, können später
nicht einzeln abgefragt werden.
Was ist die Zweite Normalform?
Die zweite Normalform verlangt über die erste Normalform hinaus, dass die Attribute einer Relation vom gesamten Primärschlüssel (und nicht nur von einem Teil des Schlüssels) abhängig sind
Die zweite Normalform ist nur relevant, wenn sich der Primärschlüssel aus mehreren Attributen zusammensetzt.
Was ist die Dritte Normalform?
Die dritte Normalform besagt – wiederum als Erweiterung der Forderungen der zweiten Normalform, dass alle Attribute, die nicht zum Primärschlüssel gehören, nicht untereinander abhängig (nicht transitiv abhängig) sein dürfen.
Ziel: Beseitigung von Abhängigkeiten zwischen Nichtschlüsselattributen
warum sollte bei Datenbanken auf Redundanz verzichtet werden? 7
Dateninkonsistenz
Änderungsanfälligkeit
Speicherplatzverschwendung
Schwierige Wartung
Erschwerung von Anfragen und Analysen
Integritätsprobleme
Fehleranfälligkeit
Was bedeutet im Kontext von Datenbanken “Normalisierung”?
Datenbankdesignoptimierung zur Reduzierung von Redundanz und Verbesserung der Datenkonsistenz durch Anwendung von Normalformen
Was bedeutet im Kontext von Datenbanken “Atomar”?
Einzelne, unteilbare Einheit einer Operation oder Transaktion, um Datenkonsistenz sicherzustellen.
Was ist eine 1-zu-1 Beziehung?
In einer 1-zu-1-Beziehung steht eine Einheit auf einer Seite der Beziehung in direkter Verbindung zu genau einer Einheit auf der anderen Seite und umgekehrt. Zum Beispiel könnte jede Person genau eine Adresse haben, und jede Adresse ist mit genau einer Person verbunden.
Was ist iene 1-zu-n Beziehung?
Bei einer 1-zu-n-Beziehung steht eine Einheit auf einer Seite der Beziehung in Verbindung mit null oder mehr Einheiten auf der anderen Seite. Zum Beispiel könnte eine Abteilung viele Mitarbeiter haben, während jeder Mitarbeiter nur einer Abteilung zugeordnet ist.
was ist eine n-zu-m Beziehung?
Bei einer n-zu-m-Beziehung können viele Einheiten auf einer Seite der Beziehung mit vielen Einheiten auf der anderen Seite in Verbindung stehen. Diese Beziehung erfordert die Verwendung einer Zwischentabelle (Junction-Tabelle), um die Verknüpfungen zwischen den beiden Entitätstypen herzustellen. Ein Beispiel hierfür wäre die Beziehung zwischen Studenten und Kursen, da ein Student mehrere Kurse belegen kann, und ein Kurs kann von mehreren Studenten besucht werden
Was sind Entities im ER Modell?
Die Entities bilden später die Tabellen der Datenbank.
Entitys werden immer in einem RECHTECK dargestellt
Was sind Attribute im ER Modell?
Objekte haben immer spezifische eigenschaften wie Namen und Adressen. Diese Eigenschaften, auch Attribute genannt, stellen später in einer Datenbankmodellierung die Tabellenspalten dar.
Attribute werden immer in einer ELLIPSE dargestellt
Was ist der Primärschlüsse/ das Primärschlüsselattribut im ER Modell?
Um nun eine Entity eindeutig zuordnen zu können, müssen Entities eine eindeutige Identifizierung besitzen. Dies kann jedes bereits vorhandene Attribut mit der Eigenschaft sein, dass alle Werte dieses Attributes später einzigartig seien werden. Dadurch ist jede Instanz der Entities später eindeutig identifizierbar.
Es kann jedoch auch ein künstliches Attribut eingeführt werden. In beiden Fällen stellt dieses spezielle Attribut dann den Primärschlüssel des Entity-Typen dar.
Was ist ein Fremdschlüssel/Foreign Key/ Fremdschlüsselattribut?
Manche Entity-Typen sind existenzabhängig, daher hängen auch ihre Schlüsselattribute von einem Entitiy-Typen ab und können keine Primärschlüssel sein. Deshalb wird der Fremdschlüssel einer Entity verwendet um auf einen eindeutigen schlüssel hinzuweisen (primärschlüssel einer anderen entity typy)
Was sind die 3 Anomalien im DBMS?
Einfüge-Anomalien
→ Daten werden beim Einfügen nicht übernommern, wenn z.B. der Primärschlüssel keinen Wert erhalten hat, oder eine unvollständige Eingabe von Daten Fehler verursacht
Änderungs-Anomalie
→gleiche Attribute eines Datensatzen werden nicht automatisch geändert und Fehler entstehen
Lösch-Anomalien
beim aktiven löschen können versehentlich zusammen hängende Informationen parallel mitgelöscht
Beispiele für nicht-relationale Datenbanktypen?
-Dokumentorientierte Datenbanken
-Schlüssel-Wert-Datenbanken
-Graphdatenbanken
-Zeitreihendatenbanken
-Objektorientierte Datenbanken
Wann sind daten strukturiert, semistrukturiert oder unstrukturiert?
Strukturierte Daten: klare Definition und Struktur. gespeichert in relationalen Datenbanken
Semistrukturiert: haben gewisse Struktur, aber nicht streng definiert. könnten Metadaten/Tags enthalten
Unstrukturierte Daten: keine spezifische Struktur, uneinheitliche Formate (Bilder, Audio, Video, Websites)
Was sind Data Lake und Data Warehouse?
Data Lake: Zentralisiertes Repository. Speichert große Mengen roher Daten . kann strukturierte und unstrukturierte daten speichern
Data Warehouse: Zentralisiertes Repository, speichert Daten in strukturierter Form in vordefiniertem Schema. ist eine Art Datenbanksystem speziell für analytische Abfragen
Unterschied CSV und XML?
CSV (comma-Separated Values) und XML (extensible Markup language)
CSV ist textbasiert und Daten werden in Tabellenform gespeichert, wobei jede Zeile ein neuer Datensatz ist. Enthält keine Strukturinformationen/Hierarchie
XML ist Markup-basiert und nutzt eine hierarchische Struktur. Daten können verschachtelt und tagged sein um komplexe Hierarchien darzustellen
