VL 05: Datenbanken Flashcards
Nenne die Entwicklungskriterien für Datenbanken.
- Physische Datenunabhängigkeit
(Änderung der Hardware sowie der physischen Organisation der Daten hat keinen Einfluss auf die Verarbeitungsprogramme der Daten) - Logische Datenunabhängigkeit
(Erweiterung und Veränderung der Daten hat keinen Einfluss auf die Verarbeitungsprogramme der Daten) - Redundanzfreiheit der Daten
(Alle Datenelemente und Datensätze sind nur einmal vorhanden, wodurch die Modifizierung von Daten wesentlich erleichtert wird.)
Nenne 5 Leistungsmerkmale von Datenbanksystemen.
Datenbanken…
- … bieten logische und physische Datenunabhängigkeit
- sind anwendungsneutral und damit flexibel
- ermöglichen die Verwaltung sehr großer Datenmengen
- sind anpassungsfähig hinsichtlich geänderter Bedürfnisse
- gewährleisten den Zusammenhalt der Daten
- (Konsistenz bzw. Integrität)
- schützen die verwalteten Daten
- bieten Sicherheit der Daten
- bewältigen dies mit hoher Effizienz
Abb. Modellbildungsprozess - Entwickung
- Realität
- Gedankenmodell
- Informationsmodell
- Datenmodell
- Speichermodell
- Datenbank
Abb. Anwendung Datenbanken
Anwenderprogramm
Datenbankenmanagementsystem + Datenbank
Betriebssystem
Abb. Schnittstellen eines Datenbanksystems + Sprachen
Bildschirm
(Natürliche Sprachen)
Anwendungsprogramm
(Programmiersprache, DML)
[Datenbankenmanagementsystem]
- -> Subschema (SUB-DDL)
- -> Schema (DDL)
- -> Physikalische Datenbankenbeschreibung (SDL)
Datenbank (DML, DDL, SDL)
DML: Datenmanipilationssprache
DDL: Datendefinitionssprache
SDL: Speicherbeschreibungssprache
Nenne die Elemente eines Datenbankenmanagementsystems.
Schema
- beschreibt die logische Gesamtstruktur der Datenbank
- ist die Zusammenstellung aller benutzten Datentypen
- gibt die Namen der Objekte und ihrer Attribute an
- spezifiziert die Beziehungen zwischen den Objekten
Subschema
- beschreibt die vom Anwender benutzten Datentypen
- ist vom Schema ableitbar (spezieller Ausschnitt des
Schemas)
- Anwender können ihr Subschema ändern, ohne dass dies Auswirkungen für andere Anwender hat
Physikalische Datenbankbeschreibung
- Darstellung der physikalischen Anordnung der Daten auf den Speichergeräten
- Ablage der Daten auf der Speicherhardware
- Angabe von Zugriffspfaden, etc.
Elemente des Datenbankmanagementsystems
Worum geht es?
- Beschreibt die logische Gesamtstruktur der Datenbank
- Ist die Zusammenstellung aller benutzten Datentypen
- Gibt die Namen der Objekte und ihrer Attribute an
- Spezifiziert die Beziehungen zwischen den Objekten
Schema
Elemente des Datenbankmanagementsystems
Worum geht es?
- Beschreibt die vom Anwender benutzten Datentypen
- Ist vom Schema ableitbar (spezieller Ausschnitt des
Schemas) - Anwender können ihr Subschema ändern, ohne dass dies Auswirkungen für andere Anwender hat
Subschema
Elemente des Datenbankmanagementsystems
Worum geht es?
- Darstellung der physikalischen Anordnung der Daten auf den Speichergeräten
- Ablage der Daten auf der Speicherhardware
- Angabe von Zugriffspfaden, etc.
Physikalische Datenbankenbeschreibung
Sprachen
Worum geht es?
- Benennung aller logischen Datenreihen (Schemata),
- Beschreibung und Benennung der zwischen den logischen Dateneinheiten bestehenden Beziehungen,
- Angabe von Zugriffsbedingungen und Integritätsregeln und
- Angabe des Datenmodells aufgrund dessen eine Datenbank logisch organisiert wird.
Datendefinitionssprache (DDL)
Sprachen
Worum geht es?
- Dient dem Anwender für den Zugriff auf seine Daten
- Ist die Sprache zum Suchen, Speichern, Löschen und Ändern von Daten,
- Ist entweder in eine Programmiersprache eingebettet oder steht dem Anwender als eigenständige Sprache z.B. für den interaktiven Dialog zur Verfügung und
- Orientiert sich im Allgemeinen an einem natürlich-sprachlichen Aufbau.
Datenmanipulationssprache (DML)
Nenne die Bestandteile von Datenstrukturen.
Objekte
Beziehungen
Eigenschaften
Bestandteile von Datenstrukturen
Worum geht es?
“…”
- Namentlich bezeichnete Einheiten, die einen Sachverhalt oder Zustand repräsentieren.
- Gleiche bzw. ähnliche Sachverhalte bilden “…”.
- “…” eines Typs sind “…”
“Objekte”
“einen Objekttyp bzw. eine Objektklasse”
“Objekte”
“Objektausprägungen bzw. Objektinstanzen.”
Bestandteile von Datenstrukturen
Worum geht es?
“…”
- Repräsentieren Verbindungen zwischen Objekten und Objekttypen.
- sind definiert zwischen zwei Objekttypen.
- verbinden in der Ausprägung je ein Objekt beider Typen.
“Beziehungen”
Bestandteile von Datenstrukturen
Worum geht es?
“…”
- Sind Attribute von Objekten oder Beziehungen.
- Beispiel:
Attribut auf Typebene: “FARBE„
Attribut auf Ausprägungsebene: “GRÜN”
“Eigenschaften”
Nenne und zeichne alle Datenbankenkonzepte.
Hierarchisches Konzept
Relationales Konzept
Netzwerk Konzept
Objektorientiertes Konzept
vgl. Folie 20
Datenbankkonzepte
Worum geht es?
- Abbildung der Informationen ist streng hierarchisch in geordneten Bäumen.
- Objekte werden auf Knoten im Baum abgebildet.
- Beziehungen werden durch unbenannte Kanten dargestellt.
- Eigenschaften können nur auf Objekte abgebildet werden.
Hierarchisches Konzept
Datenbankkonzepte
Wahr oder falsch?
In einem objektorientierten Konzept können Eigenschaften nur auf Objekte abgebildet werden.
Falsch!
In einem HIERARCHISCHEN oder NETZWERK Konzept können Eigenschaften nur auf Objekte abgebildet werden.
Datenbankkonzepte
Worum geht es?
- Objekte werden auf benannte Knoten eines Netzwerks (RECORDS) abgebildet.
- Es gibt gerichtete und benannte Beziehungen zwischen den Knoten.
- Eigenschaften können nur Objekten zugeordnet werden.
- Im Gegensatz zum hierarchischen Modell ist der Einstiegspunkt für die Suche nicht Wurzel, sondern jeder beliebige Knoten (RECORD) im Netz.
- n:m-Beziehungen lassen sich problemlos darstellen.
Netzwerk Konzept
Datenbankkonzepte
Worum geht es?
- Knoten repräsentieren “…” mit Attributen.
- “…” können über beliebige Relationen (Kanten) verknüpft werden.
- Konzepte aus der “…” werden übernommen. (Abstrakte Datentypen, Vererbung, Referenzen,
etc. )
Objektorientiertes Konzept
“Datenobjekte”
“Datenobjekte”
“Objektorientierung”
Datenbankkonzepte
Worum geht es?
- Datentypen werden als Tabellen dargestellt; Spalten repräsentieren Attribute (Eigenschaften) und Datenobjekte werden in Zeilen abgelegt.
- Jeder Datentyp verfügt über mindestens ein eindeutiges Attribut.
- Verknüpfungen (“…”) werden auch in Tabellen dargestellt, die eindeutigen Attribute der verknüpften Datenobjekte werden in Spalten eingetragen.
Relationales Konzept
“Relationen”
Relationales Konzept
Nenne die Eigenschaften der Tabelle.
- Alle Einträge einer Spalte haben denselben Typ.
- Alle Zeilen sind verschieden. Keine Zeile kommt mehrfach vor.
- Die Reihenfolge der Zeilen innerhalb der Tabelle ist beliebig.
- Die Tabellennamen sind innerhalb des Datenbanksystems eindeutig.
- Die Bedeutung jeder Spalte wird durch einen Namen gekennzeichnet.
Datenbankkonzepte: Multidimensionaler Ansatz
Ein Multidimensionaler Datenbankansatz, wie er im Data Mining optimal ist, kann durch ein “…” realisiert werden.
“Sternschema”
Datenbankkonzepte: Multidimensionaler Ansatz
Ein Multidimensionaler Datenbankansatz, wie er im Data Mining optimal ist, kann durch ein Sternschema realisiert werden.
Beschreibe den Aufbau eines Sternschemas.
Sternschema
- Kann mit dem relationalen Konzept abgebildet werden
- Besteht aus Faktentabelle und n Tabellen für die n Dimensionen
Datenbankkonzepte: Multidimensionaler Ansatz
Was enthält eine Faktentabelle?
Die Faktentabelle enthält dynamische Inhalte
- Umsätze, Zeiträume und andere Nutzdaten
- Referenzen zu den Dimensionen
Datenbankkonzepte: Multidimensionaler Ansatz
Was versteht man unter den n Dimensionen?
Die Dimensionen sind kleine statische Tabellen mit beschreibenden Daten
- Zeitstempel, Abteilungen, Projekte, Produktreihen