Woche 5: Datenbankansatz Flashcards
Datenbankansatz
- zentrale Elemente
Der Datenbankansatz kann viele Probleme der Datenorganisation beheben, die aus dem Dateiansatz resultieren.
Zentrale Elemente des Datenbankansatzes sind ein Datenbankmanagementsystem (DBMS) und eine Gruppe von Dateien (der oder die eigentlichen Datenbanken), zwischen denen logische Abhängigkeiten bestehen.
Im engeren Sinne definiert ist eine Datenbank eine Sammlung von Daten, die darauf ausgelegt ist, einen effizienten und gleichzeitigen Zugriff von mehreren Benutzern und Anwendungen auf möglichst redundanzfreie Daten sowie eine flexible Auswertung und Verknüpfung dieser Daten zu ermöglichen.
Daten werden so gespeichert, dass es für die Benutzer scheint, als befänden sie sich an einem gemeinsamen Speicherort. Idealerweise werden mittels eines DBMS die in der Datenbank enthaltenen Daten nur einmal definiert und gleichzeitig von mehreren Benutzern oder Anwendungen genutzt.
Datenbankmanagementsysteme
- Funktion
Der Einsatz von Datenbanken erfordert die Einführung neuer Software. Ein Datenbankmanagementsystem (DBMS) ist eine Sammlung von Programmen, die es einem Unternehmen ermöglicht, Daten zentral und effizient zu verwalten.
Das DBMS fungiert als Schnittstelle zwischen Anwendungsprogrammen und physischen Datendateien und ermöglicht es mehreren Anwendungen gleichzeitig, die von ihnen benötigten Daten zu speichern, zu extrahieren und zu manipulieren, ohne eigene Dateien erstellen zu müssen
Datenbankmanagementsysteme
- Trennung von physischer und logischer Datenstruktur
Ein DBMS trennt die physische und logische Datenstruktur, sodass Anwendungsprogrammierer oder Endanwender nicht mehr wissen müssen, wo und wie die Daten tatsächlich gespeichert werden. Die logische Sicht zeigt die Daten anhand logischer Konzepte so, wie sie vom Endanwender wahrgenommen werden.
Dagegen zeigt die physische Struktur, auch physische Sicht genannt, wie die Daten tatsächlich auf physischen Speichermedien angeordnet und strukturiert sind.
Datenbankmanagementsysteme
- Sicht der Datenbank für Bentuzer
Ein DBMS stellt den unterschiedlichen Benutzern und Anwendungsprogrammen die physische Datenbank in verschiedenen logischen Sichten dar. Eine Sicht wird über eine im DBMS gespeicherte Abfrage definiert. Da der Datenbankbenutzer eine Sicht wie eine normale Tabelle abfragen kann, vereinfacht dies den Zugriff auf das Datenbankschema.
Datenbankmanagementsystem
- Beispiel einer Datenbank mit verschiedenen logischen Sichten (Personalabteilung)
Datenbankmanagementsystem
- Vorteile
Datenbankmanagementsysteme können Datenredundanzen und Dateninkonsistenzen in einem Unternehmen möglicherweise nicht ganz beseitigen. Sie helfen jedoch, auftretende Redundanzen unter Kontrolle zu halten. Sie stellen sicher, dass die einzelnen Instanzen redundanter Daten jeweils stets identische Werte aufweisen. Ein Datenbankmanagementsystem hebt die enge Abhängigkeit zwischen Programm und Daten auf und senkt somit die Kosten für Programmentwicklung und Wartung. Der Zugriff und die Verfügbarkeit von Informationen können verbessert werden, weil Benutzer und Programmierer jederzeit Daten aus der Datenbank abfragen und neu kombinieren können. Darüber hinaus ermöglichen es Datenbanksysteme den Unternehmen, die Daten, ihre Nutzung und entsprechende Sicherheitsrichtlinien zentral zu verwalten.
Metadaten
Metadaten sind «Daten, die anderen Daten übergeordnet sind» bzw. «Daten, die Daten beschreiben»
Die Verwendung von Metadaten bietet eine abstrakte Sicht auf Informationen. Metadaten sind auch immer Teil einer Datenbank. Das Vorhandensein von Metadaten macht Datenbanken viel nützlicher.
Aufgrund von Metadaten muss niemand erraten, sich erinnern oder sogar aufzeichnen, was sich in der Datenbank befindet. Um herauszufinden, was eine Datenbank enthält, müssen nur die Metadaten in der Datenbank betrachtet werden.
Relationale Datenmodelle
- Häufigkeit der Verwendung Programmbeispiele
Das relationale Datenmodell ist das heute am weitesten verbreitete Konzept zur Organisation von Datenbanken für PCs ebenso wie für grössere Computer. Microsoft Access ist das vorherrschende relationale DBMS für Windows-PCs.
-> Open-Source-Datenbanken wie MySQL
Datenbankmangementssysteme
- Ansätze zur Darstellung von Daten
Datenbankmanagementsysteme benutzen verschiedene Ansätze zur Darstellung des konzeptionellen Datenbankschemas und zur Verwaltung von Entitäten, Attributen und Beziehungen. Die entsprechend unterschiedlichen Datenmodelle bieten jeweils bestimmte Vorteile hinsichtlich der geschäftlichen Datenverarbeitung.
Relationale Datenmodelle
- Darstellung
Im relationalen Datenmodell werden alle in der Datenbank enthaltenen Daten als Tabellen (Fachbegriff: Relationen) mit einer festen Anzahl an Spalten, aber variabler Anzahl an Zeilen dargestellt. Dabei beschreiben die Spalten (Fachbegriff: Attribute) die Entitäten und die Zeilen (Fachbegriff: Tupel) repräsentieren die Datensätze.
Relationale Datenmodelle
- Primärschlüssel
Jeder Datensatz sollte mindestens ein Datenelement enthalten, das ihn eindeutig identifiziert. Diese eindeutig identifizierenden Attribute werden Primärschlüssel genannt. Durch Primärschlüssel wird gewährleistet, dass einzelne Datensätze abgerufen, aktualisiert und sortiert werden können.
Relationale Datenmodelle
- Fremdschlüssel
Wenn das Feld Lieferantennummer in der ARTIKEL-Tabelle auftaucht, bezeichnet man es als Fremdschlüssel. Es gibt an, in welcher Zeile der LIEFERANT-Tabelle man nachschauen muss, wenn man Informationen zu dem Anbieter eines speziellen Artikels erhalten möchte.
Relationale Datenmodelle
- Sekundärschlüssel
Ein Sekundärschlüssel ist eine optionale, zusätzliche Suchstruktur einer Datenbank, die Tupel schneller auffindbar macht, indem das Durchsuchen des gesamten Datenbestandes vermieden wird (ähnlich dem Index eines Buches, durch den Begriffe gezielt aufgefunden werden können). Ein Sekundärschlüssel kann wie jeder Suchschlüssel eines oder mehrere Attribute umfassen. Im Gegensatz zu einem Primärschlüssel ist ein Sekundärschlüssel nicht unbedingt eindeutig. Er kann also mehrere Datensätze als Ergebnis einer Suche liefern.
SQL
Structured Query Language
Ein DBMS enthält Funktionen zur Organisation, Verwaltung und für den Zugriff auf die Daten in der Datenbank. Eine der bekanntesten Sprachen für all diese Funktionen ist «Structured Query Language (SQL)» (ausgesprochen wie «Siquel»). SQL ist somit Datendefinitionssprache (Data Definition Language, DDL) und Datenmanipulationssprache (Data Manipulation Language, DML) zugleich
Vorteile DBMS Microsoft Acess
Microsoft Access setzt zwar ebenfalls SQL ein, doch erleichtern hier mehrere anwenderfreundliche Assistenten zur Datenbankabfrage und Organisation der Daten aus Datenbanken die Erstellung übersichtlicher Berichte. In Microsoft Access können die Anwender mit den Funktionen des Abfrageassistenten und der Abfrageentwurfsansicht Datenbankabfragen erstellen, indem sie die auszuwertenden Tabellen, Felder und Ergebnisse festlegen. Dann werden die Zeilen aus der Datenbank ausgewählt, die diesen Kriterien entsprechen. Microsoft Access übersetzt die Vorgänge dann nacheinander automatisch in SQL-Befehle.
Datenbanken und das Web
- Aufrugen einer Unternehmenswebseite mit Client Webbrowser
Der Anwender greift über das Internet mit einem Webbrowser auf seinem Client-PC auf die Händler-Website zu. Der Browser des Anwenders fordert Daten aus der Unternehmensdatenbank an und verwendet HTTP zur Kommunikation mit dem Webserver.
->Weil viele Backend-Datenbanken über andere Protokolle als HTTP kommunizieren, übergibt der Webserver diese Datenanforderungen an Software, die eine Transformation der Befehle auf SQL-Anfragen durchführt, welche das DBMS der Datenbank verarbeiten kann.
In einer Client-Server-Umgebung befindet sich das DBMS auf einem speziellen Computer, der als Datenbankserver bezeichnet wird. Das DBMS empfängt die SQL-Abfragen und stellt die erforderlichen Daten bereit. Der Anwendungsserver übermittelt die Informationen von der internen Unternehmensdaten
