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Technische Universität München Grundlagen Datenbanken Zentralübung 30.01.2009.

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Präsentation zum Thema: "Technische Universität München Grundlagen Datenbanken Zentralübung 30.01.2009."—  Präsentation transkript:

1 Technische Universität München Grundlagen Datenbanken Zentralübung

2 Technische Universität München Outline Überblick über den Stoff der Vorlesung Was ist Klausur-relevant? DB2 Admin Kurs Fragen – Antworten zum Stoff

3 Technische Universität München Kapitel 1: Einleitung Motivation für DBMS (Redundanzen, Inkonsistenzen, Mehrbenutzerbetrieb, …) Abstraktionsebenen eines DBMS, physische & logische Datenunabhängigkeit

4 Technische Universität München Kapitel 2: Datenbankentwurf ER-Modellierung Funktionalitäten / (min,max)-Angaben und dadurch gegebene partielle Funktionen existenzabhängige Entitytypen Generalisierung / Spezialisierung (disjunkt, vollständig) Aggregation

5 Technische Universität München Kapitel 3: Das relationale Modell Schema und Ausprägung Umsetzung eines konzeptuellen Schemas (ER-Modell) in ein relationales Schema: Entities und Beziehungstypen Verfeinerung des relationalen Schemas (1:N-Beziehungen, 1:1- Beziehungen, Null-Werte vermeiden): Nur Relationen mit gleichem Schlüssel zusammenfassen! Relationale Modellierung von Generalisierung und schwachen Entities Relationale Algebra, relationaler Tupelkalkül, relationaler Domänenkalkül

6 Technische Universität München Kapitel 4: Relationale Anfragesprachen SQL! DDL, DML create table, alter table, drop table, create view, with, insert into, delete from, update, select … from … where, distinct, avg, sum, max, min, count, order by, group by, having, exists, not in, all, any, between, like, case, (left / right) outer join, … JDBC

7 Technische Universität München Kapitel 5: Datenintegrität Integritätsbedingungen: - Schlüssel: eindeutige Werte; Kardinalitäten: z.B. Vorlesung wird von einem Prof gelesen (implizit) - Wertebereiche, z.B. Rang aus {C2, C3, C4}, Name der Professoren muss definiert sein Referentielle Integrität: Fremdschlüssel ist entweder komplett null oder verweist auf ein existierendes Tupel Umsetzung in SQL: unique, primary key, not null, foreign key, references … on update / delete set null / cascade, check, constraint, create trigger

8 Technische Universität München Kapitel 6: Relationale Entwurfstheorie Funktionale Abhängigkeiten Armstrong-Axiome (Reflexivität, Verstärkung, Transitivität), daraus ergeben sich zusätzlich: Vereinigungsregel, Dekompositionsregel, Pseudotransitivitätsregel Algorithmus AttrHülle(F,alpha) Schlüssel: Superschlüssel, Schlüsselkandidaten, Kandidatenschlüssel, Primärschlüssel, volle funktionale Abhängigkeit Kanonische Überdeckung Anomalien bei schlechten Schemata: Update-, Einfüge, Löschanomalie Zerlegung von Relationen: Verlustlosigkeit, Abhängigkeitsbewahrung Normalformen: NF², 1NF, 2NF, 3NF, BCNF Synthesealgorithmus, Dekompositionsalgorithmus

9 Technische Universität München Kapitel 7: Physische Datenorganisation RAID Tupel-ID = [Seite, Eintrag] für die Referenzierung von Tupeln Indexstrukturen: ISAM, B-Bäume, B+-Bäume, (erweiterbares) Hashing, R- Baum, Clustering, In SQL: create index … on …, drop index

10 Technische Universität München Kapitel 8: Anfragebearbeitung Logische Optimierung: kanonische Übersetzung, Transformationsregeln (Selektionen früh, Kreuzprodukte Joins, Join-Reihenfolge, evtl. Einfügen von Projektionen) mit dem Ziel: kleine Zwischenergebnisse Physische Optimierung: Iteratoren (open, next, close, cost, size), Pipelining, Implementierung der Selektion, Implementierung des (verfeinerten) Nested-Loops-Joins, Merge-Join, Hash-Join, Gruppierung und Duplikateliminierung, Projektion und Vereinigung, Kostenabschätzungen

11 Technische Universität München Was ist Klausur-relevant? Alles Übungsblätter sind eine gute Orientierung! Übung! (nicht nur theoretisches Verständnis)

12 Technische Universität München DB2 Admin Kurs Zertifizierungskurs für IBM DB2 Kurs: März 2009 Prüfung: 31. März 2009 (geringe) Gebühren für Anmeldung, Material und Prüfung Anmeldeschluss 21. Februar 2009 Benachrichtigung über die Teilnahme bis zum 2. März 2009

13 Technische Universität München Relationale Algebra – Tupelkalkül – Domänenkalkül Relationale Algebra: Tupelkalkül: Domänenkalkül:

14 Technische Universität München Divisionsoperator R:S:R ÷ S: x ist im Ergebnis enthalten, wenn für jeden Wert b in S.B ein Tupel [x, b] in R existiert

15 Technische Universität München Rekursive Views: alle Nachfolger der Vorlesung Mäeutik create view Nachfolger (Vorl, Nachf) as ((select v.Vorgänger, v.Nachfolger from voraussetzen v) union all (select v.Vorgänger, n.Nachf from voraussetzen v, Nachfolger n where v.Nachfolger = n.Vorl)); select v2.Titel from Vorlesungen v1, Nachfolger n, Vorlesungen v2 where v1.Titel = Mäeutik and v1.VorlNr = n.Vorl and n.Nachf = v2.VorlNr

16 Technische Universität München Rekursive Views: alle Nachfolger der Vorlesung Mäeutik Aufbau der View: V1 V2 V3 V4 V5( ist Vorgänger von) 1. Schritt: Einträge aus voraussetzen: [V1,V2], [V2,V3], [V3,V4], [V4,V5] V1 V2 V3 V4 V5 2. Schritt: voraussetzen join Nachfolger (enthält im Moment voraussetzen): V1 V2 V3 V4 V5[V1,V3], [V2,V4], [V3,V5] 3. Schritt: voraussetzen join Nachfolger (enthält alle bereits aufgelisteten Tupel) V1 V2 V3 V4 V5[V1,V4], [V2,V5] 4. Schritt: [V1,V5] vvvv nvvn vn nv vn

17 Technische Universität München 3NF Damit ein Relationenschema in 3NF ist muss für alle in diesem Relationenschema geltenden FDs α β mindestens eine der folgenden Bedingungen gelten: - die FD ist trivial - α ist ein Superschlüssel - β ist prim (d.h. in einem Kandidatenschlüssel enthalten) Beispiel für die Überprüfung ob eine Relation in 3NF ist: PLZverzeichnis : {[Ort, Bland, Straße, PLZ]} geltende FDs: (1) {Straße, Ort, BLand} {PLZ} (2) {PLZ} {Ort, BLand} Überprüfung: - FD (1): die FD ist nicht trivial, aber α ist ein Superschlüssel (sogar der Primärschlüssel in diesem Fall) - FD (2): die FD ist nicht trivial, α ist kein Superschlüssel, aber β ist prim (Ort und BLand sind in einem Kandidatenschlüssel enthalten, nämlich im Primärschlüssel) das Relationenschema ist also in 3NF


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