Technische Universität München Übung zur Einführung in die Informatik für Hörer anderer Fachrichtungen im Sommersemester 2010 Sitzung 6: Datenbanksysteme – Überblick und Einführung Jan Herrmann Lehrstuhl für Angewandte Informatik / Kooperative Systeme *ab Folie 5 angelehnt an Prof. A. Kemper (

Technische Universität München 2 Überblick Sitzung 6 bis 13 Block 1: Programmierung mit Java Block 2: Datenbanksysteme –Sitzung 6: Überblick und Einführung (28.06) –Sitzung 7: Relationales Modell, Schemavereinfachung (04.06) –Sitzung 8: Normalformen (11.06) –18.06  keine Zentralübung! –Sitzung 9: SQL - insert, update, delete und einfache select Queries (25.6 –Sitzung 10: komplexe Queries, Constraints und Trigger (02.07) Block 3: HTML und Webanbindung von Datenbanken –Sitzung 11: HTML & CSS (09.07) –Sitzung 12: JDBC, Servlets, JSP (16.07) Sitzung 13: Besprechung der Probeklausur, Fragestunde ( 23.06)

Technische Universität München 3 Allgemeines zum Ablauf Zentralübung: –ergänzender Stoff zur Vorlesung, –Anmerkungen zur Lösung des Übungsblattes der letzten Woche Hausaufgabe: –Wiederholung Stoff VL und ZÜ –Bearbeitung der Übungsblätter (nicht nur Nachvollziehen!) fachliche Fragen  Forum organisatorische Fragen per Mail an mich

Technische Universität München 4 Literatur zum Block 2: Datenbanksysteme A. Kemper, A. Eickler Datenbanksysteme – Eine Einführung. Oldenbourg Verlag, Auflage. A. Kemper, M. Wimmer Übungsbuch Datenbanksysteme Oldenbourg Verlag, 2. Auflage, 2009.

Technische Universität München 5 Motivation für den Einsatz eines Datenbank-Verwaltungssystems (DBMS) Typische Probleme bei Informationsverarbeitung ohne DBMS Redundanz und Inkonsistenz Beschränkte Zugriffsmöglichkeiten Probleme beim Mehrbenutzerbetrieb Verlust von Daten Integritätsverletzung Sicherheitsprobleme hohe Entwicklungskosten für Anwendungsprogramme

Technische Universität München 6 Die Abstraktionsebenen eines Datenbanksystems Datenunabhängigkeit: physische Unabhängigkeit logische Datenunabhängigkeit Physische Ebene Logische Ebene Sicht1Sicht MatrNrVNameNName… 1234HansMüller… ………… ………… Tabelle Student: Logische Ebene Sicht 2...

Technische Universität München 7 Datenmodellierung Relationales Schema Netzwerk Schema Objektorientiertes Schema Konzeptuelles Schema (ER-Schema) Manuelle/intellektuelle Modellierung Halbautomatische Transformation Ausschnitt der Realen Miniwelt XML Schema

Technische Universität München 8 Modellierung einer kleinen Beispielanwendung Studenten Vorlesungen Professoren Reale Welt: Universität PersNrMatrNr Name StudentenProfessoren hören lesen Vorlesungen Titel VorlNr Konzeptuelle Modellierung

Technische Universität München 9 Logische Datenmodelle Netzwerkmodell Hierarchisches Datenmodell Relationales Datenmodell XML Schema Objektorientiertes Datenmodell Objektrelationales Schema Deduktives Datenmodell

Technische Universität München 10 Das relationale Datenmodell Studenten MatrNrName Fichte Jonas... hören MatrNrVorlNr Vorlesungen VorlNrTitel Grundzüge Glaube und Wissen... Select Name From Studenten, hören, Vorlesungen Where Studenten.MatrNr = hören.MatrNr and hören.VorlNr = Vorlesungen.VorlNr and Vorlesungen.Titel = `Grundzüge´; updateVorlesungen setTitel = `Grundzüge der Logik´ whereVorlNr = 5001;

Technische Universität München 11 LogdateienIndexeDatenbasis Datenwörterbuch Dateiverwaltung Mehrbenutzersynchr. Fehlerbehandlung Datenbankmanager Schemaverwaltung Anfragebearbeitung DBMS DML-CompilerDDL-Compiler Anwendung Interaktive Anfrage Verwaltungs- werkzeug Präcompiler „Naive“ Benutzer Fortgeschrittene Benutzer Anwendungs- Programmierer Datenbank- administratoren Hintergrundspeicher Architekturübersicht eines DBMS

Technische Universität München 12 Abstraktionsebenen des Datenbankentwurfs 1.Konzeptuelle Ebene 2.Implementationsebene (logische Ebene) 3.Physische Ebene Datenbankentwurf

Technische Universität München 13 Hardware/BS- Charakteristika DBMS- Charakteristika Anforderungsspezifikation Phasen des Datenbankentwurfs Informationsstruktur ER Schema Anforderungsanalyse Implementationsentwurf Physischer Entwurf physische Datenbankstruktur Konzeptueller Entwurf logische DB-Struktur

Technische Universität München 14 1.Identifikation von Organisationseinheiten 2. Identifikation der zu unterstützenden Aufgaben 3.Anforderungs-Sammelplan 4.Anforderungs-Sammlung 5.Filterung 6.Klassifikationen 7.Formalisierung Anforderungsanalyse

Technische Universität München 15 Objektbeschreibung Uni-Angestellte -Anzahl: Attribute  PersonalNummer Typ: char Länge: 9 Wertebereich: Anzahl Wiederholungen: 0 Identifizierend: ja  Gehalt Typ: dezimal Länge: (8,2) Anzahl Wiederholung: 0 Identifizierend: nein  Rang Typ: String Länge: 4 Anzahl Wiederholung: 0 Identifizierend: nein

Technische Universität München 16 Beteiligte Objekte: -Professor als Prüfer -Student als Prüfling -Vorlesung als Prüfungsstoff Attribute der Beziehung: -Datum -Uhrzeit -Note Anzahl: pro Jahr Beziehungsbeschreibung: prüfen

Technische Universität München 17 Prozeßbeschreibung: Zeugnisausstellung -Häufigkeit: halbjährlich -benötigte Daten  Prüfungen  Studienordnungen  Studenteninformation ... -Priorität: hoch -Zu verarbeitende Datenmenge  3000 Studenten, 3000 Prüfungen  10 Studienordnungen Prozeßbeschreibungen

Technische Universität München 18 Hardware/BS- Charakteristika DBMS- Charakteristika Anforderungsspezifikation Phasen des Datenbankentwurfs Informationsstruktur ER Schema Anforderungsanalyse Implementationsentwurf Physischer Entwurf physische Datenbankstruktur Konzeptueller Entwurf logische DB-Struktur

Technische Universität München 19 Entity/Relationship-Modellierung Entity (Gegenstandstyp) Relationship (Beziehungstyp) Attribut (Eigenschaft) Schlüssel (Identifikation) Rolle Student Vorlesung hören VorlNr Titel SWS MatrNr NameSemester Hörer Lehrveranstaltung

Technische Universität München 20 Student Assistent MatrNr PersNr Semester Name Fachgebiet Note hören prüfen arbeitenFür Professor Vorlesung lesen voraussetzen SWS VorlNr Titel Raum Rang PersNr Nach- folger Vorgänger Name Universitätsschema

Technische Universität München 21 E 1 (z.B. Männer) E 2 (z.B. Frauen) R 11 R  E 1 x E 2 1:N N:MN:M E1E1 E 2 1:1 N:1 Funktionalitäten z.B. verheiratet

Technische Universität München 22 E 1 (z.B. BL) E 2 (z.B. Mensch) R 1N R  E 1 x E 2 1:N N:MN:M E1E1 E 2 1:1 N:1 Funktionalitäten z.B. MdL