Anragesprachen6

Anfragesprachen – Dipl. Ing. Ulrich Borchert / FH Merseburg
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Datenbanken werden als Anhäufung von Werten eines Wertebereiches
aufgefasst und Datenbankabfragen als Operationen auf diesen Wertebereich.
Anfragen werden durch Schachtelung von Operationen ausgedrückt.
Anfragealgebren für Datenbanken sind oft als einsortige Algebra konzipiert. So
behandelt die relationale Algebra nur Tabellen als „Werte“. Jede Operation der
relationalen Algebra hat als Eingabe eine oder mehrere Tabellen und als
Ergebnis wieder eines Tabelle.
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Aus den bestehenden Basisrelationen können virtuelle Relationen berechnet
werden. Die Ableitung einer virtuellen Relation nennt man Anfrage, Sicht oder
Snapshot.
Eine Anfrage ist also eine Folge von Operationen, die aus den Basisrelationen
einer Ergebnisrelation berechnet. Die Ergebnisrelation kann entweder
• interaktiv auf den Bildschirm angezeigt oder
• per Programm weitergeleitet werden („Einbettung“ der Anfragesprache in eine
Programmiersprache)
Im interaktiven Fall steht die Anfrage und die berechnete Relation am Ende der
Sitzung nicht mehr zur Verfügung.
Eine Sicht wird als eine Folge von Anfragen definiert, die unter einen Sichtnamen
abgespeichert und unter diesen wieder aufgerufen werden kann. Sie ergibt eine
Sichtrelation, die bei jedem Aufruf der Sicht aus den dann aktuellen
Basisrelationen neu berechnet wird.
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Ein Snapshot dagegen ist eine Ergebnisrelation einer Anfrage, die unter einen
Snapshot-Namen abgelegt wird. Diese Anfrage wird nie ein zweites Mal aus der
Basisrelation berechnet.
Snapshot finden als Bilanzen (Jahresabschlussbilanz) Anwendung.
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• Die Schema-Architektur beschreibt den Zusammenhang zwischen dem
konzeptuellen, internen und externen Schema. Außerdem ordnet sie die
Datenbank-Anwendungsprogramme in diese Schemata ein.
• Die System-Architektur beschreibt den Aufbau eines Datenbanksystems aus
Komponenten, Bausteinen oder Werkzeugen. In Standardisierungsvorschlägen
werden die Schnittstellen zwischen diesen Komponenten genormt, nicht jedoch
die Komponenten selbst.
• Die Anwendungsarchitektur beschreibt den Ablauf der Anwendungsentwicklung
mit Datenbanken. Insbesondere beschreibt es die Vorgänge und Arbeitsschritte,
die bei der Erstellung und Übersetzung eines Datenbank-Anwendungsprogramms anfallen.
Sie erlaubt Einblicke in die Arbeit eines Datenbank-Anwenderprogramms,
weiterhin die Einsicht auf Werkzeuge, die zur Abhandlung eines speziellen
Problems nötig sind.
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Relation
Der Begriff Relation (Beziehung, Verwandtschaft) steht allgemein für alle Formen
von Beziehungen und Abhängigkeiten von Objekten und Daten zueinander. Bei
den relationalen Datenbanken spielt der Begriff eine besondere Rolle. Eine
Relation ist hier eine Menge gleichartiger strukturierter Datensätze (so genannter
Tupel). Diese beschreiben wiederum Datenobjekte aus einem bestimmten
Sachzusammenhang.
Relationale Datenbank
Bei einer relationalen Datenbank werden die einzelnen Daten in Datenfeldern
gespeichert, die zu Datensätzen zusammengefasst sind. Mehrere gleichartige
Datensätze bilden eine Relation oder Tabelle. Miteinander in Beziehung stehende
Relationen bilden wiederum die relationale Datenbank. Eine relationale
Datenbank ist dadurch gekennzeichnet, dass in ihr die Daten in einem
relationalen Schema dargestellt werden. In einem relationalen Modell werden die
Daten in so genannten Relationen, d.h. in Tabellenform dargestellt.
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Schema Architektur
Das konzeptuelle Schema ist das Ergebnis
der Datenmodellierung, des Datenbankentwurfes und der Datendefinition.
Das interne Schema legt die Dateiorganisation und Zugriffspfade für das
konzeptuelle Schema fest.
Das externe Schema ist das Ergebnis der
Sichtdefinition und legt Benutzersichten auf
das globale konzeptuelle Schema fest.
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Die System-Architektur enthält die folgenden Arten von Komponenten, die in
einem Datenbanksystem nötig sind:
• Die Definitionskomponenten zur Datendefinition auf der konzeptuellen Ebene,
Definition der Dateiorganisation auf der internen Ebene und der Sichtdefinition
auf der externen Ebene.
• Die Programmier-Komponenten zur Datenbankprogrammierung mit Datenbank-
Operationen, die in herkömmliche Programmiersprachen eingebettet werden.
• Die Benutzerkomponenten, wie erstellte Datenbank-Anwendungsprogramme,
interaktive Anfrage- und Änderungswerkzeuge.
• Die Transformationskomponenten zur Optimierung, Auswertung und der
Plattenzugriffssteuerung für Datenbank-Operationen und der Transformation der
Ergebnisdaten von der internen in die externe (Benutzer-)Darstellung.