Datum date

Datenbanksysteme
Di. 5. Juni 2012 – 20H00
Inhaltsübersicht
• Beispiele / Motivation
• Informationssysteme
• Datenbank- und
Datenbankmanagementsysteme
• Relationale Datenbanken / Das relationale
Modell
Das relationale Datenmodell
 Mengenorientierte Verarbeitung der Daten.
 Datenbank besteht aus Tabellen.
 Sehr einfach strukturiert:
 Flache Tabellen (Relationen).
 Zeilen entsprechen den Datenobjekten.
 Die gespeicherten Daten werden durch
Operatoren mengenorientiert verknüpft und
verarbeitet.
Begriffe
Attribut
Name der
Tabelle
Ausleihe
Tupel
BuchNr
LeserNr
Datum
6457
234
20-05-2012
7754
765
23-11-2010
8780
890
08-09-2011
5466
857
30-05-2012
Begriffe
Schema
Ausleihe
BuchNr
LeserNr
Datum
Begriffe
Instanz
Ausleihe
BuchNr
LeserNr
Datum
6457
234
20-05-2012
7754
765
23-11-2010
8780
890
08-09-2011
5466
857
30-05-2012
Begriffe
Attribut
Attributwert
Ausleihe
BuchNr
LeserNr
Datum
6457
234
20-05-2012
7754
765
23-11-2010
8780
890
08-09-2011
5466
857
30-05-2012
Mathematische Definition
 Gegeben seien n Wertebereiche D
 Wertebereiche (Domäne) sind z.B. Zahlen, Zeichenketten,
Datum…
 Eine Relation R ist eine Teilmenge des kartesischen
Produkts der Domänen:
R Í 𝑫𝟏 × … × 𝑫𝒏
Mathematische Definition
Ausleihe
BuchNr
integer
LeserNr
integer
Datum
date
6457
234
20-05-2012
7754
765
23-11-2010
8780
890
08-09-2011
5466
857
30-05-2012
Ausleihe Í 𝒊𝒏𝒕𝒆𝒈𝒆𝒓 × 𝒊𝒏𝒕𝒆𝒈𝒆𝒓 × date
Ausleihe: {[BuchNr: integer, LeserNr: integer, Datum: date]}
Das relationale Algebra
 Selektion
 Projektion
 Vereinigung
 Mengendifferenz
 Kartesisches Produkt
Selektion
 Bezeichnung: 𝝈
 Tupel einer Relation werden ausgewählt, die
das Selektionsprädikat ausfüllen.
Selektion
 Beispiel:
𝝈𝐷𝑎𝑡𝑢𝑚 > 01-01-2012
Ausleihe
BuchNr
integer
LeserNr
integer
Datum
date
6457
234
20-05-2012
7754
765
23-11-2010
8780
890
08-09-2011
5466
857
30-05-2012
Selektion
 Ergebnis:
𝝈𝐷𝑎𝑡𝑢𝑚 > 01-01-2012
𝝈𝐷𝑎𝑡𝑢𝑚 > 01-01-2012
BuchNr
integer
LeserNr
integer
Datum
date
6457
234
20-05-2012
5466
857
30-05-2012
Projektion
 Bezeichnung: 𝝅
 Spalten (Attribute) der Relation werden
extrahiert.
Projektion
 Beispiel:
𝝅𝐷𝑎𝑡𝑢𝑚(Ausleihe)
Ausleihe
BuchNr
integer
LeserNr
integer
Datum
date
6457
234
20-05-2012
7754
765
23-11-2010
8780
890
08-09-2011
5466
857
30-05-2012
Projektion
 Ergebnis:
𝝅𝐷𝑎𝑡𝑢𝑚(Ausleihe)
𝝅𝐷𝑎𝑡𝑢𝑚(Ausleihe)
Datum
date
20-05-2012
23-11-2010
08-09-2011
30-05-2012
Projektion
 Duplikattupel, die durch die Beschränkung auf
eine Teilmenge der Attribute auftreten können,
vor der Ergebnisausgabe eliminiert werden
müssen.
Ausleihe
𝝅𝐷𝑎𝑡𝑢𝑚(Ausleihe)
BuchNr
integer
LeserNr
integer
Datum
date
Datum
date
6457
234
20-05-2012
20-05-2012
7754
765
23-11-2010
23-11-2010
8780
890
08-09-2011
08-09-2011
5466
857
20-05-2012
Vereinigung
 Bezeichnung: ∪
 Relationen mit gleichem Schema können
durch die Vereinigung zu einer Relation
zusammengefasst werden.
Vereinigung
 Beispiel:
𝝅𝐺𝑒𝑏𝑢𝑟𝑡𝑠𝑑𝑎𝑡𝑢𝑚(Studenten)
∪
𝝅𝐺𝑒𝑏𝑢𝑟𝑡𝑠𝑑𝑎𝑡𝑢𝑚(Dozenten)
Studenten
Dozenten
MatNr
integer
Semester Geburtsdatum
integer
date
PersNr
integer
Raum
integer
Geburtsdatum
date
645744
4
20-05-1985
645744
23
19-03-1945
775456
6
23-11-1984
775456
16
21-12-1962
Vereinigung
 Ergebnis:
𝝅𝐺𝑒𝑏𝑢𝑟𝑡𝑠𝑑𝑎𝑡𝑢𝑚(Studenten) ∪ 𝝅𝐺𝑒𝑏𝑢𝑟𝑡𝑠𝑑𝑎𝑡𝑢𝑚(Dozenten)
𝝅𝐺𝑒𝑏𝑢𝑟𝑡𝑠𝑑𝑎𝑡𝑢𝑚(Studenten)
Geburtsdatum
date
20-05-1985
23-11-1984
19-03-1945
21-12-1962
∪
𝝅𝐺𝑒𝑏𝑢𝑟𝑡𝑠𝑑𝑎𝑡𝑢𝑚(Dozenten)
Differenz
 Für zwei Relationen R und S ist die Differenz,
die Menge der Tupel, die in R aber nicht in S
vorkommen.
𝑹 −𝑺
Kreuzprodukt
 Kartesisches Produkt zweier Relationen R
und S:
𝑹 ×𝑺
Kreuzprodukt
 Beispiel:
Studenten × 𝑽𝒐𝒓𝒍𝒆𝒔𝒖𝒏𝒈𝒆𝒏
Studenten
Vorlesungen
MatNr
integer
Semester
integer
Name
string
Raum
integer
645744
4
DB
23
775456
6
OOP
16
Kreuzprodukt
 Ergebnis:
 Diese Relation ist 4-stellig und erhält insgesamt 4
Tupel (2 * 2).
Studenten × 𝑽𝒐𝒓𝒍𝒆𝒔𝒖𝒏𝒈𝒆𝒏
Studenten
Vorlesungen
MatNr
integer
Semester Name
integer
string
Raum
integer
645744
4
DB
23
775456
6
OOP
16
645744
4
OOP
16
775456
6
DB
23
Frage?