Datenbankaufbau mit Schnittstelle zu anderen Programmen.

DB 04/04/02
Mitschrift Sven Lehnen
Unter Datenbanken versteht man ein System zur
Beschreibung, Speicherung und Wiedergewinnung von
Datenmengen
Datenbanken bestehen aus (externen, konzeptionellen,
internen) Schemata und Dateninhalten
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umfangreichen
DD= Data Dictionary (Enthält die Daten über Tabellen und DB-Eigenschaften)
Datenbankaufbau mit Schnittstelle zu anderen Programmen.
Ein Datenbanksystem greift auf die richtigen Spalten einer Tabelle über die im DD definierten
Bitstellen zu.
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Interne, Externe, Konzeptionelle Sicht
Programm 3
Logische Datenstruktur
Physische Datenorganisation
Datenbankverwaltungssystem
Programm 2
DML= Data
Manipulation
Language und
QL= Query
Language (SQL)
Programm 1
DDL = Data
Definition
Language, DCL
=Data Control
Language
Benutzer 3
DSDL =Data
Storage
Description
Language
Benutzer 2
Konzeptionelle
Sicht
Benutzer 1
Interne Sicht
Externe Sicht
Datenbankarchitekturmodell nach ANSI/SPARC (17)
Die Externe Sicht ist die Sicht des Users auf die DB. Es werden Nutzerabhängig Funktionen
zur Verfügung gestellt (Nutzer-Rollen-Konzept), sowie Eingabemasken und Applikationen
zur Verfügung gestellt.
Benutzerspezifische Sicht auf die Daten und ergibt sich aufgrund von
speziellen Informationsbedarf jeder Anwendung und aus den Anforderungen
an den Datenschutz. (18)
So kann der Geschäftsführer Zugriff auf andere Datensätze und Tabellen mit anderen
Nutzungsrechten erhalten als Beispielsweise die Lohnbuchhaltung. Mittels des Nutzer-RollenKonzepts wird der Datenschutz und die Geheimhaltung sensibler Daten realisiert.
Die Konzeptionelle Schicht beschreibt das Datenmodell, Schlüssel sowie die logische
Datenstruktur.
Gesamtschema der Datenbank (Data Dictionary) und enthält alle zu verwaltenden Objekte wie Integritätsbedingungen, die festlegen, unter welchen
Voraussetzungen Daten eingefügt, geändert oder gelöscht werden dürfen.
Entwurf erfolgt unabhängig von einzelnen Benutzeranforderungen
Entwurf erfolgt unabhängig von der Form der physikalischen Speicherung
Entwurf des konzeptionellen Schemas ist die kreative Aufgabe im gesamten
Datenbankentwicklungsprozess (18)
Zur logischen Modellierung von DBS benutzt man heute grafische Modellierungstools.
Die Ablage der konzeptionellen Schicht steht bzw. ist das Data Dictionary
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(Access bietet beispielsweise Möglichkeiten, Masken, Tabellen und Verknüpfungen grafisch
anzulegen. Die Generierung geschieht jedoch weiterhin mittels den SQL-Befehlen.)
Das Interne Schema beschreibt die physische Speicherung der Daten. Hierbei unterscheidet
man nach
-
-
Sequentiell: Tabellen werden von oben nach unten oder ähnlichen Algorithmen
durchsucht
Index-Sequentiell: Es wird ein Schlüsselindex angelegt, anhand dessen die Tabelle
leichter durchsucht werden kann. Der Index wird in einer separaten Datei
abgespeichert. Die Indextabelle ist etwas größer gehalten, als benötigt, um den Index
erweitern zu können (Überlaufbereich))
Hash: (Heute ohne weitere Bedeutung) Der Datensatz wird physisch mit der logischen
Tabelle verbunden.
Festlegung, wie das konzeptionelle Schema auf externen Speichern
abzulegen ist und welche Zugriffsmöglichkeiten bestehen.
Folie Funktionen des DMS
Einrichtung und Verwaltung der Datenbank
Gewährleistung der Datenunabhängigkeit zwischen Daten und Programmen
Bereitstellung von Zugriffsmethoden
Verwaltung des Mehrbenutzerbetriebs
Gewährleistung der Datenintegrität
Gewährleistung der Datensicherheit
Sicherstellung des Datenschutzes
Trotz dem allgemeinen Trend zur Objektorientierung findet immer noch eine strikte Trennung
zwischen Anwendung und Daten statt.
Record Lock: Verhinderung von gemeinsamen, gleichzeitigem Zugriff (Veränderung)
auf einen Datensatz.
Sprackomponenten eines DBMS
Sprachkomponente
Ebene
Aufgabe
DML (Data Manipulation
Language)
Extern
Formulierung von
ADHOC-Anfragen oder
Änderungen
DDL (Data Description
Language)
Konzeptionell, Extern
Definition des
konzeptionellen und
externen
Datenbankschemas
DSDL (Data Storage
Description Language)
Intern
Definition der
Zugriffsverfahren,
Zugriffspfade und
Speicherverwaltung
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Sprachkomponenten
Kommando
Beschreibung
DML
CREATE (DROP) SCHEMA
Definition (Entfernen) eines
Datenbankschemas
CREATE (DROP)DOMAIN
Definition (Entfernen) eines Datentyps
CREATE (DROP) TABLE
Definition (Entfernen) Tabelle
CREATE (DROP) VIEW
Definition (Entfernen) eines VIEWS
GRANT, REVOKE
Vergabe und Entzug von Zugriffsrechten
INSERT INTO
Einfügen von Zeilen
DELETE FROM
Löschen von Zeilen
UPDATE
Aktualisierung von Zeilen
SELECT
Datenbankabfrage
DECLARE (OPEN, CLOSE)
CURSOR
Definition (Öffnen, Schließen) eines
Cursors (enbedded SQL)
FETCH
Übergabe der nächsten Zeile
(enbedded SQL)
CREATE (DROP) INDEX
Definition (Entfernen) eines Index zur
Beschleunigung des Datenzugriffs
(22)
DDL
DSDL
weiteres Beispiel:
create Index
create table Kunde(kuNr,Name,Ort);
create table KundenAnsprech(KuNr,LFN,Pname,Port);
Abfrage erfolgt entweder über den Select Befehl oder mittels
create view (KuNr,Name,Pname,Port)
Das Problem bei Datenbankzugriffen über Programmiersprachen liegt darin, daß zum Zugriff
auf DBs ein Sequentieller Zugriff nötig ist.
OoOrientierte Programmiersprachen dagegen lesen die Datensätze jedoch Prozedural, also
einzeln ein.
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Geschichtliche Datenbankentwicklung (24)
Programmorientierte Datenhaltung (ab 50er Jahre)
Dateiintegrierteen Datenhaltung (ab 60er Jahre)
Datenbankorientierte Datenhaltung (ab 70er Jahre)
Prärelationale Datenbanksystem (hierarchische und netzwerkartigen
Datenbanksysteme) (70er Jahre)
Relationale Datenbanksysteme (80er Jahre)
Postrelationale Datenbanksysteme(90er Jahre)
Objektorientierte Datenbanken
Mehrdimensionale Datenbanken
Verteilte Datenbanken
Zeitorientierte Datenbanken