Prof. Dr. A. Holl, Grundlagen Datenbanken Übungen Seite 1

Transkript

1 Prof. Dr. A. Holl, Grundlagen Datenbanken Übungen Seite 1 Die Bearbeitung aller Übungsaufgaben, die mit diesem Formblatt nachgewiesen wird, ist Voraussetzung für die Zulassung zur Prüfung. Abgabetermin: Mitte Juni bzw. vor Weihnachten Name (DRUCKSCHRIFT) Vorname Matrikel-Nr Übungsthema 1. Korrektur 2. Korrektur 1. Structured Analysis 0 2. Structured Analysis 1 3. Structured Analysis 2 4. Datenschutz 5. Synthetische Datenmodellierung 6. Beziehungstypen, Kardinalitäten 7. Vorläufiges Datenlexikon 8. Normalisierung 9. Endgültiges Datenlexikon 10. UNF-Schlüsselvariation 11. Analoge Datenmodelle 12. Teilsichtenintegration 13. SQL

2 Prof. Dr. A. Holl, Grundlagen Datenbanken Übungen Seite 2 1. Teil: Datenmodellierung Bibliotheksverwaltungssystem: konzeptuelle Datenmodellierung (Informationsmodell). Minimalforderung: Beschreibung der Entitätstypen Benutzergruppen, Benutzer, Bücher (Titel, Exemplare), Ausleihvorgänge, Statistik-Grunddaten (anonymisierte Ausleihvorgänge) 2. Teil: SQL SQL-Übungsaufgaben für das Fahrradfachgeschäft in Edwin Schicker, Datenbanken und SQL, Stuttgart: Teubner 1996, Abschnitte 3.4, 4 und 6. Eine Oracle-Demo-Version findet sich in Balzert, Softwaretechnik. Diese beiden Anwendungsbeispiele sind als Anregung gedacht. Natürlich können Sie nach Absprache mit mir auch jedes andere geeignete Beispiel verwenden. Auch ein durchgängiges Beispiel für beide Teile ist möglich. Alle Übungsaufgaben, insbesondere Graphiken, sind ausführlich zu kommentieren. 1./2./3. Überblick über eine Bibliotheksverwaltung mit kommentierten Informationsflussplänen in SA (Structured Analysis) 1. Abstraktionsebene 0 (Kontextdiagramm, Systemgrenzen, Systemumgebung): Bibliotheksverwaltung funktional undifferenziert (monolithisch) mit externen Schnittstellen und den zugehörigen Informationsflüssen (ohne Material- und Geldflüsse) 2. Abstraktionsebene 1: Analoga zu betrieblichen Hauptfunktionsbereichen als Teilfunktionen: Vertrieb, Einkauf, Rechnungswesen, Personalwirtschaft, Unternehmensführung; Informationsflüsse zwischen Funktionen nicht direkt, sondern über Speicher (unternehmensweite Datenbank); alle Informationsflüsse und externen Schnittstellen aus Ebene 0 übernehmen 3. Abstraktionsebene 2: Verfeinerung des Funktionsbereichs Vertrieb (Ausleihverwaltung) in 5-9 Teilfunktionen; Schnittstellen aus Ebene 1 übernehmen; Funktionsnamen: Substantiv + Verb (Akkusativ-Objekt + Prädikat) 4. Datenschutzproblematik für den Anwendungsbereich in 1: 1. Welche personenbezogenen Daten verwaltet der Anwendungsbereich? 2. zeitliche Begrenzung der Datenspeicherung, 3. Anonymisierung, Statistik-Intervalle etc. 4. verbotene Auswertungen, Missbrauchsmöglichkeiten 5. Zugriffsschutz 6. Unterscheidung privater vs. institutioneller Kunde (bzw. Bibliotheksbenutzer)

3 Prof. Dr. A. Holl, Grundlagen Datenbanken Übungen Seite 3 5. Synthetische Datenmodellierung - intuitive Stoffsammlung für den Bereich in 3: Tabellen mit informationsrelevanten Basisattributen und Schlüsselkandidaten. Implementationsrelevante abgeleitete Attribute nicht verwenden. Die Minimalforderung hinsichtlich der Entitätstypen beachten. Spätestes und tatsächliches Rückgabedatum unterscheiden. Anonymisierungszeitpunkt der Ausleihvorgänge angeben. 6. Beziehungstypen / Kardinalitäten zwischen intuitiv gefundenen Tabellen: vorläufiges Datenstrukturdiagramm mit 1:n-, n:m-beziehungen 7. Vorläufiges konzeptuelles Datenlexikon: Stoffsammlung zur Normalisierung (UNF für 8.) Nur Langnamen mit Kommentaren soweit nötig (Input für 8; ausführlich in 9). 8. Analytische Datenmodellierung - Normalisierung bis zur 3NF: Aufbau der 3NF-Tabellen mit Tabellenkürzeln, Primär- und Fremdschlüsseln; Datenstrukturdiagramme für jeden Normalisierungsschritt mit FS; endgültiges Datenstrukturdiagramm (kommentiert) in 3NF mit FS. 9. Endgültiges konzeptuelles Datenlexikon in 3NF EDV-Name (mit Tabellenkürzel), Langname, Kommentar, Primär-, Fremdschlüssel, Tabellenzuordnung, Datentyp, Länge, Wertebereich, Voreinstellung, Eindeutigkeit Tabellenmatrix vertikal (Zeilen): Datenfelder des Datenlexikons (ohne Redundanzen) horizontal (Spalten): Tabellen (Primär-, Fremdschlüssel, einfache Attribute) 10. Materialien 2.6: Normalisierungskalkül mit UNF-Schlüsselvariation: 1. UNF-Schlüssel: Artikelnummer 2. UNF-Schlüssel: Kundennummer 3. UNF-Schlüssel: Auftragsnummer 4. UNF-Schlüssel: Auftragsnummer + Artikelnummer Datenstrukturdiagramme zu jedem Normalisierungsschritt 11. Referenzmodelle Fünf Datenmodelle von speziellen Anwendungsbereichen, die zu 8. (teil-)analog sind Analogien durch geeignete Oberbegriffe zeigen (gener. Referenzmodell aus Vorlesung). 12. Materialien Teilsichtennormalisierung ohne Normalisierungskalkül, Normalisierungsbedingungen nachträglich prüfen; Datenstrukturdiagramme 2. Teilsichtenintegration: Überlagerung der Teilmodelle aus Kompliziertere SQL-Übungen unter irgendeinem DBMS oder trocken Aufgabenstellung, Code (ANSI-Standard) und Kommentar (Bezug zwischen Semantik der Aufgabenstellung und Syntax der Lösung) Übungen in der Vorlesung: Datenmodellierung Materialien SQL Materialien

4 Prof. Dr. A. Holl, Grundlagen Datenbanken Übungen Seite 4 Übungsaufgabe 10, Materialien 2.6 Kundenpriorität: nicht auftragsabhängig Sonderfertigung: auftragsabhängig

5 Prof. Dr. A. Holl, Grundlagen Datenbanken Übungen Seite 5 Übungsaufgabe 12, Materialien 2.7

6 Prof. Dr. A. Holl, Grundlagen Datenbanken Übungen Seite 6 Übungsaufgabe Datenmodellierung, Materialien 2.2

7 Prof. Dr. A. Holl, Grundlagen Datenbanken Übungen Seite 7 Übungsaufgabe Datenmodellierung, Materialien 2.3

8 Prof. Dr. A. Holl, Grundlagen Datenbanken Übungen Seite 8 Übungsaufgabe Datenmodellierung, Materialien 2.4

9 Prof. Dr. A. Holl, Grundlagen Datenbanken Übungen Seite 9 Klausuraufgabe Datenmodellierung, Materialien 2.5

10 Prof. Dr. A. Holl, Grundlagen Datenbanken Übungen Seite 10 Klausuraufgabe SQL, Materialien 5.12

11 Prof. Dr. A. Holl, Grundlagen Datenbanken Übungen Seite 11 Klausuraufgabe SQL, Materialien 5.13

12 Prof. Dr. A. Holl, Grundlagen Datenbanken Übungen Seite 12 Gliederung der Materialsammlung 1. DB-Entwicklungsschema, Datenmodellierung (aus Diplomarbeit), Data Structure Diagrams (Bachman) 2. Normalisierung: Beispiel, Aufgaben 3. Referenzmodellierung: Beispiele, Folien zu Analogie 4. Mathematische Definitionen (Entitätstyp, Entitätsmenge), 3NF und OO 5. SQL: Beispiel, Syntax, Aufgaben mit Lösungen, richtig und zu ausführlich kommentierte Lösungen, Coddsche Regeln 6. Literatur zur Normalisierung Vorlesungsüberblick (verschiedene Zugänge zur Thematik) 01. Formalien 02. Grundbegriffe, Datenbank-Architektur 03. Datenschutz 04. Software Engineering: die beiden essentiellen Entwurfsebenen 05. Synthetische Datenmodellierung: Math. Modellierung von Mengen Math. Modellierung von Beziehungen zwischen Mengen 06. Analytische Datenmodellierung: Normalisierungskalkül 07. Referenzmodelle 08. Spezialfälle 09. SQL im Selbststudium