Einführung in Datenbanken. Definition einer Datenbank. Es gibt verschiedene Definitionen für eine Datenbank. Zwei Beispiele werden hier aufgeführt:

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1 Einführung in Datenbanken Definition einer Datenbank Es gibt verschiedene Definitionen für eine Datenbank. Zwei Beispiele werden hier aufgeführt: Informatikduden: "Eine Datenbank (auch Datenbanksystem) ist ein System zur Beschreibung, Speicherung und Wiedergewinnung umfangreicher Datenmengen, die von mehreren Anwendungsprogrammen oder Anwendern benutzt werden. Es besteht aus einer Datenbasis, in der die Daten abgelegt werden und dem Verwaltungsprogramm (Datenbasismanagement), das die Daten entsprechend der vorgegebenen Beschreibung abspeichern, auffinden oder weitere Operationen durchführen kann." MS-Access-Online-Hilfe: "Eine Datenbank ist eine Sammlung von Informationen zu einem bestimmten Thema oder Zweck, wie z.b. dem Verfolgen von Bestellungen oder dem Verwalten einer Musiksammlung. Wenn Ihre Datenbank nicht oder nur teilweise in einem Computer gespeichert ist, müssen Sie die Informationen aus den verschiedenen Quellen selbst koordinieren und organisieren." 1

2 Fragen zum Einstieg Datenbanken kommen in vielen Bereichen vor. Wir verwenden Sie oft im Alltag. Frage 1 Was stellst du dir unter einer Datenbank vor? Frage 2 Wo hast du schon mal mit einer Datenbank zu tun gehabt? Frage 3 Hast du schon einmal selbst eine Datenbank erstellt, wenn ja: Was für Software hast du dazu verwendet? 2

3 Allgemeines zu Datenbanken Damit eine Datenbank genutzt werden kann, ist es wichtig, dass man vor der eigentlichen Erstellung weiss, welche Daten verwaltet werden müssen und was man damit alles machen will. Diese Phase ist sehr wichtig, da nur bei sorgfältigen Vorabklärungen eine brauchbare Datenbank entstehen kann. Fast alle Datenbanken sind heute so aufgebaut, dass man auch über das Internet darauf zugreifen kann. Zu jedem Datenbanksystem gehört die eigentliche Datenbank, in welcher die Daten gespeichert sind und ein Management-System, welches dazu dient, dass der Benutzer in einer für ihn verständlichen Sprache an Informationen aus der Datenbank kommen kann. Das Management-System ist auch für die Sicherheit der Datenbank zuständig dass nur autorisierte Personen darauf zugreifen können. Beispiel zum Einstieg Jemand hat die Daten eines Reisebüros in einer Excel-Tabelle gespeichert. Dieses Reisebüro vermietet Ferienhäuser auf griechischen Inseln. Die Tabelle besteht aus Zeilen und Spalten: Die Zeilen heissen Datensätze oder Tuppel, Die Titel der Spalten nennt man Merkmale oder Attribute und die Zelleninhalte bezeichnet man als Datenwert oder Datenfeld. 3

4 Aufgabe 1: Öffne die vollständige Tabelle dieses Reisebüros und beantworte folgende Fragen: 1. Wie heissen die Häuser, die das Reisebüro auf der Insel Kreta vermietet? 2. Welches Haus hat die Kundin Ursula Meier gebucht? 3. Wie hoch sind die gesamten Mieteinnahmen beim jetzigen Buchungsstand? 4. In wie vielen der Ferienhäuser hat man Meerblick? 5. Welcher Kunde bringt die grössten Mieteinnahmen? 6. Ein Kunde möchte in der Woche 34 ein Zimmer mit Meerblick. Welche Häuser kannst du ihm anbieten? 7. In welcher der Wochen haben wir die kleinsten Mieteinnahmen? 8. Welches Haus ist am stärksten belegt? 9. Welche Häuser sind in den Wochen 31, 32 und 33 frei? 10. In wie vielen Zeilen müsste man eine Adressänderung durchführen, wenn Herr Wyss aus Zürich in die Industriestrasse 96, 8600 Dübendorf, umzieht? 4

5 Aufgabe 2 Bei der Beantwortung der Aufgabe 1 ist dir bestimmt aufgefallen, dass es in dieser Tabelle Dinge gib, welche zusammengehören und dass es die Darstellung bei welcher alles in der gleichen Zeile steht schwierig macht, bestimmte Fragen zu beantworten. Wie könntest du die Tabelle besser organisieren, sodass die Tabelle auch bei einer grösseren Anzahl Häuser leserlicher bleiben würde? Versuche, die Tabelle auf verschiedene Reiter aufzuspalten. Jeder Reiter soll Datensätze zu einem bestimmten Thema enthalten. 5

6 Verbindung von Tabellen durch Schlüssel Vermutlich bist du bei der Aufgabe 2 auf die Idee gekommen, die Häuser, die Inseln und die Kunden auf verschiedene Reiter aufzuteilen. Das Problem der neuen Datenbank ist es, dass daraus nicht mehr ersichtlich ist, auf welcher Insel das Haus liegt, bzw. welcher Kunde welches Haus gebucht hat. Diesem Problem kann Abhilfe geschaffen werden, indem man jedem Haus eine Nummer (H_ID), jeder Insel eine Nummer (I_ID) und jedem Kunde eine Nummer (K_ID) zuweist. Danach können wir einen weiteren Reiter mit dem Namen Belegung erstellen, in welchem es nur drei Spalten gibt: Haus, Kunde, Woche. In diese Zeilen kann man dann die Nummern (H_ID, K_ID) und die Mietwoche schreiben und bekommt so einen vollständigen Belegungsplan. Primärschlüssel Die abgegebenen Nummern (H_ID, I_ID, K_ID) werden Primärschlüssel genannt. Oft nimmt man Zahlen für die Primärschlüssel. Es können aber genauso gut andere Zeichenfolgen sein. Frage Was sind in dem gegebenen Reisebüro-Beispiel geeignete Zeichenfolgen und was nicht? Welche Bedingungen muss ein Primärschlüssel erfüllen? Bedingungen an den Primärschlüssel: 6

7 Fremdschlüssel Die Primärschlüssel aus den Tabellen Insel, Haus, und Kunde werden in die Tabelle Belegung reingeschrieben. Dort werden diese Primärschlüssel als Fremdschlüssel bezeichnet, da sie nicht mehr eine Nummerierung der vorkommenden Elemente sind, sondern eine Beziehung zwischen verschiedenen Datensätzen anzeigen. Durch die Vergabe der Primärschlüssel und der Erstellung einer Belegungstabelle ist noch immer eine Angabe verlorengegangen. Frage Was müssen wir noch tun, um diese Angabe auch in der neuen Darstellung abzubilden? Ein Fremdschlüssel ist ein Schlüssel, der in einer anderen Tabelle als Primärschlüssel auftaucht. Der Fremdschlüssel macht es möglich, eine Beziehung zwischen zwei Datensätzen festzulegen. 7

8 Aufgabe Erstelle eine Excel-Datenbank nach dem Schema der Reisebüro-Datenbank, welche folgende Daten auf möglichst sinnvolle Weise abbilden soll: Die Datenbank soll die Klassen des Gymis abbilden. Wir gehen von folgenden Voraussetzungen aus: Die Klassen bleiben über Jahre hinweg in der gleichen Zusammensetzung auch die Lehrpersonen und die Zimmer ändern sich über die Jahre meistens nicht. Wir gehen davon aus, dass auch der/die Klassensprecher/in über die Jahre gleich bleibt. Es ändern sich aber in jedem Jahr die Fachlehrpersonen und die Zuteilung der Klassenzimmer. Alle SchülerInnen und Lehrpersonen haben Vor- und Nachnamen. Alle SchülerInnen gehören einer Klasse an. Jede Lehrperson kann ein bis drei Fächer unterrichten. Jede Klasse hat ein Klassenzimmer, in welchem die KT stattfindet. Jedes Klassenzimmer hat eine Grösse (gross, mittel, klein) Jede Klasse hat eine bestimmte Anzahl SchülerInnen. Jede Klasse hat einen Klassensprecher. Jede Lehrperson hat eine -Adresse. Jede Klasse hat eine Deutsch- und eine Mathelehrperson. Jedes Klassenzimmer hat eine Nummer. Quellen: Skript von Mohamed Kubba-von Jüchen, Datenbanken Relationale Datenbanken, Andreas Meier, Springer 2001 Unterlagen von Prof. Dr. Andreas Meier, Universität Fribourg 8