Matthias Schubert. Datenbanken. Theorie, Entwurf und Programmierung relationaler Datenbanken. 2., überarbeitete Auflage. Teubner

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1 Matthias Schubert Datenbanken Theorie, Entwurf und Programmierung relationaler Datenbanken 2., überarbeitete Auflage m Teubner

2 Inhalt Wichtiger Hinweis 12 Vorwort 13 Wer sollte dieses Buch lesen? 13 Noch ein Buch über Relationale Datenbanken? 13 Wofür benötigt man Datenbanken? 14 Keine Schulung für ein bestimmtes Datenbankprodukt 14 Die Theorie 15 Die Übungsaufgaben und: Wie man arbeiten soll 16 Der Aufbau des Buches 17 Die Roadmap 18 Danke an alle, die mitgeholfen haben 19 Ganz besonders aber 20 Erster Teil: Einleitung 21 1 Das erste Wort hat der Anwender Ein privates" Beispiel Ein öffentliches Beispiel Zusammenfassung 28 Übungsaufgaben 29

3 6 2 Hier spricht der Theoretiker: Relationale und andere Datenbanksysteme Vom Unterschied zwischen Tabellen und Relationen Ein erster Tabellenentwurf für unser Adressbuch Eine genauere Festlegung unserer Begriffe Eine erste Charakterisierung Relationaler Datenbanksysteme Zusammenfassung 37 Übungsaufgaben 38 3 Das wird teuer" - der EDV-Spezialist tritt auf Das Datenbankmanagementsystem Eine Problemliste Drei Manager Hand in Hand auf dem Weg zur Datenbasis Haufenbildung" oder (englisch) Clustering Die wichtigsten Speicherstrukturen zur Steigerung der Performance Daten-Administration und Datenbank-Administration Zusammenfassung 48 Übungsaufgaben 49 4 Die drei Gesichter einer Datenbank Zwei Definitionen Drei Ebenen Die externe Ebene Die konzeptionelle Ebene Die interne Ebene Noch einmal: Der Datenbankadministrator Das Datenbankmanagementsystem Zusammenfassung 57 Übungsaufgaben 58

4 7 Zweiter Teil: Unsere Beispieldatenbank 60 5 Der Aufbau einer Beispieldatenbank Das relationale Modell - eine erste vorläufige Charakterisierung Primärschlüssel Die Funktion von Primärschlüsseln in unseren Beispieltabellen Warum Primärschlüssel? Attribute: Definition und Eigenschaften Ein unerfreuliches Thema: NULL-Werte SQL-Befehle zum Anlegen einer Tabelle Primärschlüssel, Fremdschlüssel und weitere Bedingungen an die Daten einer Datenbank SQL-Befehle zum Einfügen von Datensätzen in eine Tabelle Die vollständige Datenbank Allerhand Die Beziehungen zwischen den Tabellen der Datenbank Allerhand Eine kurze Besprechung der drei relationalen Operatoren RESTRICT, PROJECT und JOIN Zusammenfassung 91 Übungsaufgaben 92 Dritter Teil: Relationale Theorie 95 6 Tabellen und Relationen: Eine produktive Kontroverse Elf Beispiele für Mengen Jeder mit Jedem: Das Kreuzprodukt bzw. Das kartesische Produkt Relationen definieren die Auswahl sinnvoller" Tupel aus einem Kreuzprodukt Ein weiteres Beispiel: Welche Relation entspricht unserer Tabelle ARTIKEL aus Kapitel 5? Zwischenstand 108

5 6.6 Relationen können mehr als Tabellen Tabellen können mehr als Relationen Warum wäre die Freiheit der Komponentenreihenfolge bei den Elementen einer Relation von Vorteil? Die Lösung: Äquivalenzklassen von Relationen Konsequenzen für Abbildungen und Operatoren Nomenklatur Das relationale Modell - die abschließende Charakterisierung Zusammenfassung 119 Übungsaufgaben Relationale Operatoren als Grundlage aller manipulativen Operationen Unsere grundlegende Definition und einige Bemerkungen Acht relationale Operatoren Einige historische Bemerkungen Der Nutzen dieser Operatoren Anforderungen an eine Datensprache Zusammenfassung 159 Übungsaufgaben Die Integrität einer Datenbank und Schlüssel aller Art Schlüsselkandidaten (Candidate Keys) Primärschlüssel Fremdschlüssel und referentielle Integrität Regeln beim Umgang mit Fremdschlüsseln Ein Verbot für NULL-Werte - aber nur in Primärschlüsseln Abschließende Definition für die Integrität einer relationalen Datenbank Zusammenfassung 176 Übungsaufgaben 177

6 9 Vierter Teil: Verbesserungen der Performance Speicherstrukturen und Optimierungen Seitenmengen und Dateien - der Festspeichermanager Seiten und Dateien - der Dateimanager Indizes Das Arbeiten mit Indizes Indizes für Kombinationen von Feldern Dichte und lichte Indizes Eine kurze Bemerkung zu B-Bäumen (engl. B-Trees) Hashing Erweiterbares Hashing (engl. Extendable Hashing) Zusammenfassung 210 Übungsaufgaben 211 Fünfter Teil: SQL SQL Die wichtigsten Datentypen CREATE TABLE DROP TABLE Der SELECT - Befehl Die INSERT - Anweisung und die Sicherung der referentiellen Integrität Die UPDATE-Anweisung und die Sicherung der referentiellen Integrität Die DELETE-Anweisung und die Sicherung der referentiellen Integrität Ein alternatives Löschkonzept Zusammenfassung 267 Übungsaufgaben 269

7 10 Sechster Teil: Relationen- und Tabellenentwurf Das Entity/Relationship-Modell Entitäten und Entitätenklassen Eine Analyse unseres Versandhauses "Allerhand & Co" Die Abbildung der Eigenschaften im E/R-Diagramm Beziehungen zwischen Entitätenklassen Der Datenbankentwurf mit Hilfe des E/R-Modells Das allgemeine Vorgehen beim Datenbankentwurf Zusammenfassung 289 Übungsaufgaben Normalisierungen Funktionale Abhängigkeit Die Erste Normalform Die zweite Normalform Die Dritte Normalform und die Boyce/Codd-Normalform Mehrwertige Funktionale Abhängigkeiten Die Vierte Normalform Die Fünfte Normalform Zusammenfassung 309 Übungsaufgaben 310

8 11 Siebter Teil: Transaktionen Transaktionen und Recovery Ein Beispiel Transaktionen Die Wiederherstellung von Verarbeitungen einer Transaktion Wiederherstellungen der Datenbank bei Systemfehlern Zusammenfassung 329 Übungsaufgaben Konkurrierende Zugriffe Drei Probleme bei konkurrierenden Datenbankzugriffen Locking Unsere drei Probleme aus Abschnitt 14.1 unter den Bedingungen des Sperrprotokolls DerDeadlock Serialisierbarkeit Noch einmal: Recovery Zusammenfassung 350 Übungsaufgaben 351 Literatur- und Linkverzeichnis 352 Index 353

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