Sänke Cordts I Gerold Blakowski I Gerhard Brosius. Datenbanken für Wirtschaftsinformatiker

Transkript

1 Sänke Cordts I Gerold Blakowski I Gerhard Brosius Datenbanken für Wirtschaftsinformatiker

2 Sänke Cordts I Gerold Blakowski I Gerhard Brosius Datenbanken für Wirtschaftsinformatiker Nach dem aktuellen Standard SQL:2008 Mit 170 Abbildungen STUDIUM 111 VIEWEG+ TEUBNER

3 Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über < abrufbar. Das in diesem Werk enthaltene Programm-Material ist mit keiner Verpflichtung oder Garantie irgendeiner Art verbunden. Der Autor übernimmt infolgedessen keine Verantwortung und wird keine daraus folgende oder sonstige Haftung übernehmen, die auf irgendeine Art aus der Benutzung dieses Programm-Materials oder Teilen davon entsteht. Höchste inhaltliche und technische Qualität unserer Produkte ist unser Ziel. Bei der Produktion und Auslieferung unserer Bücher wollen wir die Umwelt schonen: Dieses Buch ist auf säurefreiem und chlorfrei gebleichtem Papier gedruckt. Die Einschweißfolie besteht aus Polyäthylen und damit aus organischen Grundstoffen, die weder bei der Herstellung noch bei der Verbrennung Schadstoffe freisetzen. 1. Auflage 2011 Alle Rechte vorbehalten Vieweg + Teubner Verlag I Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH 2011 Lektorat: Christel Roß I Maren Mithöfer Vieweg + Teubner Verlag ist eine Marke von Springer Fachmedien. Springer Fachmedien ist Teil der Fachverlagsgruppe Springer Science+Business Media. Das Werk einschließlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung außerhalb der engen Grenzen des Urheberrechtsgesetzes ist ohne Zustimmung des Verlags unzulässig und strafbar. Das gilt insbesondere für Vervielfältigungen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen. Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Werk berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, dass solche Namen im Sinne der Warenzeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten wären und daher von jedermann benutzt werden dürften. Umschlaggestaltung: KünkelLopka Medienentwicklung, Heidelberg Druck und buchbinderische Verarbeitung: AZ Druck und Datentechnik, Berlin Gedruckt auf säurefreiem und chlorfrei gebleichtem Papier Printed in Germany ISBN

4 Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung Entstehung von Datenbanken Aufbau des Buches Grundlagen von Datenbanken Motivation Von der Realität zum "Bauplan" Vom "Bauplan" zur Datenbank Zusammenfassung Aufgaben Konzeptioneller Datenbankentwurf Motivation Projektplan versus Phasenkonzept Konzeptioneller Entwurf (Datenmodellierung) Grundlagen Fallbeispiel Geschäftsobjekte Sub- bzw. Supertypen Attribute und Schlüssel Beziehungen und Beziehungstypen "Entity-Relationship-Modell" nach Chen Grundlagen Geschäftsobjekte Sub- bzw. Supertypen Attribute und Schlüssel Beziehungen und Beziehungstypen Fallbeispiel "Entity-Relationship-Modell" nach Barker Grundlagen Geschäftsobjekte Sub- bzw. Supertypen Attribute und Schlüssel Beziehungen und Beziehungstypen Fallbeispiel

5 VI Inhaltsverzeichnis 3.6 "Unified Modeling Language" Grundlagen Geschäftsobjekte Sub- bzw. Supertypen Attribute und Schlüssel Beziehungen und Beziehungstypen Fallbeispiel Praxis Zusammenfassung Aufgaben Logischer Datenbankentwurf Motivation Relationenmodell Grundlagen des Relationenmodells Umsetzung des ERM in das Relationenmodell Fallbeispiel Praxis Zusammenfassung Aufgaben Normalisierung Motivation Grundlagen der Normalisierung Normalform Normalform Normalform Weitere Normalformen Praxis Zusammenfassung Aufgaben SQL - Anlegen der Datenbankstruktur Motivation Grundlagen Datentypen Erzeugen und Bearbeiten einer Tabelle Erzeugen einer Tabelle Erstellen einfacher benutzerdefinierter Datentypen Überprüfungen von Wertebereichen Reihen (Arrays)

6 Inhaltsverzeichnis Ändern und Löschen Praxis Zusammenfassung Aufgaben Einfügen. Ändern, Löschen von Daten Motivation Einfügen von Datensätzen Löschen von Datensätzen Ändern von Datensätzen Praxis Zusammenfassung Aufgaben Eine Tabelle abfragen Motivation Allgemeiner Aufbau einer Abfrage Spalten auswählen "Built-in"-Funktionen Grundlagen "Numeric Value Functions" "String V alue Functions" "Datetime V alue Functions" NULL-Funktionen und Datentypkonvertierung "Aggregate Functions" Ausdrücke Tabellen angeben Sätze auswählen Grundlagen Vergleichsprädikate und IS NULL LIKE und SIMILAR-Prädikat BETWEEN-Prädikat IN-Prädikat Logische Operatoren Ergebnismenge einschränken Sätze zusammenfassen Sätze sortieren Sichten Verwaltungssichten Praxis Zusammenfassung Aufgaben vn

7 VllI Inhaltsverzeichnis 9 Abfragen auf mehrere Tabellen Motivation Grundlagen CROSSJOIN INNER JOIN NATURALJOIN OUTERJOIN "Joins" auf mehrere Tabellen Mengenoperatoren Praxis Zusammenfassung Aufgaben Abfragen mit Unterabfragen Motivation Grundlagen Unterabfragen mit einem Rückgabewert Unterabfragen mit einer zurückgegebenen Zeile Unterabfragen mit mehreren zurückgegebenen Zeilen IN EXISTS ANY / SOME / ALL Unterabfragen in der Spaltenliste Unterabfragen in der Tabellen1iste Praxis Zusammenfassung Aufgaben Optimierung von Abfragen Motivation Grundlagen Indizes Gruppierte Indizes Nicht-gruppierte Indizes Kombinierte und abdeckende Indizes Ausführungspläne Praxis Zusammenfassung Aufgaben

8 Inhaltsverzeichnis IX 12 Transaktionen Motivation Grundlagen ROLLBACK und COMMIT SAVEPOINT Mehrbenutzerbetrieb ("Concurrency Control") Isolationslevel Praxis Zusammenfassung Aufgaben "Gespeicherte Routinen" und "Prozedurale Sprachelemente" Motivation Routinen Sprachelemente zur Kontrollsteuerung BEGIN... END IF... THEN... ELSE CASE REPEAT... UNTIL WHILE... DO LOOP LEA VE Beispiel: Kind erfassen Beispiel: Phonetischer Vergleich Bearbeiten einzelner Datensätze Praxis Zusammenfassung Aufgaben Trigger Motivation Grundlagen Erzeugen eines Triggers Praxis Zusammenfassung Aufgaben Objektrelationale Datenbanken Motivation Objektorientierung Klassen

9 x Inhaltsverzeichnis 15.4 Einfügen Vererbung Strukturierte Typen als Spaltentyp Strukturierte Typen als Basisdatentyp Referenztypen Abfragen Praxis Zusammenfassung Aufgaben Datenbankschnittelle JDBC Motivation Zugriff auf Datenbanken aus Programmiersprachen Datenbankschnittstellen Verwaltung von Verbindungen SQL-Queries in JDBC Abbildung von Datentypen SQL-Updates Insert Update Delete ResultSets Fehlerbehandlung Transaktionen Praxis Zusammenfassung Aufgaben Grundlagen des objektrelationalen Mappings Motivation Objektrelationales Mapping Entitäten Beziehungen zwischen Entitäten OneToOne-Beziehungen OneToMany- und ManyToOne-Beziehungen ManyToMany-Beziehungen Beziehungen in der KartoFinale-Anwendung EntityManager-Schnittstelle Navigierender Zugriff auf einzelne Entitäten Zugriff auf Entitäten mittels Query Language Ausführen von JPQL-Queries Praxis

10 Inhaltsverzeichnis XI Zusammenfassung Aufgaben Fortgeschrittene Techniken des objektrelationalen Mappings Motivation Laden von Objekten Lebenszyklus einer Entität Transaktionen Navigierender schreibender Zugriff Neue Entitäten erzeugen Update auf Entitäten ausführen Löschen von Entitäten Update und Delete mit jpql Erweiterte Funktionen mit JPQL Bedingungsausdrücke Sortierung der Ergebnisliste Aggregation Subqueries Modellierung Praxis Erzeugung einer Entitätsk1asse aus einer Datenbanktabelle Erzeugen einer Tabelle aus einer Entitätsklasse Zusammenfassung Aufgaben Data Warehouse Motivation OLTP und OLAP Grundlagen Datenwürfel Speicherformen ETL Praxis Zusammenfassung Aufgaben Data Mining Motivation Konzept und Definition Data Mining Vorgehensweise im Data Mining: Das Modell CRISP-DM Methoden des Data Mining

11 XII Inhaltsverzeichnis Regression Naive Bayes Entscheidungsbaum Ouster Neuronales Netz Logistische Regression Assoziationsanalyse Weitere Methoden Genauigkeit von Modellen prüfen Prognose erstellen Praxis Überblick Die Data Mining Software Business understanding Data understanding Data preparation Modeling Evaluation Deployment Zusammenfassung Aufgaben Sachwortverzeichnis