Kapitel 1 Einführung in die Grundbegriffe der Datenbanken 17
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- Helga Frei
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2 Inhaltsverzeichnis Einleitung 13 Kapitel 1 Einführung in die Grundbegriffe der Datenbanken Weshalb brauchen wir Datenbanken? Datenbankgrundbegriffe Datenbankbeispiele Klassifizierung von Datenbanksystemen Klassifizierung nach Art der Anwendung Klassifizierung nach Art des Datenmodells Phasen in der Geschichte der Datenbanken Grundlegende Eigenschaften von Datenbanken Kategorien der Datenbankbenutzer Datenbankadministrator Datenbankentwickler Datenbankendbenutzer Datenbankarchitektur Datenbankarchitektur aus Systemsicht ANSI-3-Ebenen-Modell Sprachebenen und Sprachklassen Vergleich der Datenbanksysteme Oracle und MySQL Historische Entwicklung Marktübersicht Vergleichskriterien für Datenbanken Zusammenfassung Weiterführende Literatur Übungsaufgaben Kapitel 2 Ein Phasenmodell der Datenbankentwicklung Einführung in das Phasenmodell Die Analysephase und der Datenbankentwurf Analysephase: Aufbau eines Lastenhefts Lastenheft zur Modellierung der Daten der Firma Byce & Co Vom Entwurf zur Implementierung: Wie erstellt man eine Datenbank? Zusammenfassung Weiterführende Literatur Übungsaufgaben
3 INHALTSVERZEICHNIS Kapitel 3 Das ER-Modell (Analysephase) Grundlegende Begriffe des ER-Modells Die grafischen Elemente des ER-Modells in der Krähenfußnotation Künstliche Schlüssel Checkliste zur Festlegung von Entity-Mengen Beziehungen im ER-Modell :1-Beziehung als Beziehungsart :n-Beziehung als Beziehungsart n:m-beziehung als Beziehungsart Rekursive Beziehungen Erweiterungen der Beziehungsarten durch Optionalität Identifizierende und nicht identifizierende Beziehungen Ternäre Beziehungen Semantik von Beziehungen Checkliste zum Finden von Beziehungen Ergänzungen zum ER-Modell Aufbauschritte eines ER-Modells ER-Modell des Fahrradherstellers Byce & Co Andere Notationen von ER-Modellen Erweitertes Entity-Relationship-Modell (EERM) mit objektrelationaler Modellierung Unterschiede zwischen relationaler und objektorientierter Modellierung IS-A-Beziehungen und Vererbung Aggregation Zusammenfassung Weiterführende Literatur Übungsaufgaben Kapitel 4 Grundlagen des relationalen Modells (Entwurfsphase) Das relationale Datenmodell und die relationale Algebra Das Konzept des Datenmodells Das relationale Datenmodell Relationale Algebra Funktionale Abhängigkeiten, Schlüssel und Datenintegrität Funktionale Abhängigkeit Verschiedene Schlüsselbegriffe Datenintegrität Normalformen Die erste Normalform Die zweite Normalform Die dritte Normalform Von der Analyse zum Entwurf im relationalen Datenmodell Transformation des ER-Modells auf ein relationales Datenmodell Transformation des EERM auf ein relationales Datenmodell Das Datenbankschema der Beispieldatenbank Byce & Co
4 Inhaltsverzeichnis 4.5 Anfrageverarbeitung Programmiersprachen der dritten und vierten Generation Die Anfrageverarbeitung in einem RDBMS Anfrageoptimierung Zusammenfassung Weiterführende Literatur Übungsaufgaben Kapitel 5 Die Datenbanksprache SQL2003: relationale Bestandteile (Implementierungsphase) Einführung in SQL Historisches Das SQL-Datenmodell und die Implementierungsphase Konventionen zur Schreibweise von SQL-Befehlen Datentypen, Operatoren, Funktionen und Systemvariablen Datentypen Operatoren Funktionen Systemvariablen und Wildcards Die Datendefinitionssprache (DDL, Data Definition Language) Die CREATE TABLE-Anweisung Integritätsbedingungen in SQL Tabellen- und Spaltenbedingungen Domänenbedingungen ASSERTIONS Integritätsprüfung und Integritätsmonitor Integritätskonzept bei Oracle Integritätskonzept bei MySQL Nachteile kommerzieller Datenbanksysteme (Oracle, MySQL) Die CREATE INDEX-Anweisung Die Anweisungen CREATE VIEW und CREATE TABLE AS SELECT Die CREATE SEQUENCE-Anweisung Weitere CREATE-Anweisungen Die DROP-Anweisung Die RENAME-Anweisung Die ALTER TABLE-Anweisung Oracle-Besonderheiten in der SQL-DDL-Syntax MySQL-Besonderheiten in der SQL-DDL-Syntax Die Datenmanipulationssprache (DML, Data Manipulation Language) Die INSERT-Anweisung Die UPDATE-Anweisung Die DELETE-Anweisung Oracle-Besonderheiten in der SQL-DML-Syntax MySQL-Besonderheiten in der SQL-DML-Syntax
5 INHALTSVERZEICHNIS 5.5 Die Datenabfragesprache (DQL, Data Query Language) Die SELECT-Anweisung in der Grundform Spalten projizieren mit der SELECT-Klausel Daten aus (mehreren) Tabellen auswählen mit der FROM-Klausel Mehrere Tabellen mit JOIN-Operatoren abfragen Datensätze selektieren mit der WHERE-Klausel Einfache Vergleiche Logische Operatoren Der BETWEEN-Operator Der LIKE-Operator Der IN-Operator Das NULL-Prädikat SQL-Gruppenfunktionen Gruppierung mit den GROUP BY- und HAVING-Klauseln Sortieren mit der ORDER BY-Klausel Unterabfragen in einer SELECT-Anweisung Die ANY ALL-Bedingung Die IN-Bedingung Die EXISTS-Bedingung Unterabfragen in der FROM-Klausel Unterabfragen in der UPDATE-Anweisung Unterschiedliche SELECT-Abfragen mit dem gleichen Ergebnis Mengenoperationen auf Tabellen Anfrageausdruck mit WITH-Klausel SQL-Tuning-Maßnahmen von SELECT-Anweisungen Oracle-Besonderheiten in der SQL-DQL-Syntax Rekursivität in der SELECT-Anweisung Weitere Besonderheiten MySQL-Besonderheiten in der SQL-DQL-Syntax Die Datenadministrationssprache (DAL, Data Administration Language) Anlegen und Löschen von Benutzerrechten Die GRANT-Anweisung Die REVOKE-Anweisung Andere DAL-Anweisungen Oracle- und MySQL-Besonderheiten der DAL-Sprache SQL und die Objekte der Relationalen Algebra Data-Dictionarys Oracle-Dictionary MySQL: INFORMATION_SCHEMA Zusammenfassung Weiterführende Literatur Übungsaufgaben
6 Inhaltsverzeichnis Kapitel 6 Objektrelationale Erweiterungen von SQL Objektrelationales SQL Anwendungsfelder objektrelationaler Datenbanken Basisdatentypen Objektrelationale Typkonstruktoren und Regeln Tupeltabellen Strukturierte Typen und Vererbung Typisierte Tabellen und Tabellenhierarchien Datenmanipulation mit INSERT, UPDATE und DELETE Objektrelationale Anfragen Objektrelationales SQL unter Oracle Basisdatentypen (LOB und XMLType) Objektrelationale Typkonstruktoren und Regeln Strukturierte Typen und Vererbung Typisierte Tabellen und Tabellenhierarchien Tupeltabellen Datenmanipulation mit INSERT, UPDATE und DELETE Objektrelationale Anfragen und SELECT-Anweisungen Objektrelationales SQL unter MySQL Objektrelationale Abbildung Abbildung von OID-Spalten auf Primärschlüssel Abbildung von Kollektionen auf relationale Konstrukte Abbildung von Vererbungshierarchien auf relationale Konstrukte Objektrelationale Anwendungsprogrammierung: JDBC und SQLJ JDBC SQL/CLI ein Standardisierungsvorhaben Sieben Schritte bei der Datenbankanbindung mit JDBC Statement-Arten in JDBC Verarbeitung der Ergebnismenge im ResultSet Transaktionsverwaltung Metadaten eines DBMS Ausnahmebehandlung in JDBC SQLJ SQLJ-Klauseln und HOST-Variablen (Part 0) Iteratoren (Part 0) Kontexte (Part 0) Gespeicherte Funktionen und Prozeduren (Part 1) Java-Klassen und SQL-Datentypen (Part 2) Vergleich von JDBC und SQLJ Zusammenfassung Weiterführende Literatur Übungsaufgaben
7 INHALTSVERZEICHNIS Kapitel 7 Anwendungsprogrammierung in (objekt-)relationalen Datenbanksystemen Die Datenbankprogrammiersprache Oracle-PL/SQL Datentypen und andere Grundlagen PL/SQL-Blöcke Gespeicherte Routinen Pakete Ablaufsteuerung und Kontrollstrukturen Bedingte Verzweigungen Schleifen Datenbankzugriffe innerhalb von PL/SQL SQL-Anweisungen Das CURSOR-Konzept Dynamisches SQL mit Native Dynamic SQL (NDS) Fehlerbehandlung Die Datenbankprogrammiersprache bei MySQL Datentypen und andere Grundlagen MySQL-Routinen Ablaufsteuerung und Kontrollstrukturen Datenbankzugriffe innerhalb von MySQL Fehlerbehandlung Aktive Datenbanksysteme Klassische Anwendungsfälle für aktive Regeln Theorie der ECMA-Regeln Trigger in SQL Trigger bei Oracle Trigger bei MySQL Ausführungsmodelle: ein Vergleich für SQL, Oracle, MySQL Integritätsprüfung: ein Vergleich für SQL, Oracle, MySQL Zusammenfassung Weiterführende Literatur Übungsaufgaben Kapitel 8 Transaktionen und verwandte Konzepte Motivation und Definition Integritätsprüfung in SQL Mehrbenutzerbetrieb Nebenläufigkeitskontrolle in Theorie und Praxis Lesekonsistenz in SQL Fehlererholung in Theorie und Praxis Transaktionen unter Oracle Transaktionen unter MySQL Zusammenfassung Weiterführende Literatur Übungsaufgaben
8 Inhaltsverzeichnis Kapitel 9 Physische Speicherstrukturen Grundlagen Die Speicherstruktur HEAP Die Speicherstruktur ISAM Die B-Bäume B-Baum B + -Bäume Das Hash-Verfahren Vergleich der verschiedenen Speicherstrukturen Speicherstrukturen bei Oracle Speicherstrukturen bei MySQL Zusammenfassung Weiterführende Literatur Übungsaufgaben Literaturverzeichnis 489 Abkürzungsverzeichnis 499 Register
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