Semesterklausur. Hinweise:

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1 Universität Augsburg, Institut für Informatik Prof Dr Werner Kießling Stefan Fischer, Stefan Holland Semesterklausur Prüfungsmodul Datenbanksysteme I (WS 2003/2004 nach dem Leistungspunktesystem (11 Leistungspunkte am 07 Februar 2004 Prüfer: Prof Dr Werner Kießling Hinweise: Die Bearbeitungszeit beträgt 90 Minuten Die Klausur besteht aus 7 Aufgaben: 1 ER-Modellierung [8 Punkte] 2 Relationale Algebra [7 Punkte] 3 SQL-Queries [5 Punkte] 4 SQL-Updates [4 Punkte] 5 Volltextanfragen in Oracle [4 Punkte] 6 JDBC [8 Punkte] 7 Parallele Transaktionen [4 Punkte] Verwenden Sie für Ihre Lösungen ausschließlich den Platz unterhalb der jeweiligen Aufgabe, bzw die nachfolgenden Leerseiten Füllen Sie folgende Felder leserlich aus: Name Vorname Matrikelnummer Punkte: Aufgabe 1 Aufgabe 2 Aufgabe 3 Aufgabe 4 Aufgabe 5 Aufgabe 6 Aufgabe 7 Note

2 Aufgabe 1 : ER-Modellierung (4+4 = 8 Punkte Ein Möbelhersteller möchte seine Büromöbel in einem Datenbanksystem erfassen Dabei gelten folgende Zusammenhänge: ein Arbeitsplatz besteht aus genau einem Schreibtisch und einem Stuhl, wobei ein Stuhl ein Drehstuhl oder Hocker sein kann Zu einem Arbeitsplatz kann ein Schrank gehören Schränke, Stühle und Schreibtische können zu verschiedenen Arbeitsplätzen gehören, sie können aber auch einzeln verkauft werden Ein Arbeitsplatz hat eine Bezeichnung und eine Artikelnummer Stühle, Schränke und Schreibtische haben ebenso eine Artikelnummer Für Schreibtische und Schränke soll zusätzlich die Holzart gespeichert werden (a Entwickeln Sie aus diesen Informationen ein ER-Modell! Kennzeichnen Sie in den Entity- Typen die Schlüsselattribute durch Unterstreichen und geben Sie sinnvolle Domänen an! Die Domänen sollen dem SQL-92 Standard entsprechen Verwenden Sie in Ihrem Modell die Entity-Typen Arbeitsplatz, Schreibtisch, Stuhl, Drehstuhl, Hocker und Schrank

3 (b Bei der Umsetzung der Entity-Typen Arbeitsplatz, Schreibtisch und Schrank in ein Relationenmodell seien die folgenden (unvollständigen Relationenschemata enstanden: CREATE TABLE Arbeitsplatz( Artikelnummer Bezeichnung CREATE TABLE Schreibtisch( Artikelnummer Holzart CREATE TABLE Schrank( Artikelnummer Holzart Fügen Sie in dieses Modell die entsprechenden Fremdschlüsselbeziehungen (SQL-92 Syntax ein, um die in Teilaufgabe (a angegebenen Relationship-Typen zwischen Arbeitsplatz, Schreibtisch und Schrank umzusetzen Dazu kann es auch nötig sein, zusätzliche Attribute einzufügen Geben Sie zu allen Attributen auch die Domänen an Fügen Sie in das Relationenschema Arbeitsplatz eine Check-Constraint ein, die fordert, dass Schreibtisch und Schrank die gleiche Holzart haben! Diese Bedingung soll natürlich nur dann geprüft werden, wenn zu dem Arbeitsplatz tatsächlich auch ein Schrank gehört Fügen Sie die Modifikationen direkt in die Relationenschemata ein

4 Aufgabe 2 : Relationale Algebra ( = 7 Punkte (a Kreuzen Sie in den folgenden Teilaufgaben an, ob die angegebenen Äquivalenzen gelten oder nicht! (a1 richtig falsch σ F1 F 2 (E 1 E 2 σ F2 (σ F1 (E 1 σ F1 (σ F2 (E 2 (a2 richtig falsch ((E 1 E 2 E 1 E 2 (a3 richtig falsch π A (E 1 \ E 2 π A (E 1 \ π A (E 2 (a4 richtig falsch Für R gilt: (R S R S (b Gegeben sei die Relation R A B C w 21 2 x 21 2 y 21 3 z 22 3 Geben Sie die Ergebnisse der folgenden Queries an: (b1 (σ C=2 (R σ B=21 (R \ σ A=w (R (b2 R R (b3 Sei S := R R RB SB S

5 Aufgabe 3 : SQL-Queries ( = 5 Punkte Gegeben sei folgender Ausschnitt einer Relation: Buch ISBN Titel Autor Fachgebiet Preis Einstieg in XML Vonhoegen Informatik 29, MySQL für Dummies Rüttger Informatik 24, XML mit Flash Rüttger Informatik 19, Das ist Evolution Mayr Biologie 23,90 Geben Sie für die folgenden Fragestellungen die korrekten SQL-Anweisungen an (SQL-92 Syntax! (a Geben Sie zu den Büchern des Fachgebiets Informatik die ISBN-Nummern in absteigender Folge aus! (b Berechnen Sie für jeden Autor den Durchschnittspreis seiner Bücher! (c Welcher Autor verlangt für seine Bücher den höchsten Durchschnittspreis? (d Berechnen Sie für jeden Autor die Anzahl der verschiedenen Fachgebiete, zu denen er Bücher geschrieben hat! (e Geben Sie die Titel aller Bücher aus, deren Preis höchstens fünf Euro über dem Durchschnittspreis und höchstens fünf Euro unter dem Durchschnittspreis liegt!

6 Aufgabe 4 : SQL-Updates ( = 4 Punkte Mit folgenden DDL-Statements werden zwei Relationschemata erstellt (SQL-92 Syntax: CREATE TABLE Angestellter( mitarbeiter_id INTEGER PRIMARY KEY, mitarbeiter_name varchar(20 CREATE TABLE Abteilung( abteilung_id INTEGER, mitarbeiter_id INTEGER REFERENCES Angestellter ON UPDATE CASCADE ON DELETE CASCADE, PRIMARY KEY (abteilung_id, mitarbeiter_id Die Relationen enthalten zu Beginn folgende Tupel: Angestellter mitarbeiter id mitarbeiter name 21 Eastwood 22 Wallach Abteilung abteilung id mitarbeiter id (a Es werden die Statements INSERT INTO Angestellter VALUES(24, Cleef INSERT INTO Abteilung VALUES(2,24 ausgeführt Wie sehen nun die Relationen aus? Geben Sie dazu die kompletten Relationen an! (b Nun wird das Statement UPDATE Angestellter SET mitarbeiter_id=23 WHERE mitarbeiter_id=24 ausgeführt Wie sehen nun die Relationen aus? Geben Sie dazu die kompletten Relationen an! (c Nun wird das Statement DELETE FROM Angestellter WHERE mitarbeiter_id=21 ausgeführt Wie sehen nun die Relationen aus? Geben Sie dazu die kompletten Relationen an! (d Nun wird das Statement DELETE FROM Abteilung WHERE abteilung_id=2 ausgeführt Wie sehen nun die Relationen aus? Geben Sie dazu die kompletten Relationen an!

7 Aufgabe 5 : Volltextanfragen in Oracle ( = 4 Punkte Gegeben sei die folgende Relation einer Oracle-Datenbank: Name adresse sokrates sok@t-offlinede aristides aristides@hmxde platon platon@t-offlinede solon sol@t-offlinsde seneca seneca@t-offlinede zenon zen@hmxnet Erstellen Sie Oracle-Volltextanfragen, um die folgenden Aufgaben zu lösen: (a Stellen Sie eine Query, die alle Namen zu einer de -Adresse ausgibt! Lassen Sie sich auch den von Oracle berechneten Score ausgeben! (b Welche Personen haben ihren Namen als Teil ihrer -Adresse? (c Geben Sie alle Namen aus, die keine hmxnet -Adresse haben! (d Geben Sie alle Personen aus, die eine t-offline -Adresse haben Dabei sollen auch kleine Schreibfehler nicht stören: solon mit der Adresse sol@t-offlinsde soll ebenfalls im Ergebnis erscheinen

8 Aufgabe 6 : JDBC (2+3+3 = 8 Punkte Gegeben sei die Relation R A B C 2 21 x 3 21 y 4 22 z Auf dieser Relation sollen mit JDBC verschiedene Operationen durchgeführt werden Sie können dabei davon ausgehen, dass Ihnen ein Connection-Objekt zur Verfügung steht: Connection conn = DriverManagergetConnection ( Geben Sie für folgende Aufgaben den entsprechenden JDBC-Code an! Dabei dürfen Sie auf Ausnahmebehandlung verzichten (a Für jedes Tupel soll der Wert des Attributs B um eins erhöht werden (b Fügen Sie die hundert Tupel (100, 23, w, (101, 23, w,, (199, 23, w ein! Deaktivierten Sie dazu vorab das Auto-Commit und führen Sie an geeigneter Stelle ein manuelles Commit durch! (c Erstellen Sie ein ResultSet, dass alle Tupel absteigend sortiert nach A beinhaltet! Verringern Sie nun im ResultSet den kleinsten A -Wert um eins und erhöhen Sie den größten A -Wert um eins! Diese Änderungen sollen auch in der Datenbank persistent gemacht werden Verwenden Sie dazu entsprechende JDBC 20 Funktionalitäten (Cursor-Positionierung, änderbare ResultSets!

9 Aufgabe 7 : Parallele Transaktionen (2+2 = 4 Punkte Gegeben seien die Datenbankobjekte A, B und C, die Transaktionen T1, T2 und T3 und ein legaler Schedule S mit S = ( RLOCK(A, T3, XLOCK(C, T1, RLOCK(B, T2, RLOCK(A, T1, UNLOCK(A, T3, XLOCK(B, T1, XLOCK(A, T2, UNLOCK(A, T1, UNLOCK(A, T2, XLOCK(C, T2, UNLOCK(C, T1, UNLOCK(C, T2, UNLOCK(B, T2, UNLOCK(B, T1, Dabei werden RLOCKs als Lesesperren und XLOCKs als exklusive Sperren angesehen (a Bestimmen Sie den Serialisierungsgraph zu S! Ist S serialisierbar? Kurze Begründung! (b Erstellen Sie zu dem Schedule einen Wartegraphen! Führt der Schedule zu einem Deadlock? Kurze Begründung!