Einführung in Datenbanksysteme. H. Wünsch

Transkript

1 Einführung in Datenbanksysteme H. Wünsch

2 H. Wünsch 01/2001 Einführung Datenbanken 2 Was sind Datenbanken? Datenbanken sind Systeme zur Beschreibung, Speicherung und Wiedergewinnung von Datenmengen. Beispiel: Zu jedem Mensch gehören Daten wie Name, Geburtstag, Wohnort usw. Durch diese übergeordneten Attribute werden Personen beschrieben. Die Daten einer einzelnen Person werden erfasst und gespeichert. Durch ein Datenbanksystem können die Daten nach bestimmten Kriterien wieder aus einer Datei herausgefiltert werden.

3 Bestandteile von Datenbanken Mindestens eine Datei (Relation, Datenbasis), in der die Informationen oder Daten abgelegt werden. Verwaltungsprogramme, das ist die eigentliche Datenbanksoftware bzw. das Datenbankmanagementsystem (DBMS). H. Wünsch 01/2001 Einführung Datenbanken 3

4 H. Wünsch 01/2001 Einführung Datenbanken 4 DBMS und Benutzer Dateien aufgabenbezogene Sicherheitsbarriere DBMS Datenbankmanagementsystem Benutzer A Benutzer B Benutzer C Computerseite Sicherheitsbarriere, z. B. über Paßwort Benutzerseite

5 H. Wünsch 01/2001 Einführung Datenbanken 5 Benutzertätigkeiten Wichtig: Ein Benutzer arbeitet nur mit dem DBMS, nie an einer Datei selbst. Mögliche Aufgaben sind: Anlegen einer neuen Datei Hinzufügen neuer Daten zu einer bestehenden Datei Herausfiltern bestimmter Daten Drucken herausgefilterter Daten Ändern von bestehenden Daten Löschen bestimmter Daten

6 Das relationale Datenmodell Die dafür benötigten Dateien besitzen die Struktur einer Tabelle oder Liste. Die Spalten einer solchen Tabelle enthalten die einzelnen Merkmale oder Attribute. H. Wünsch 01/2001 Einführung Datenbanken 6 Das am häufigsten verwendete Datenmodell ist das relationale Modell. Jede Zeile enthält einen Datensatz oder Tupel. Jeder Datensatz wird mit Attributwerten oder Merkmalsausprägungen gefüllt.

7 H. Wünsch 01/2001 Einführung Datenbanken 7 Bestandteile einer Relation Pers.-Nr. Name Vorname Gehaltsgruppe Mayr Schmitt Häberle Anton Anita Hugo Attribute oder Merkmale 0007 Bond James 15 Attributwerte Merkmalsausprägung Datensatz oder Tupel

8 Vergleich Relation Kartei Eine Relation ist eine geordnete Sammlung von Informationen zu einem bestimmten Sachgebiet und entspricht einer Kartei. Alle Daten werden in der gleichen Reihenfolge erfasst. Jede Karteikarte besitzt den gleichen Aufbau. Ein Datensatz ist eine Informationseinheit von logisch zusammengehörenden Daten einer bestimmten Datei, dies entspricht dem Inhalt einer Karteikarte. Ein Datenfeld ist der kleinste eigenständige Teil eines Datensatzes, vergleichbar einem Eintragungsfeld auf einer Karte H. Wünsch 01/2001 Einführung Datenbanken 8

9 K-Nr Name Vorname Straße PLZ Ort H. Wünsch 01/2001 Einführung Datenbanken 9 Hierarchie innerhalb einer Datenbank Datenbank mit allen Dateien und Verfahren Personal Artikel Lieferanten Kunden Kunde 1 Kunde 2 Kunde 3 Kunde 4 Kunde n

10 Datenverwaltung bei integrierten Bei integrierten Office-Systemen wie MS-Works usw. wird häufig auch von Datenbanken gesprochen. Da hier aber nur an einer einzigen Tabelle gearbeitet wird, spricht man besser von einer Datenverwaltung. Für bestimmte Anwendungsbereiche, z. B. einer Verwaltung von Analysedaten von Mineralwässern, ist der Aufbau der Tabelle, die Eingabe der Daten und ein Abfrage wesentlich schneller und effizienter. H. Wünsch 01/2001 Einführung Datenbanken 10 Office-Systemen

11 Zuerst werden die zu erfassenden Merkmale (Attribute) mit ihrem Namen festgelegt. Der zum Merkmal passende Datentyp wird bestimmt. Die Reihenfolge der Attribute wird festgelegt. Dann kann die Übertragung dieser Festlegungen in das System erfolgen. H. Wünsch 01/2001 Einführung Datenbanken 11 Erstellung einer Tabelle (I)

12 Erstellung einer Tabelle (II) Ist die Gestalt der Tabelle dem System bekannt, werden die eigentlichen Daten in die Tabelle übertragen. Bevor die Tabelle genutzt werden kann, müssen die Eintragungen auf Fehlerfreiheit überprüft und ggf. Fehler berichtigt werden. Erst jetzt ist die Tabelle nutzbar, in erster Linie wird sie zu Abfragen herangezogen (Herausfiltern bestimmter Informationen). H. Wünsch 01/2001 Einführung Datenbanken 12

13 In einem Merkmalsfeld darf nur genau ein Wert stehen (atomare Daten) H. Wünsch 01/2001 Einführung Datenbanken 13 Weitere Bedingungen Name Straße Name Vorname Straße Maier, Alois Hupfweg 2 Maier Alois Hupfweg 2 Mair, Georg Bachacker 9 Mair Georg Bachacker 9 So nicht!!! Grund: Bei Serienbriefen benötigt man in der Zeile mit der Anrede den Nachnamen alleine! So muss es sein!!!

14 H. Wünsch 01/2001 Einführung Datenbanken 14 Mögliche Datentypen Text benötigt bei Angaben wie Name, Straße oder PLZ Zahl notwendig bei Preisen, Entfernungen oder Analysen Datum Geburtstag, Bestell- oder Versanddatum Serielle (fortlaufende) Zahl wichtig für die fortlaufende Nummerierung von Datensätzen

15 Überlegungen zu Datentypen Man spricht von Postleitzahlen oder Telefonnummern. Beiden Merkmalen ist gemeinsam, dass sie führende Nullen besitzen (z. B oder 06722/5020 Formatiert ein Attribut auf den Typ Zahl, werden führende Nullen nach der Eingabe gestrichen! Die Eingabe ist also nicht mehr richtig! Postleitzahlen oder Telefonnummern sind also als Textdatenfelder einzurichten! H. Wünsch 01/2001 Einführung Datenbanken 15

16 Häufig benötigt man eine Darstellung, in der die Daten hinsichtlich eines bestimmten Merkmals sortiert dargestellt werden, z. B. nach dem Namen. Bei gleichem Nachnamen gibt es unterschiedliche Vornamen, die auch in eine Reihenfolge gebracht werden müssen. Dann muss eine Sortier-Reihenfolge eingehalten werden. Der Nachname ist das übergeordnete Kriterium, der Vorname das untergeordnete Kriterium. Diese Reihenfolge muss dem System mitgeteilt werden. H. Wünsch 01/2001 Einführung Datenbanken 16 Sortieren (I)

17 So sieht die Dialogbox für das Sortieren bei MS Works aus, die die Überlegungen der vorherigen Folie berücksichtigt: H. Wünsch 01/2001 Einführung Datenbanken 17 Sortieren (II)

18 Datensatzauswahl, der Filter H. Wünsch 01/2001 Einführung Datenbanken 18 Das Herausfiltern von bestimmten Informationen ist eine der wichtigsten Aufgaben der Datenverwaltung bzw. eines DBMS Beispiele: In welcher Klasse hat Monique Huhn Unterricht? oder Wieviele CD-Player Mony Easy Go mit Gehäuse aus Titan sind noch auf Lager?

19 H. Wünsch 01/2001 Einführung Datenbanken 19 Das QBE-Verfahren QBE: Query by example, bedeutet etwa Abfrage nach Muster Die Abfrage besteht aus drei Komponenten Feldname (z. B. Name) Vergleichsoperator (z. B. enthält) Vergleichswert (z. B. müller) Es sollen also alle Datensätze angezeigt werden, bei denen müller im Datenfeld Name vorkommt. Abfragen können miteinander kombiniert werden

20 Diese Operatoren vergleichen den Inhalt des genannten Feldes mit dem durch den Benutzer vorgegebenen Vergleichswert. H. Wünsch 01/2001 Einführung Datenbanken 20 Vergleichsoperatoren ist gleich ist nicht gleich bzw. ist ungleich ist größer als ist größer als oder gleich ist kleiner als ist kleiner als oder gleich ist leer ist nicht leer enthält enthält nicht beginnt mit beginnt nicht mit endet mit

21 Aufbau einer QBE-Abfrage H. Wünsch 01/2001 Einführung Datenbanken 21 Ort enthält Müller Attributoder Feldname Vergleichsoperator Vergleichswert

22 H. Wünsch 01/2001 Einführung Datenbanken 22 QBE-Filter in MS-Works aus der Liste auswählen eingeben

23 Abfragen miteinander verbinden H. Wünsch 01/2001 Einführung Datenbanken 23 Mehrere Abfragen können miteinander verknüpft werden. Dafür benötigt man logische Operatoren: das logische Und bzw. das logische Oder

24 H. Wünsch 01/2001 Einführung Datenbanken 24 Das logische Und Zwei oder mehrere Abfrage sollen zugleich zutreffen Beispiel: Zeige alle Einfamilienhäuser in Wiesbaden an. Ort ist gleich Wiesbaden und Art ist gleich EFH

25 H. Wünsch 01/2001 Einführung Datenbanken 25 Das logische Oder Von zwei oder mehr Abfrage braucht nur eine zutreffend zu sein. Beispiel: Zeige alle Einfamilienhäuser bzw. die freien Immobilien in Wiesbaden an. Art ist gleich EFH oder Ort ist gleich Wiesbaden