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Ingo Pahl 4u

Webdesign aus Potsdam

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Datenbanken - Normalisierung - Funktionsweise

Funktion, Werte und unterschiedliche Datenbankmodelle

Auf Pahl 4u finden Sie fiktive Fragen und Antworten, ohne Garantie auf Vollständigkeit oder Richtigkeit, zu unterschiedlichen Themengebieten aus dem Bereich der Mediengestaltung.
 

Was ist eine Datenbank?

Eine Datenbank (DB) beinhaltet die Gesamtheit aller Informationen die zu einem bestimmten Zweck gespeichert sind. Sie besteht aus beliebig vielen Tabellen, in denen logisch zusammenhängende Daten gespeichert sind.

Die Software für diese Aufgaben wird Datenbankmanagementsystem (DBMS) genannt.

Welche Aufgaben übernimmt das Datenbankmanagementsystem (DBMS)?

Das Datenbankmanagementsystem organisiert intern die strukturierte Speicherung der Daten und kontrolliert alle lesenden und schreibenden Zugriffe auf die Datenbank.

Die bekanntesten DBMS sind:

• MySQL - für dynamische Webseiten mit reduziertem SQL-Umfang

• SQL - Datenbankserver für Windows Servert

• Access – das am weitesten verbreitete PC- Datenbanksystem

Welche Aufgaben übernehmen Datenbanken?

Datenspeicherung und Ausgabe

Benutzerverwaltung

º Vergabe von Benutzerrechten an einzelne Benutzer

Datenintegrität

º Datensätze aus 2 Tabellen müssen untereinander so verknüpft sein, dass, wenn ich Thema id lösche, auch alle Fragen und Antworten zu diesem Thema aus anderen Tabellen gelöscht sind.

Datensicherheit

º Zugriffsschutz durch Passwort - Vergabe von Benutzerrechten mit verschiedenen Zugriffen. Vergessene Passworte werden durch die Software automatisch ausgelesen und dem User zugesendet.

Datenschutz

º Backup - ermöglicht es Daten zu Speichern und wieder zurückzuholen.

Mehrbenutzersystem

º Sperrung eines gerade in Bearbeitung befindlichen Datensatzes vor weiteren Zugriffen - zwei Benutzer dürfen nicht zur gleichen Zeit vom gleichen Girokonto mit 100.- € Bestand, 100.- € abbuchen wenn als Kontostand am Ende 0,- € in der DB erfasst sind.

Minimale Datenredundanz

º Doppelte Daten vermeiden. Jede Info darf nur einmal abgespeichert werden. Wird eine Info mehrfach benötigt so muss darauf verwiesen werden.

Wie sind Datenbanken aufgebaut?

Datenbanken bestehen aus Tabellen. Eine Tabelle besteht aus Spalten und Reihen.

Eine Reihe in der Tabelle stellt einen Datensatz dar.

| ID | Name | Vorname |

Um einen Datensatz direkt anzusprechen und um diesen von anderen Datensätzen ab zu grenzen, benötigt jeder Datensatz eine eindeutige Bezeichnung. Diese Kennzeichnung wird als Primärschlüssel bezeichnet und ist in der gesamten Tabelle einmalig.

Wozu werden Primär- und Fremdschlüssel benötigt?

Das DBMS muss in der Lage sein, einzelne Datensätze voneinander zu unterscheiden. Dazu muss eine der gespeicherten Eigenschaften als sogenannter Primärschlüssel dienen.

Um zu gewährleisten, dass jeder Schlüssel nur einmal existiert, sollte der Schlüssel nicht aus den Attributen selbst gebildet werden. Der Primärschlüssel wird daher meist durch ein separates Attribut mit einer fortlaufenden Seriennummer dargestellt. (Kundennummer, Auftragsnummer etc.)

Dient ein Attribut, das in der Tabelle A vorkommt, in der Tabelle B als Primär-Schlüssel, so wird als Fremdschlüssel bezeichnet.

Was versteht man unter Normalisierung und welche Formen der Normalisierung gibt es?

1. Normalform

» In jeder Tabellenzelle darf nur ein einziger Wert stehen.

2. Normalform

» Alle Datensätze müssen über einen zusammengesetzten Schlüssel eindeutig zugeordnet sein.

2. Normalform

» Jedes Thema erhält eine eigene Tabelle. (z.B.: Kundennummer, Kunde, Bereich etc.)

Nennen Sie die Ziele der Normalisierung.

º Vermeidung von Datenredundanz

º Stabile und flexible Datenstrukturen

º Wahrung der Datenintegrität

Welche Vorteile bieten relationale Datenbanken?

Relationale Datenbanken dienen der Übersichtlichkeit und sind Benutzerfreundlich. Änderungen müssen nur einmalig durchgeführt werden und wirken automatisch auf verknüpfte Tabellen.

Welche Dateitypen werden in Datenbankentabellen verwendet?

INT/INTEGER

» Für Ganzzahlen

FLOAT

» Für Dezimalzahlen

VARCHAR

» Zeichenketten 0-255 Zeichen

TEXT

» Für längere Texte (max. 65535 Zeichen)

TIMESTAMP

» Automatisches Speichern des aktuellen Datums.

DAETIME

» Speichern von Datum und Uhrzeit. YYY-MM-DD » hh:mm:ss

DATE

» Der Nutzer kann selbst das Datum im Formular eintragen.

Welche Werte werden in Datenbanken verwendet und was bedeuten diese?

Attribute

º Attribute legen die Eigenschaften des Datenbankfeldes fest

UNSIGNED

º Für numerische Werte - Achtung, keine negativen Werte speichern!

Update CURRENT_TIMESTAMP

º speichert jedes Mal, wenn ein Datensatz geändert wird das aktuelle Datum. Kann z.B. verwendet werden, um den Zeitpunkt letzter Änderungen festzuhalten.

Null

º Standardmäßig wird nichts in die Spalte eingetragen. Normalerweise müssen beim Anlegen eines neuen Datensatzes alle Felder ausgefüllt werden, sonst erfolgt eine Fehlermeldung. Möchte man ein Feld anlegen in das der Benutzer etwas eintragen kann aber nicht muss, wird in der Spalte NULL ein Hacken gesetzt.

Primär-Index

º In jeder Tabelle eine Spalte id anlegen, diese wird über Ai (autoincrement) mit individuellen Werten gefüllt und als PRIMARY index festgelegt. Die aktuelle Spalte bildet den Primär Index der Tabelle.

UNIQUE

º Hier dürfen keine Werte doppelt eingetragen werden - ein Benutzername darf nur einmal vorhanden sein.

FULLTEXT

º Für längere Texte die mit der MYSQL-Funktion durchsucht werden sollen.

AUTOINCREMENT (Al)

º Werte werden automatisch hochgezählt - für den ersten Datensatz wird der Wert '1' in die entsprechende Spalte eingetragen, bei jedem neuen Datensatz wird der Wert um '1' erhöht.

Was versteht man unter Beziehungen im Bezug auf Datenbanken?

Durch Beziehungen werden die Wechselwirkungen oder Abhängigkeiten von Entitäten ausgedrückt. Beziehungen unterscheiden sich voneinander durch ihre jeweiligen Eigenschaften.

Ein Beziehungstyp ist, analog zum Entity-Typ, die Abstraktion gleichartiger Beziehungen. Ein Beziehungstyp wird grafisch durch eine Raute dargestellt, die durch zwei Kanten mit den Entity-Typen verbunden ist, die assoziiert werden sollen.

In der Raute kann der Name des Beziehungstyps stehen. Beziehungen können durch Attribute beschrieben werden, beispielsweise, in welcher Tätigkeit ein Mitarbeiter an einem Projekt mitarbeitet und zu wie viel Prozent.

Welche Datenbankmodelle kennen Sie?

• Hierarchische Datenbanken

• Netzwerkdatenbanken

• Relationale Datenbanken

• Objektorientierte Datenbanken

Erklären Sie kurz die Funktionsweise hierarchischer Datenbanken.

Hierarchische Datenbanken sollen unterschiedlich lange Datensätze ver­arbeiten. Gleichartige Daten werden zu kleineren Datengruppen zu­sammengefasst. So entsteht eine baumartige Struktur hierarchisch geordnet ist. Diese Struktur entspricht einer Vater-Sohn-Beziehung. Ein Vater kann mehrere Söhne haben jedoch nur einen Vater.

Beispiel:
Kunde | Bestellung | Posten

Ein Kunde kann mehrere Bestellungen aufgeben, jede Bestellung kann wiederum in einzelne Posten aufgeteilt werden.

Erklären Sie kurz die Funktionsweise von Netzwerkdatenbanken.

Gleichartige Daten werden in Recordsets gespeichert, die miteinander in einer Beziehung stehen. Einem Record eines Recordsets können dabei mehrere Records eines anderen Recordsets zugeordnet werden.

Beispiel:
Projektverwaltung einer Abteilung
Zu einer Abteilung gehören mehrere Mitarbeiter. In jeder Abteilung wird an mehreren Projekten gearbeitet. An jedem Projekt arbeiten mehrere Mitarbeiter der Abteilung, jeder Mitarbeiter kann auch an mehreren Projekten mitarbeiten.

Erklären Sie kurz die Funktionsweise von Relationalen Datenbanken.

Daten werden in Tabellenform, in sogenannten Relationen, gespeichert. Die Tabellen sind miteinander verknüpft. Zwischen den Tabellen können Beziehungen definiert werden. Es sind verschiedene Beziehungsarten möglich die sich durch die Anzahl der miteinander in Beziehung stehenden Datensätze unterscheiden.

Beispiel:

1 : 1 Beziehung, - Eine Frage gehört zu einem Thema. (Kardinalität)
1 : n Beziehung, - Zu einem Thema können mehrere Fragen gehören.
n : m Beziehung, - Mehrere Fragen, jede Frage kann mehrere Antwortmöglichkeiten bieten.

Über Abfragen ist es möglich, für bestehende Datenbanken unter­schiedliche Auswertungen durchzuführen. Für die Abfrage und Aus­wertung der Daten hat sich die Abfragesprache SQL durchgesetzt.

» Erste Tabelle, Feld 1 - id ist immer der Primärschlüssel.

» Zweite Tabelle, Feld 1 - id Primärschlüssel der zweiten Tabelle und soll in Tabelle Eins, Zelle 2 aufgerufen werden.

» Tabelle Eins und Zwei stehen in einer Beziehung zueinander.

Die id und Primärschlüssel der 2. Tabelle wird durch den Aufruf in der ersten Tabelle zum Fremdschlüssel.

Erklären Sie die Begriffe Entitäten und Attribute im Bezug auf Datenbanken.

Entitäten (Entity) sind identifizierbare Dinge z.B. Personen oder Gegenstände. Sie unterscheiden sich voneinander durch ihre jeweiligen Eigenschaften bzw. Eigenschaftswerte.

Eine Entität wird synonym als Objekt bezeichnet. Attribute bzw. Eigenschaften charakterisieren eine Entität, einen Entity-Typ, eine Beziehung bzw. einen Beziehungstyp. Die Attribute besitzen einen Namen und einen Wert (Value).

Was ist unter dem Begriff objektorientierte Datenbanken zu verstehen?

Objektorientierte Datenbanken sind eine Sammlung verschiedener Variablen und Funktionen. Durch freie Beschreibung von Objektklassen lassen sich auch komplizierteste Datenstrukturen in einer DB verwalten.
 

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