Datenbanksysteme

• Prüfungsschwerpunkte

Grundlagen Relationaler Datenbanken

Relationen für tabellarische Daten

Datenbank = Menge von Tabellen = Relationen

• Relationenschema - Tabellenkopf
• Tupel - Zeile der Tabelle
• Relation - Menge aller Einträge
• Attribut - Spaltenüberschrift
• Attributwert - Eintrag in Spalte

Schlüssel sind Einträge, die Tupel identifizieren können.\\ Fremdschlüssel sind Einträge, die in einer anderen Tabelle ein Schlüssel sind.

Fragen

• Was ist der Unterschied zwischen Relationen und Tabellen?
• Im Vergleich zu Tabellen sind Relationen duplikatfrei. Was heißt das?
• Fremdschlüssel gehören zu den Integritätsbedingungen. Warum?
• Was bedeutet „Wertebereich“ in der Relationalalgebra?

Grundoperationen der Relationalalgebra

Rechnen auf Tabellen. Tabelle und Operation ergibt neue Tabelle. Die Menge aller dieser Rechenregeln ist die Relationalalgebra.

Unäre Operatoren

• Selektion \sigma: Zeilen auswählen
• Projektion \pi: Spalten auswählen
• Umbenennung \beta: Attributnamen umbenennen. Nur temporär.

Binäre Operatoren

• Natürlicher Verbund (Join): Verbinden von Tabellen über gleichbenannte Spalten. „Aneinanderkleben“
• Vereinigung: Beide Tupelmengen zusammen, man schreibt die Tabellen sozusagen untereinander. Attribute der Relationen müssen gleich sein. Macht ja sonst keinen Sinn.
• Differenz: eliminiert Tupel aus erster Relation, die auch in zweiter Relation vorkommen.
• Durchschnitt: Die Tupel, die in beiden Relationen vorkommen.

Entity-Relationship-Modell

Datenbankmodelle

Es gibt Entwurfsmodelle und es gibt Realisierungsmodelle.

Ein Datenbankmodell legt Syntax und Semantik von DB-Beschreibungen für ein Datenbanksystem fest.

Außerdem legt es fest:

• statische Eigenschaften
  • Objekte
  • Beziehungen (zwischen Objekten)

• dynamische Eigenschaften
  • Operationen
  • Beziehungen (zwischen Operationen)

• Integritätsbedingungen
  • an Objekte
  • an Operationen

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ältere Inhalte

Relationale Datenbanken

Relationenalgebra

Selection

$\sigma _{Bedingung}(Relation)$

$\sigma _{Ort='Berlin'}(Kunden)$

Projektion

$\pi _{Attributliste}(Relation)$

$\pi _{Ort,Name}(Kunden)$

Natürlicher Verbund

$R\triangleright \!\!\triangleleft \,R$

Umbenennung

$\beta _{neu\leftarrow alt}(Relation)$

$\beta _{(KundenID\leftarrow Kundennummer)}(Kunden)$

Vereinigung

[...]

Differenz

[...]

Durchschnitt

[...]

SQL-Formulierung

CREATE TABLE

CREATE TABLE tbl_name
(
  [ col_name type 
      [NOT NULL | NULL]
      [DEFAULT default_value]
      [AUTO_INCREMENT]
      [ UNIQUE [KEY] | [PRIMARY] KEY]  // Entweder ist nur eine Spallte Schlüßel
  | PRIMARY KEY (index_col_name,...)   // Oder Mehrere zusammen bilden ihn
  | FOREIGN KEY (index_col_name,...) 
      REFERENCES tbl_name [(index_col_name,...)]]
  ],...
);

Beispiel:

CREATE TABLE Rezept
(
  RezeptNr INTEGER NOT NULL,
  Bezeichnung VARCHAR(32) NOT NULL,
  Bemerkung VARCHAR(256),
  PRIMARY KEY (RezeptNr, Bezeichnung),
  FOREIGN KEY (Bezeichnung) REFERENCES Medikament(Bezeichnung)
);

• Soure(gekürzt)

INSERT

INSERT INTO tbl_name [(col_name,...)]
    VALUES ({expr | DEFAULT},...),(...),...

• Source(gekürzt)

UPDATE

UPDATE table_references
    SET col_name1=expr1 [, col_name2=expr2 ...]
    [WHERE where_condition]

• Source(gekürzt)

DELETE

DELETE FROM tbl_name
    [WHERE where_condition]

• Source(gekürzt)

SELECT

SELECT
    [DISTINCT]
    select_expr, ...
    [FROM table_references
      [WHERE where_condition]
      [GROUP BY {col_name | expr | position}
        [ASC | DESC], ... [WITH ROLLUP]]
    [HAVING where_condition]
    [ORDER BY {col_name | expr | position}
      [ASC | DESC], ...]

Verschachtelung mit where_condition möglich.

  WHERE [NOT] IN references

Agregatfunktionen:

count, sum, avg, min, max

• Soure(gekürzt)

Zusammenhänge

Eine Relationsalgebranfrage kann in ein SQL-Anfrage überfürt werden und umgekert.

$\pi _{Vorname,Name}(\sigma _{Ort='Berlin'}(Kunden))$

SELECT Vorname, Name
FROM Kunde
WHERE Ort = ’Berlin’