Availability: Datenbanken | Technische Universität München

Datenbanken: Kompaktkurs

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Bibliographic Details
Main Authors:	Heuer, Andreas 1958- (Author), Saake, Gunter 1960- (Author), Sattler, Kai-Uwe 1968- (Author), Meyer, Holger 1962- (Author), Grunert, Hannes 1987- (Author)
Format:	Book
Language:	German
Published:	Frechen mitp 2020
Edition:	1. Auflage
Subjects:	Datenmodell Datenbanksystem Datenanalyse Datenbank Abfragesprache Datenbankentwurf Relationale Datenbank SQL Entity-Relationship-Datenmodell XML Java ER-Modell Data Warehouse Normalisierung Datenbankmodell relationale Datenbanken Entity-Relationship-Modell Aufgabensammlung Einführung
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Item Description:	"Dieses Buch [...] liegt nun in der ersten Auflage vor. Es gab aber bereits einen - mittlerweile lange vergriffenen - Vorgänger, der in den Jahren 2001 bis 2003 in zwei Auflagen erschienen ist: Datenbanken kompakt, ebenfalls vom selben Verlag. Da dieses Buch aber komplett aktualisiert, vom Inhalt her um mehrere veraltete Kapitel erleichtert, gleichzeitig aber um mehrere aktuelle Kapitel ergänzt wurde, haben sich die Autoren entschlossen, dieses Buch nicht als 3. Auflage des alten Buches anzusehen." Quelle: Vorwort, Seite xv-xvi.
Physical Description:	xviii, 347 Seiten Illustrationen 24 cm x 17 cm
ISBN:	9783958457829

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adam_text	INHALTSVERZEICHNIS INHALTSVERZEICHNIS V VORWORT XIII 1 WAS SIND DATENBANKEN? 1 1.1 WARUM DATENBANKEN? ............................................................... 1 1.2 DATENBANKSYSTEME ..................................................................... 3 1.3 ANFORDERUNGEN: DIE CODD * SCHEN REGELN ....................................... 6 1.4 DBMS-ARCHITEKTUR ..................................................................... 8 1.5 DATENUNABHAENGIGKEIT .................................................................. 10 1.6 TRANSAKTIONEN ............................................................................. 13 1.7 KONKRETE DATENBANKMANAGEMENTSYSTEME ................................. 14 1.8 EINSATZGEBIETE UND GRENZEN ....................................................... 15 1.9 BEISPIELANWENDUNGEN .................................................................. 16 1.10 UEBERSICHT UEBER DIE KAPITEL DES BUCHES ....................................... 16 1.11 UEBUNGSAUFGABEN .......................................................................... 17 2 RELATIONALE DATENBANKEN - DATEN ALS TABELLEN 19 2.1 RELATIONEN FUER TABELLARISCHE DATEN ............................................ 20 2.2 INTEGRITAETSBEDINGUNGEN: SCHLUESSEL UND FREMDSCHLUESSEL ........... 21 2.3 TABELLENDEFINITION IN SQL .......................................................... 23 2.4 ANFRAGEOPERATIONEN AUF TABELLEN ............................................... 25 2.4.1 SELEKTION .......................................................................... 25 2.4.2 PROJEKTION .......................................................................... 26 2.4.3 NATUERLICHER VERBUND M .................................................... 27 2.4.4 UMBENENNUNG SS ............................................................... 29 2.4.5 MENGENOPERATIONEN U, A, - ............................................. 30 2.5 ANFRAGEN IN SQL .......................................................................... 33 2.6 AENDERUNGSOPERATIONEN IN SQL .................................................... 35 2.7 ZUSAMMENFASSUNG ........................................................................ 36 2.8 UEBUNGSAUFGABEN .......................................................................... 36 V 3 DAS ENTITY-RELATIONSHIP- MODELL 39 3.1 EIGENSCHAFTEN VON DATENBANKMODELLEN .................................... 39 3.2 EINFUEHRUNG IN DAS ENTITY-RELATIONSHIP-MODELL ......................... 40 3.2.1 GRUNDKONZEPTE ................................................................ 40 3.2.2 EIN EINFACHES BEISPIEL FUER EIN ER-SCHEMA ...................... 41 3.3 ER-MODELLIERUNGSKONZEPTE ........................................................... 43 3.3.1 WERT UND ATTRIBUT ............................................................. 43 3.3.2 ENTITY UND ENTITY-TYP ..................................................... 44 3.3.3 BEZIEHUNG UND BEZIEHUNGSTYP ....................................... 44 3.3.4 IDENTIFIZIERUNG DURCH SCHLUESSEL ....................................... 45 3.4 KARDINALITAETEN .............................................................................. 46 3.4.1 N:M-BEZIEHUNG ................................................................ 47 3.4.2 L:N-BEZIEHUNG ................................................................... 47 3.4.3 L:L-BEZIEHUNG ................................................................... 48 3.4.4 OPTIONALE UND ZWINGENDE BEZIEHUNGEN ......................... 49 3.4.5 ABHAENGIGE ENTITY-TYPEN .................................................. 49 3.4.6 DIE IST-BEZIEHUNG ........................................................... 50 3.4.7 ALTERNATIVE NOTATIONEN FUER KARDINALITAETEN .................... 51 3.5 ZUSAMMENFASSUNG ........................................................................ 53 3.6 UEBUNGSAUFGABEN ........................................................................... 54 4 DATENBANKENTWURF 57 4.1 DER DATENBANKENTWURFSPROZESS .................................................. 57 4.1.1 ZIELE DES DATENBANKENTWURFS .......................................... 57 4.1.2 DAS PHASENMODELL ........................................................... 58 4.2 FORMALISIERUNG DES RELATIONENMODELLS ....................................... 60 4.3 LOGISCHER DATENBANKENTWURF: ABBILDUNG AUF RELATIONEN .... 62 4.3.1 UEBERSICHT UEBER DIE ABBILDUNGSREGELN ............................... 64 4.3.2 ABBILDUNG VON ENTITY-TYPEN ............................................. 64 4.3.3 ABBILDUNG VON BEZIEHUNGSTYPEN .................................... 65 4.3.4 ABBILDUNG EINES ABHAENGIGEN ENTITY-TYPS ...................... 70 4.3.5 ABBILDUNG DER IST-BEZIEHUNG .......................................... 71 4.3.6 KOMPLEXERE BEISPIELE ........................................................ 72 4.4 ZUSAMMENFASSUNG ........................................................................ 75 4.5 UEBUNGSAUFGABEN ........................................................................... 76 5 NORMALISIERUNG FUER EINE REDUNDANZFREIE DATENBANK 79 5.1 FUNKTIONALE ABHAENGIGKEITEN ........................................................ 80 5.2 SCHEMA-EIGENSCHAFTEN ................................................................ 81 5.2.1 UPDATE-ANOMALIEN ........................................................... 82 5.2.2 ERSTE NORMALFORM ............................................................. 83 5.2.3 ZWEITE NORMALFORM ........................................................... 84 5.2.4 DRITTE NORMALFORM ........................................................... 85 VI INHALTSVERZEICHNIS 5.2.5 BOYCE-CODD-NORMALFORM .................................................. 88 5.2.6 MINIMALITAET ..................................................................... 88 5.3 TRANSFONNATIONSEIGENSCHAFTEN .................................................... 89 5.3.1 ABHAENGIGKEITSTREUE .......................................................... 89 5.3.2 VERBUNDTREUE .................................................................. 91 5.4 MEHRWERTIGE ABHAENGIGKEITEN ..................................................... 92 5.4.1 DEFINITION DER MEHRWERTIGEN ABHAENGIGKEIT ................... 93 5.4.2 VIERTE NORMALFORM .......................................................... 93 5.5 ZUSAMMENFASSUNG ........................................................................ 95 5.6 UEBUNGSAUFGABEN ........................................................................... 96 6 DATENDEFINITION UND UPDATES IN SQL 99 6.1 DATENDEFINITION IN SQL ............................................................... 99 6.1.1 DIE CREATE TABLE-KLAUSEL ..................................................... 100 6.1.2 DIE CREATE DOMAIN-KLAUSEL .................................................. 102 6.1.3 DIE KLAUSELN ALTER UND DROP ............................................... 103 6.2 AENDERUNGSOPERATIONEN IN SQL ........................................................ 103 6.2.1 DIE INSERT-KLAUSEL ................................................................ 104 6.2.2 DIE UPDATE-KLAUSEL ............................................................. 105 6.2.3 DIE DELETE-KLAUSEL ................................................................ 107 6.3 ZUSAMMENFASSUNG ........................................................................... 108 6.4 UEBUNGSAUFGABEN .............................................................................. 108 7 ANFRAGEN IN SQL 109 7.1 KRITERIEN FUER ANFRAGESPRACHEN ........................................................ 110 7.2 DER SFW-BLOCK ................................................................................. 111 7.3 AUSWAHL VON TABELLEN: DIE FROM-KLAUSEL ....................................... 112 7.3.1 KARTESISCHES PRODUKT .......................................................... 112 7.3.2 VERBUENDE ALS EXPLIZITE OPERATOREN .................................... 113 7.4 PROJEKTIONSATTRIBUTE: DIE SELECT-KLAUSEL ....................................... 114 7.5 SELEKTIONSBEDINGUNGEN: DIE WHERE-KLAUSEL .................................. 118 7.5.1 VERBUNDBEDINGUNG ............................................................. 118 7.5.2 SCHACHTELUNG VON ANFRAGEN ............................................... 119 7.6 MENGENOPERATIONEN ........................................................................ 120 7.7 MAECHTIGKEIT DES SQL-KERNS .......................................................... 123 7.8 WEITERE VERBUENDE IN SQL ............................................................. 124 7.8.1 AEUSSERE VERBUENDE ................................................................ 124 7.8.2 SELBSTVERBUNDE ................................................................... 125 7.9 WEITERE SELEKTIONEN IN SQL .......................................................... 126 7.9.1 BEREICHSSELEKTION ................................................................ 126 7.9.2 MUSTER IN ZEICHENKETTEN: UNGEWISSHEITSSELEKTION .... 127 7.9.3 SELEKTIONEN NACH NULLWERTEN ............................................. 128 7.9.4 BEDINGUNGEN MIT QUANTOREN ............................................. 129 VII 7.9.5 EXISTS-PRAEDIKAT ................................................................... 130 7.10 SKALARE AUSDRUECKE: FUNKTIONEN ZEILENWEISE .................................. 131 7.11 AGGREGATFUNKTIONEN UND GRUPPIERUNG: FUNKTIONEN SPALTENWEISE 134 7.11.1 AGGREGATFUNKTIONEN .............................................................. 134 7.11.2 DIE GROUP BY-UND HAVING-KLAUSEL ..................................... 137 7.12 SORTIERUNG MIT DER ORDER BY-KLAUSEL ............................................. 142 7.13 SQL-STANDARDS UND IHR FUNKTIONSUMFANG ..................................... 143 7.13.1 TEILSPRACHEN VON SQL ........................................................ 143 7.13.2 ENTWICKLUNG DER SQL-STANDARDS ........................................ 145 7.14 ZUSAMMENFASSUNG ............................................................................ 150 7.15 UEBUNGSAUFGABEN ............................................................................... 150 8 SICHTEN UND DATENSCHUTZ 153 8.1 SICHTEN ............................................................................................. 153 8.1.1 DEFINITION VON SICHTEN ........................................................ 154 8.1.2 DEFINITION VON SICHTEN IN SQL ............................................. 155 8.1.3 VORTEILE VON SICHTEN .............................................................. 157 8.1.4 PROBLEME MIT SICHTEN ........................................................... 158 8.1.5 EFFEKTKONFORMITAET BEI UPDATES AUF SICHTEN ....................... 161 8.1.6 BEHANDLUNG VON SICHTEN IN SQL ........................................ 165 8.2 RECHTEVERGABE UND ZUGRIFFSKONTROLLE ............................................. 167 8.2.1 DATENSICHERHEIT, DATENSCHUTZ, INTEGRITAET .......................... 168 8.2.2 RECHTEVERGABE IN DATENBANKSYSTEMEN ............................... 168 8.2.3 RECHTEVERGABE IN SQL ........................................................ 169 8.2.4 ZURUECKNAHME VON RECHTEN ................................................ 171 8.2.5 AUTHENTIFIKATION UND AUTORISIERUNG .................................. 172 8.3 DATENSCHUTZ .................................................................................... 173 8.3.1 PRIVATSPHAERE UND DATENBANKEN .......................................... 173 8.3.2 STATISTISCHE AUSWERTUNGEN ................................................ 174 8.3.3 ANONYMISIERUNG UND PSEUDONYMISIERUNG .......................... 176 8.3.4 QUASI-IDENTIFIZIERER .............................................................. 178 8.3.5 DATENSPARSAME ANFRAGEVERARBEITUNG ............................... 180 8.4 ZUSAMMENFASSUNG ............................................................................ 181 8.5 UEBUNGSAUFGABEN ............................................................................... 182 9 INTEGRITAET UND TRIGGER 183 9.1 INTEGRITAETSBEDINGUNGEN ................................................................... 184 9.1.1 INTEGRITAETSBEDINGUNGEN IN SQL .......................................... 184 9.1.2 DIE CHECK-KLAUSEL ................................................................. 186 9.1.3 DIE ASSERTION-KLAUSEL ........................................................... 188 9.2 TRIGGER ............................................................................................. 190 9.2.1 GRUNDPRINZIPIEN VON TRIGGERN .......................................... 190 9.2.2 TRIGGERINSQL ................................................................... 193 VIII INHALTSVERZEICHNIS 9.2.3 INTEGRITAETSSICHERUNG DURCH TRIGGER .................................... 194 9.3 ZUSAMMENFASSUNG ........................................................................... 196 9.4 UEBUNGSAUFGABEN .............................................................................. 196 10 ARBEITSWEISE EINES DBMS UND TUNING 199 10.1 SCHICHTEN-ARCHITEKTUR FUER DATENBANKEN ....................................... 199 10.2 INTERNE DATENSTRUKTUREN UND ZUGRIFFSPFADE ................................. 204 10.2.1 ORGANISATION VON DATEIEN .................................................. 204 10.2.2 DATEIORGANISATIONSFORMEN .................................................. 204 10.2.3 INDEXDATEIEN ALS ZUGRIFFSPFADE .......................................... 208 10.2.4 WEITERE UNTERSTUETZUNGEN DES ZUGRIFFS ............................... 212 10.2.5 INDEXDATEIEN IN SQL: CREATE INDEX .................................... 216 10.2.6 PUFFERVERWALTUNG ................................................................ 217 10.3 OPTIMIERUNG VON ANFRAGEN ............................................................. 217 10.3.1 MOTIVATION DER OPTIMIERUNG ............................................... 217 10.3.2 PHASEN DER ANFRAGEVERARBEITUNG ....................................... 218 10.3.3 LOGISCHE OPTIMIERUNG ........................................................ 219 10.3.4 INTERNE OPTIMIERUNG: EFFIZIENTE BASISALGORITHMEN . . . . 221 10.3.5 KOSTENBASIERTE AUSWAHL ..................................................... 223 10.4 TRANSAKTIONEN UND MEHRBENUTZERBETRIEB .................................... 225 10.4.1 MOTIVATION FUER TRANSAKTIONEN ............................................. 226 10.4.2 EIGENSCHAFTEN VON TRANSAKTIONEN: DAS ACID-PRINZIP . . 227 10.4.3 ISOLATION IM MEHRBENUTZERBETRIEB .................................... 228 10.4.4 VERFAHREN ZUR SYNCHRONISATION .......................................... 229 10.4.5 TRANSAKTIONEN IN SQL ....................................................... 232 10.5 DATENSICHERHEIT: RECOVERY UND LOGBUCH ....................................... 234 10.5.1 FEHLERKLASSIFIKATION ............................................................. 235 10.5.2 AUFBAU DES LOGBUCHS .......................................................... 238 10.5.3 RECOVERY: UNDO UND REDO ............................................. 239 10.6 TUNING VON DATENBANKSYSTEMEN .................................................. 240 10.6.1 TUNING VON SCHEMATA ....................................................... 240 10.6.2 TUNING DER INTERNEN STRUKTUREN ....................................... 241 10.6.3 TUNING VON ANFRAGEN UND TRANSAKTIONEN ......................... 242 10.6.4 TUNING-WERKZEUGE IN SQL-SYSTEMEN ............................... 244 10.7 ZUSAMMENFASSUNG ........................................................................... 244 10.8 UEBUNGSAUFGABEN .............................................................................. 245 11 OLTP- UND OLAP-SYSTEME 247 11.1 OLTP-SYSTEME ................................................................................ 248 11.1.1 ANFRAGEN IN OLTP-ANWENDUNGEN ....................................... 248 11.1.2 TRANSAKTIONEN UND UPDATES IN OLTP-ANWENDUNGEN . . 249 11.2 OLAP-SYSTEME ................................................................................ 249 11.2.1 DATENANALYSEN IN OLAP-ANWENDUNGEN ............................ 250 IX 11.2.2 VERGLEICH OLTP UND OLAP ............................................... 250 11.3 DATA WAREHOUSES UND OLAP ........................................................... 252 11.3.1 KONZEPTE UND MODELLE FUER OLAP UND DATA WAREHOUSES . 252 11.3.2 PRINZIPIEN VON DATA WAREHOUSES UND OLAP-SYSTEMEN . 255 11.3.3 DATA WAREHOUSES UND KLASSISCHE DATENBANKEN .............. 258 11.3.4 SQL-UNTERSTUETZUNG FUER DATA WAREHOUSES ......................... 261 11.4 DATA MINING IN DATENBANKEN ........................................................ 266 11.4.1 DATA MINING IM VERGLEICH ZU OLAP .................................. 267 11.4.2 MINING-PROBLEME UND -VERFAHREN ....................................... 268 11.4.3 DATA MINING IN SQL ........................................................... 272 11.5 ZUSAMMENFASSUNG ............................................................................ 273 11.6 UEBUNGSAUFGABEN .............................................................................. 274 12 ROW UND COLUMN STORES, NOSQL UND NEWSQL 275 12.1 EINFUEHRUNG IN BIG DATA ................................................................... 276 12.2 SPEICHERUNG UND VERARBEITUNG VON TABELLEN ............................... 279 12.2.1 ZEILENORIENTIERTE VERARBEITUNG VON TABELLEN .................... 279 12.2.2 SPALTENORIENTIERTE ANALYSE VON TABELLEN ............................ 280 12.2.3 KOMPRESSION VON SPALTEN .................................................. 282 12.3 SEMISTRUKTURIERTE DATENBANKMODELLE .......................................... 283 12.4 NOSQL-DATENBANKMODELLE .............................................................. 285 12.4.1 SCHLUESSEL-WERT-PAARE ........................................................... 285 12.4.2 WIDE COLUMN ...................................................................... 286 12.4.3 DOKUMENTEN-MODELL UND JSON .......................................... 287 12.5 NEWSQL: SQL UND JSON .............................................................. 288 12.6 ZUSAMMENFASSUNG ............................................................................ 292 12.7 UEBUNGSAUFGABEN .............................................................................. 292 13 AUSBLICK 293 13.1 OBJEKTORIENTIERTES DATENBANKMODELL ............................................. 294 13.2 OBJEKTRELATIONALES DATENBANKMODELL ............................................. 296 13.2.1 TYPKONSTRUKTOREN: ROW, ARRAY UND MULTISET ....................... 297 13.2.2 UNTERTABELLEN UND UNTERTYPEN .......................................... 301 13.3 MULTIMEDIALE DATEN ......................................................................... 304 13.3.1 MULTIMEDIA IN DATENBANKEN ................................................ 304 13.3.2 DER SQL/MM-STANDARD ..................................................... 306 13.3.3 TEXTE IN DATENBANKEN: SQL/MM FULL TEXT ....................... 307 13.3.4 BILDER IN DATENBANKEN: SQL/MM STILL IMAGE .................... 309 13.4 VERARBEITUNG VON BIG DATA .............................................................. 310 13.4.1 VERTEILTE DATENBANKEN ........................................................ 310 13.4.2 PARALLELE DATENBANKEN ........................................................ 312 13.4.3 BIG-DATA-FRAMEWORKS ........................................................ 316 X INHALTSVERZEICHNIS A HOTEL-BEISPIEL 319 A.L ER-MODELLIERUNG ............................................................................... 319 A. 2 RELATIONALE REPRAESENTATION ........................................................... 321 B UNIVERSITAETS-BEISPIEL 323 B. L ER-MODELLIERUNG ............................................................................... 324 B.2 RELATIONALE REPRAESENTATION ........................................................... 326 B.3 BEISPIEL-DATENBANK ......................................................................... 328 LITERATURVERZEICHNIS 331 SACHINDEX 335 SCHLUESSELWORTINDEX 345 XI
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