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Kapitel 1: Relationales Datenmodell
| SQL Kurs - Kapitel 1: Relationales Datenmodell |
Eine relationale Datenbank besteht ausschließlich aus Tabellen. Ein Zugriff erfolgt immer
über diese Tabellen. Da leicht neue Tabellen hinzugefügt oder gelöscht werden können, sind
spätere Änderungen des Datenbankaufbaus relativ leicht möglich. Des weiteren sind Zugriffe
auf Tabellen einfach zu programmieren, was zu der großen Beliebtheit dieses Datenbankmodells
führte: praktisch alle Datenbanken sind relational aufgebaut. Die Zusammenhänge zwischen den
einzelnen Tabellen werden über Beziehungen (Relationen) hergestellt. Diese Beziehungen sind
in den Tabellen mit abgespeichert.
Hier finden Sie eine Aufstellung der wichtigsten Begriff bezüglich Datenbanken.
Relation (bzw. Tabelle):
Sammlung aller zugehörigen Tupeln.
Tupel:
Einzelner Satz einer Relation (Zeile)
aus Attributen zusammengesetzt.
Attribut:
Teil (Feld) einer Tupel.
Schlüssel (Key):
Eindeutige Charakterisierung der Tupel einer Relation;
aus einem oder mehreren Attributen zusammengesetzt
Tabellendarstellung einer Relation:
Bereits aus der Definition von Relationen ersehen wir, dass wir bestimmte Bedingungen beim Erzeugen
von Relationen einhalten müssen. Um aber optimal mit Datenbanken arbeiten zu können, müssen wir weitere Bedingungen
, die sog. Integritäts-Bedienungen, befolgen. Die Integritätsregeln befassen sich mit der korrekten Speicherung der Daten und lassen
sich im wesentlichen in vier Arten unterscheiden:
Physische Integrität
Diese beinhaltet die Vollständigkeit der Zugriffspfade und der physischen Speicherstrukturen.
Die physische Integrität kann der Datenbankprogrammierer nicht beeinflussen. Für diese Integrität
muss die Datenbank und das darrunterliegende Betriebssystem sorgen.
Ablaufintegrität
Hier geht es um die korrektheit der ablaufenden Programme, dass etwa keine Endlosschleifen vorkommen dürfen,
oder die Datenkonsistenz im Mehrbenutzerbetrieb garantiert wird. Für die Ablaufintegrität ist Anwendungsprogrammierer,
insbesondere aber auch der Datenbankdesigner verantwortlich.
Zugriffsberechtigung
Hier kommt es auf die korrekte Vergabe der Zugriffsrechte an, was im wesentlichen die Aufgabe des Datenbank-Administrators ist.
Semantische Integrität
Hier handelt es sich um die Übereinstimmung der Daten aus der nachzubildenden realen Welt mit den abgespeicherten Informationen.
Semantische Integrität ist zugegebenermaßen ein Problem, da der Rechner von sich aus nur schwer entscheiden kann, ob eine Eingabe den
Daten der realen Welt entspricht.
Die Normalformenlehre beschreibt, wie Relationen aufgebaut werden sollten, um Redundanz (mehrmaliges speichern der gleichen Werte) und
Zugriffsprobleme zu vermeiden. Die drei Normalformen wurden bereits bei der Vorstellung der relationalen Datenbanken 1970 eingeführt.
Diese Normalenformen sind hierarchisch aufgebaut, wobei die erste Normalenform am wenigsten, die dritte am stärksten einschränkt.
1. Normalenform
Alle Attribute sind atomar
(d.h. An jeder Reihen- und Spaltenposition in der Tabelle steht genau ein Wert,
keine Menge von Werten; d.h. insbesondere gibt es keine Gruppierungen und Wiederholungen).
Beispiel:
2. Normalenform
Relation ist in der 1. Normalenform und Zusammenfassung von "funktional abhängigen" Attributen
zu eigenständigen Relationen ("Volle funktionale Abhängigkeit").
Beispiel:
KUNDENAUFTRÄGE in 1NF, aber NA, STRASSE, ORT sind funktional abhängig von
KNR, und WNR, BEZ, PREIS, ANZAHL sind funktional abhängig von ANR
(d.h. Abhängigkeit von Teilen des Primärschlüssels)
3. Normalenform
Relation in der 2. Normalenform und Zusammenfassung von "transitiv abhängigen"
Attributen zu eigenständigen Relationen.
(d.h. sie sind vom Primärschlüssel "transitiv abhängig")
Beispiel:
KUNDENAUFTRÄGE in 2Normalenform, aber BEZ, PREIS sind funktional abhängig vom Nicht-Schlüssel-Attribut WNR
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