Von der einfachen Dateiverwaltung zu Relationalen Datenbanken Relationale

Von der einfachen Dateiverwaltung zu Relationalen Datenbanken

Relationale Datenbanken Ein Beispiel In der Verwaltung der staatlichen BOS Weinzierlein herrscht Aufruhr: Die Verwaltung soll edv-technisch organisiert werden. In der Schulleitung ist man sich nicht im klaren, welche Vorgänge durch die EDV unterstützt werden können bzw. sollen. 12/4/2020 2

Relationale Datenbanken Notwendige verwaltungstechnische Abläufe: Lehrerbedarfsmeldung an Regierung Fächerzuteilung der Lehrkräfte Zuteilung der Lehrer zu den Klassen Anfertigung des Stundenplans 12/4/2020 Klassenbildung Schüleranmeldungen Beginn des regulären Schulbetriebes 3

Relationale Datenbanken Notwendige Daten zur Sicherung der verwaltungstechnischen Abläufe: Personaldaten Daten über Lehrbefähigungen Daten zur Klasseneinteilung Stundenplandaten 12/4/2020 Klassendaten Schülerdaten z. B. Daten über Krankenstände, Vertretungen, Austritte, . . . 4

Relationale Datenbanken Darstellung als Dateisystem: Datei Programm Schülerdaten Excel / Word Personaldaten Noten und Zeugnisse 12/4/2020 Probleme: Redundanz Inkonsistenz Daten-Programm. Abhängigkeit Inflexibilität Excel / Word Noten- bzw. Zeugnisprogramm 5

Relationale Datenbanken Anforderungen an eine Datenbank Ein Datenbanksystem muss es erlauben, große Datenmengen abzuspeichern, diese nach beliebigen Kriterien wiederzufinden und sie nach Bedarf zu manipulieren. 12/4/2020 Es sollte daher die folgenden Möglichkeiten bieten bzw. Eigenschaften mitbringen: Vielfachzugriff, Datenunabhängigkeit, Benutzerfreundlichkeit, Flexibilität, Effizienz, Datenintegrität und -konsistenz; Datensicherheit, Datenschutz; 6

Relationale Datenbanken Der virtuelle Karteischrank Datenbank Wiedema L Kölbel Schüler Lehrer Klassleiter Matzke D B Albert Tabelle Datensatz Schüler Name Albert Bayerlein Dörfler Kölbel Lorbeer Matzke Weishaupt Wiedemann Tabelle Name Bosler Fosler Gymler Hauptler Datensatz Tabelle Datensatz 12/4/2020 Vorname Werner Heinz Andreas Konrad Werner Wolfgang Paul Albert Lehrer Vorname Rainer Ursula Andrea Sabine Klassleitungen Klasse Lehrkraft 12 TA Bosler 12 TB Gymler 7

Relationale Datenbanken Die verschiedenen Sichtweisen einer Datenbank Disziplinarausschuss Schulleitung Sekretariat Stundenplan Schülerdaten ID Name 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 Talaron Bob Kohl Zaremba Wittmann Ünlü Bauer Weihbrecht Süß Sturm Singer Schwarz Sigert Kons Walgram Vitzthum Thellmann Vorname Dirk Birgit Karina Thomas Alexandra Selda Angelika Sebastian Kathrin Alex Michaela Kerstin Maria Matthias Stefan Christine Liane 12/4/2020 Straße Schuhstraße Von der Tann Str. Grabenstraße Paulstraße Kappel Cranachstr. Herpersdorferstr. Galgenhügel Buchstr. Am Altenhofweg An der Richt Gewendeweg Ortsstr. Tehodor Fontane Str. Am Hozacher Dorfstraße Parkstraße Hausnr PLZ Ort Telefon 1 135 21 7 49 33 37 3 35 78 6 67 a 29 2 100 30 35 91052 90439 91230 90459 91355 90408 90469 90337 91217 91241 91161 90765 92342 91066 91124 90559 90409 Erlangen Nürnberg Happurg Nürnberg Hiltpoltstein Nürnberg Hersbruck Kastel Hilpoltstein Fürth Freystadt Erlangen Schwabach Burgthann Grub Nürnberg 09111/855858 0911/4501135 09151 4567 08654/458625 09192 270 0172/1574859 0190/888 0911/301200 09151/ 5582 09181/6544 09174/3720 0911/7907003 09179/1283 09131/6551 31. 02. 1950 23. 04. 80 18. 02. 1973 20. 01. 1981 20. 12. 1979 01. 09. 81 07. 03. 76 24. 12. 1977 30. 01. 81 01. 04. 81 10. 08. 1980 31. 12. 1978 27. 04. 79 11. 08. 61 d. talaron@gmx. us 09187/2593 09131/952331 Geburtsdat. 26. 11. 1980 25. 09. 32 e. Mail egoni@web. de t. zaremba@nichtvorhanden. de alexwitt@another. com mulkiya@aol. com desideria 3@sureu. de sweihbrec@t onlin. de kathrin. suess@web. de Hallo@web. de michaela singer@addcom. de kerstinschwarz@surfeu. de bikamaag@gmx. de Servus@web. de Tine. Vitzthum@aol. com thelli. Qweb. de 8

Relationale Datenbanken Die externe Ebene mit den Benutzerperspektiven L-Nr Lehrer. Name Lehrer. Vorname Fächer Klassleitung Pers. -Nr. 1 Bavaria Eusebia G, Sk 11 WA 25 -8947 2 3 m S-Nr Schüler-Name Schüler-Vorname Klasse Hanna Bw, Rw 12 TB 58 -5647 1 Adam Heinz 11 TA Kulkulus C. -Friedr. M, Ph 13 TA 12 -2548 2 Blond Brigitte 11 WA van. Gogh Finzent K - 22 -3652 3 Descartes Albert 11 WA Börse n Pumuckl Franz 13 WD 12/4/2020 9

Relationale Datenbanken Die externe Ebene mit den Benutzerperspektiven Datenbank 12/4/2020 10

Relationale Datenbanken Die externe Ebene mit den Benutzerperspektiven Nutzer 1 Nutzer n Externe Ebene (Benutzersichten) 12/4/2020 Anwendung 1 Anwendung n 11

Relationale Datenbanken Die konzeptionelle Ebene Konzeptionelle Ebene (logische Sicht) 12/4/2020 12

Relationale Datenbanken Die interne Ebene physikalische Realisierung, Länge, Interne Ebene Typ von Dateneinheiten (Feldern), Datei und Datei-inhalte, Speicherungsform, Zugriffspfade (physische Sicht) usw. 12/4/2020 13

Relationale Datenbanken Datenbankebenen im ANSI-Architekturmodell Externe Ebene (Benutzersichten) Konzeptionelle Ebene (logische Sicht) Interne Ebene (physische Sicht) 12/4/2020 Der Urheber dieses Modells ist das American National Standards Institute, welches in den USA die Rolle des DIN in der Bundesrepublik Deutschland spielt. Es spiegelt nicht die Entwicklung einer Datenbank wider, sondern deren Ebenen. 14

Relationale Datenbanken Aufbau und Arbeitsweise eines Datenbanksystems Datenbank DBMS 12/4/2020 15

Relationale Datenbanken Aufbau und Arbeitsweise eines Datenbanksystems Datenbank DBMS 12/4/2020 16

Relationale Datenbanken Phasen der Datenbankentwicklung Realitätsausschnitt 12/4/2020 17

Relationale Datenbanken Phasen der Datenbankentwicklung Realitätsausschnitt Analyse der Datenanforderungen Informationsstruktur Informationsbedarf der Benutzer ermitteln und strukturiert beschreiben. 12/4/2020 Externe Phase 18

Relationale Datenbanken Phasen der Datenbankentwicklung Realitätsausschnitt Analyse der Datenanforderungen Informationsstruktur Externe Phase Informationsbedarf der Benutzer ermitteln und strukturiert beschreiben. Fachentwurf Semantisches Datenmodell Bedeutung (Semantik) der Informationen durch die Definition von Entitäts und Beziehungstypen mit einem formalen Hilfs mittel beschreiben, z. B. mit dem. Entity Relationship Modell. 12/4/2020 Konzeptionelle Phase 19

Relationale Datenbanken Phasen der Datenbankentwicklung Realitätsausschnitt Analyse der Datenanforderungen Externe Phase Informationsstruktur Informationsbedarf der Benutzer ermitteln und strukturiert beschreiben. Fachentwurf Semantisches Datenmodell Bedeutung (Semantik) der Informationen durch die Definition von Entitäts und Beziehungstypen mit einem formalen Hilfsmittel beschreiben, z. B. mit dem Entity Relationship Modell. Konzeptionelle Phase DV-technischer Entwurf Logisches Datenmodell Semantisches Datenmodell in ein logisches Datenmodell übertragen, z. B. in das relationale Datenmodell. 12/4/2020 Logische Phase 20

Relationale Datenbanken Phasen der Datenbankentwicklung Realitätsausschnitt Analyse der Datenanforderungen Externe Phase Informationsstruktur Informationsbedarf der Benutzer ermitteln und strukturiert beschreiben. Fachentwurf Semantisches Datenmodell Bedeutung (Semantik) der Informationen durch die Definition von Entitäts und Beziehungstypen mit einem formalen Hilfsmittel beschreiben, z. B. mit dem Entity Relationship Modell. Konzeptionelle Phase DV-technischer Entwurf phyische Phase Logisches Datenmodell Semantisches Datenmodell in ein logisches Datenmodell übertragen, z. B. in das relationale Datenmodell. Datenbank-Schema Logisches Datenmodell mittels der Datendefinitionssprache eines Datenbankmanage mentsystems (z. B. MS Access) in ein Datenbank Schema (Datenstruktur und 12/4/2020 21 Integritätsregeln) übersetzen. Resultat ist eine leere Datenbank.