Einführung Organisatorisches Grundbegriffe für Datenbankverwaltungssysteme (DBMS) SQL – First Contact

DatenbankenUnit 1: Einleitung

Ronald Ortner

25. II. 2019

Ronald Ortner

Einführung Organisatorisches Grundbegriffe für Datenbankverwaltungssysteme (DBMS) SQL – First Contact

Eine Frage zum Einstieg

Eine Frage

Was macht ein(e) LogistikerIn eigentlich so?

Daten sind wichtig!

Ronald Ortner

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Eine Frage zum Einstieg

Eine Frage

Was macht ein(e) LogistikerIn eigentlich so?

Daten sind wichtig!

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Warum Datenbanken?

Brauch ich mehr als MS Excel?

Probleme:Redundanz und InkonsistenzWie verknüpft man Daten in verschiedenen Files?Wie können mehrere Benutzer auf dasselbe File zugreifen und esauch ändern?Verlust und Wiederherstellung von DatenDatenintegritätSicherheitEntwicklungskosten

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Diese Lehrveranstaltung

Am Ende des Semesters sollten Sie dazu in der Lage sein,

gewünschte Informationen aus beliebigen Datenbankenabzufragen,

Datenbanken für jeden Zweck zu entwerfen.

Jede Einheit besteht auseinem praktischen Teil(vorwiegend zur Abfragesprache SQL),einem theoretischen Teil(vorwiegend zum Thema Datenbankdesign).

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Outline

1 Einführung

2 Organisatorisches

3 Grundbegriffe für Datenbankverwaltungssysteme (DBMS)

4 SQL – First Contact

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Termine

VO: Mo 15:15 – 16:45UE im Anschluss (beide Gruppen gleichzeitig)regelmäßige Wissensüberprüfungen im Computerraum mittwochs16–17:30 (Gr1: 16-16:30, Gr2: 16:45-17:15):13.3., 20.3., 3.4., 15.5., 29.5.Zwischentests (27.3. und 22.5.) und Abschlusstest (12.6.)ebenfalls mittwochs nachmittags im Computerraum

NB: In den Übungen besteht Anwesenheitspflicht.

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Übungsbeispiele

In den Übungen werden Übungsbeispiele ausgegeben.

Die meisten Übungsbeispiele sind über das Abgabesystem(s. Link auf der Lehrveranstaltungsseite) einzusenden.

Einige Beispiele sind nicht einzusenden und nur vorzubereiten.Diese Beispiele zählen genauso wie die anderen Beispiele( Kreuzerlliste).

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Zur Abgabe der Beispiele

Ausgabe Übungsbeispiele in den Übungen

Beispiele sind bis Montag 12:00 Uhr der nächsten Wocheabzugeben (etwa: Ausgabe 25. Februar, Abgabe bis 4. März)Das Abgabesystem ist jeweils ab Montag 16:00 Uhr freigeschaltet.

Die heute ausgegebenen Beispiele sind bis Montag in einerWoche abzugeben (1. März).

Die nächsten Beispiele gibt’s am Montag in einer Woche (4. März).

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Prüfungstermine

UE-Tests (Thema: SQL)Wissensüberprüfungen ca. alle zwei Wochen (am PC, Abgabeüber Abgabesystem)Zwischentests am 27. März sowie am 22. Mai(1. Gruppe: 16:00–16:45h, 2. Gruppe: 16:45–17:30h)UE-Abschlusstest am 12. Juni(1. Gruppe: 15:30–16:30h, 2. Gruppe: 16:45–17:45h)

VO-Abschlussprüfung (theoretisch):Mi, 26. Juni, 12–14 Uhr, Miller von Hauenfels

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Wissensüberprüfungen

am PCSQL Handouts erlaubtAbgabe über MUL-Upload-Client mit Rückmeldung überKorrektheitJedes Beispiel kann nur einmal eingesandet werden!5 Punkte für korrektes Beispiel, 0 Punkte für falsches BeispielAber: Bis zu drei falsche Beispiele im Semester sehe ich mir anund vergebe Punkte.(Im wesentlichen korrekte Lösungen, etwa Spalten vertauscht,verringern “Credits” nicht.)Sie müssen selbst nach der Abgabe entscheiden, ob ich mir einvom Abgabesystem als falsch eingestuftes Beispiel ansehen soll.

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Beurteilung

Mindestanforderungen für positive Note (Übung)≥ 50% aller Übungsbeispiele richtig gelöst(Es zählt die Meldung des Abgabesystems.)≥ 50% der wöchentlichen Überprüfungsbeispiele≥ 40% der möglichen Punkte im UE-Abschlusstest

Übungsnote setzt sich zusammen aus(> 50% für positiven Abschluss)

Testergebnis: 30%Zwischentests: 30%regelmäßige Wissensüberprüfungen: 30%Übungsbeispiele (teils einzuschicken, teils anzukreuzen): 10%(VO-Abschlussprüfung über VO-Stoff hat keinen Einfluss!)

Vorlesungsnote aus VO-Abschlusstest

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Schriftliche Unterlagen

Diese Folien finden Sie auf der Lehrveranstaltungsseite.

Literatur:A. Kemper, A. Eickler: Datenbanksysteme, Oldenbourg(gibt’s in der Lehrbuchsammlung)ergänzend: Andreas Meier: Relationale und postrelationaleDatenbanken, Springer (innerhalb der Uni online verfügbar)

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Datenabstraktion

Es gibt drei Abstraktionsebenen im DBMS:

Physische Ebene: Wie sind die Daten gespeichert?(z.B. auf einer Festplatte)

Logische Ebene: Wie sind die Daten strukturiert?(Datenbankschema)

Benutzersicht: Was sieht ein einzelner Benutzer?

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Intensionale and Extensionale Ebene

Unterscheidung zwischen

intensionaler Ebene:Wie sind die abgespeicherten Daten strukturiert?(Datenbankschema)extensionaler Ebene:Welche Daten sind gespeichert? (Ausprägung)

Die intensionale Ebene bleibt typischerweise unverändert, dieextensionale Ebene ändert sich laufend.

Die Änderung der intensionalen Ebene ist mit großem Aufwandverbunden.

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Datenmodelle

DBMS basieren auf bestimmten Datenmodellen.

Ein Datenmodell bestimmt

wie Datenobjekte beschrieben werden können,wie man auf Daten zugreifen und sie ändern kann.

Entsprechend hat jedes Datenmodell

eine Datendefinitionssprache (DDL),eine Datenmanipulationssprache (DML)

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Datenmodelle

DBMS basieren auf bestimmten Datenmodellen.

Ein Datenmodell bestimmt

wie Datenobjekte beschrieben werden können,wie man auf Daten zugreifen und sie ändern kann.

Entsprechend hat jedes Datenmodell

eine Datendefinitionssprache (DDL),eine Datenmanipulationssprache (DML)

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DDL und DML

Die Datendefinitionssprache stellt z.B. Datentypen zum Speichern vonInformationen zur Verfügung (e.g. numbers, strings, etc.).

Die Datenmanipulationssprache (DML) besteht aus

einer Anfragesprache (zum Auslesen der Daten)der ’eigentlichen’ Datenmanipulationssprache(zum Ändern der Daten)

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Verschiedene Datenmodelle

Es gibt verschiedene Datenmodelle:

Netzwerkmodel

(satzorientiert, überholt)

Hierarchisches Model

(satzorientiert, überholt)

Objektorientiertes Modell

(wird kurz erwähnt)

Relationales Modell

(Fokus)

Deduktives Modell

(VO Logik)

XML

(M. Antenreiters Lehrveranstaltung’Datenbeschreibungssprachen’)

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Verschiedene Datenmodelle

Es gibt verschiedene Datenmodelle:

Netzwerkmodel (satzorientiert, überholt)Hierarchisches Model (satzorientiert, überholt)Objektorientiertes Modell

(wird kurz erwähnt)

Relationales Modell

(Fokus)

Deduktives Modell

(VO Logik)

XML

(M. Antenreiters Lehrveranstaltung’Datenbeschreibungssprachen’)

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Verschiedene Datenmodelle

Es gibt verschiedene Datenmodelle:

Netzwerkmodel (satzorientiert, überholt)Hierarchisches Model (satzorientiert, überholt)Objektorientiertes Modell (wird kurz erwähnt)Relationales Modell

(Fokus)

Deduktives Modell

(VO Logik)

XML

(M. Antenreiters Lehrveranstaltung’Datenbeschreibungssprachen’)

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Verschiedene Datenmodelle

Es gibt verschiedene Datenmodelle:

Netzwerkmodel (satzorientiert, überholt)Hierarchisches Model (satzorientiert, überholt)Objektorientiertes Modell (wird kurz erwähnt)Relationales Modell (Fokus)Deduktives Modell

(VO Logik)

XML

(M. Antenreiters Lehrveranstaltung’Datenbeschreibungssprachen’)

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Verschiedene Datenmodelle

Es gibt verschiedene Datenmodelle:

Netzwerkmodel (satzorientiert, überholt)Hierarchisches Model (satzorientiert, überholt)Objektorientiertes Modell (wird kurz erwähnt)Relationales Modell (Fokus)Deduktives Modell (VO Logik)XML (M. Antenreiters Lehrveranstaltung’Datenbeschreibungssprachen’)

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SQL

70er Jahre: Anfragesprache SEQUEL (Structured English QueryLanguage) für relationalen DBMS Prototyp “R” von IBM

80er: kommerzielles System SQL/DS

Standardisierung: erste ANSI-Norm 1986, weitere NormenSQL-92, SQL-99Standards nur teilweise umgesetztverschiedene SQL-Implementierungen von Oracle, IBM, MicrosoftMySQL: freie Software, seit Übernahme von Sun durch Oracleauch kommerzielle Variante

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Verwendete Software

MySQL Community Edition (Version 5.5.60)

SQLYog Community Edition (Version 8.8.2)

Datenbanken zum Download auf Lehrveranstaltungsseite

Alternative Software:Alternative Benutzeroberflächen:MySQL Workbench, Navicat, Sequel Pro (MacOS)

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Zur Installation

zuerst MySQL installieren(Passwort vergeben und merken)

dann SQLYog installieren(neue Connection, dann gemerktes Passwort eingeben)

zum Importieren der Datenbanken siehe Liesmich-File

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SQL – First Contact

Keine Folien für SQL, alles live

... dafür gibt’s Handouts mit den wichtigsten Informationen.

Abfragen selbst probieren!

Weitere Hilfe zu SQL:- MySQL-Referenzhandbuch: gut lesbare Dokumentation- Website: http://sqlzoo.net

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Ungebetene Rätschläge

SQL ist stark an die englische Sprache angelehnt.

Trotzdem: Es gibt klar vorgegebene Syntax, an die man sichhalten muss.Lesen Sie die Angabe.

Nur weil Ihre Abfrage ein Resultat liefert,bedeutet das nicht, dass sie richtig ist.

Sehen Sie sich das Ergebnis an,und machen Sie Plausibilitätschecks!

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Ungebetene Rätschläge

SQL ist stark an die englische Sprache angelehnt.

Trotzdem: Es gibt klar vorgegebene Syntax, an die man sichhalten muss.

Lesen Sie die Angabe.

Nur weil Ihre Abfrage ein Resultat liefert,bedeutet das nicht, dass sie richtig ist.

Sehen Sie sich das Ergebnis an,und machen Sie Plausibilitätschecks!

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Ungebetene Rätschläge

SQL ist stark an die englische Sprache angelehnt.

Trotzdem: Es gibt klar vorgegebene Syntax, an die man sichhalten muss.Lesen Sie die Angabe.

Nur weil Ihre Abfrage ein Resultat liefert,bedeutet das nicht, dass sie richtig ist.

Sehen Sie sich das Ergebnis an,und machen Sie Plausibilitätschecks!

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Ungebetene Rätschläge

SQL ist stark an die englische Sprache angelehnt.

Trotzdem: Es gibt klar vorgegebene Syntax, an die man sichhalten muss.Lesen Sie die Angabe.

Nur weil Ihre Abfrage ein Resultat liefert,bedeutet das nicht, dass sie richtig ist.

Sehen Sie sich das Ergebnis an,und machen Sie Plausibilitätschecks!

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Ungebetene Rätschläge

SQL ist stark an die englische Sprache angelehnt.

Trotzdem: Es gibt klar vorgegebene Syntax, an die man sichhalten muss.Lesen Sie die Angabe.

Nur weil Ihre Abfrage ein Resultat liefert,bedeutet das nicht, dass sie richtig ist.

Sehen Sie sich das Ergebnis an,und machen Sie Plausibilitätschecks!

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Beispielabgabe: Wie abgegeben wird

Starten Abgabesystem (siehe Lehrveranstaltungsseite)Beim ersten Mal Benutzeraccount anlegen (Passwort per E-Mail)Lehrveranstaltung Datenbanken auswählenEntsprechende Beispielnummer auswählen.Die Beispielabfrage hochladen.Das entsprechende File muss den Suffix .sql haben.Für jedes Beispiel muss ein eigenes File abgegeben werden.Alte Einsendungen werden durch neue überschrieben.Bei einigen Beispielen erhalten Sie keine Rückmeldung bzgl. derRichtigkeit des eingesandten Beispiels.

Ronald Ortner

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Beispielabgabe: Was beachtet werden sollte

Anzahl und Reihenfolge der Spalten sind wichtig.(Spaltennamen nicht)Im Ergebnis sollte keine Zeile mehrmals vorkommen.(Im Zweifelsfall DISTINCT verwenden!)Keine KommentareAuf dem Übungsblatt gibt es eine Beispieltabelle mit fiktivenEinträgen, die die Anzahl und Reihenfolge der Spalten spezifiziert.

Ronald Ortner

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Checkliste für die Beispielabgabe (Mo 16:00h – Mo 12:00h)

Wird das SQL-Kommando ausgeführt?Ist das Ergebnis plausibel? (eventuell mit weiteren Abfragenüberprüfen)Anzahl und Reihenfolge der Spalten wie am Übungsblatt?Kein Mehrfachvorkommen von Zeilen im Ergebnis?Wurden Kommentare gelöscht?Keine Leerzeichen nach Funktionsnamen?Kein ORDER BY?Richtige Beispielnummer ausgewählt?Richtige Endung .sql des Abgabefiles?Kein Punkt im Filenamen?

Ronald Ortner