In der Vorlesung Datenbanksysteme werden zunächst kurz die historische Entwicklung, die Aufgaben und die Architektur von Datenbanksystemen skizziert. Hieran anschliessend werden unterschiedliche Datenmodelle, insbesondere das Entity-Relationship-Modell, das Relationen-Modell und ein objektorientiertes Datenmodell, diskutiert. Ein weiterer Abschnitt über Relationale Datenbank-Sprachen beschreibt nach einer einführenden Klassifikation dieser Sprachen die Relationen-Algebra und zwei Relationen-Kalküle als Grundlage für deskriptive Anfragesprachen. Konkrete Kalkülbasierte Sprachen wie SQL, QUEL und QBE werden vorgestellt. Der anschliessende Stoff über Programmierschnittstellen stellt die in diesem Zusammenhang wichtigsten Konzepte zum relationalen Datenmodell vor. Im folgenden Teil über Datenintegrität und Datenschutz werden nach einer Begriffsklärung insbesondere Integritätsregeln in Datenbanksprachen eingeführt. Zum Abschluss der Vorlesung werden zentrale Begriffe und Verfahren aus dem relationalen Datenbankentwurf diskutiert.

The course Database Systems shortly sketches the historical development, the tasks, and the architecture of database systems. Following this, different data models, in particular the Entity-Relationship Model, the Relational Model and an Object-Oriented Data Model, are discussed. The next section on Relational Database Languages described after an introductory classification of such languages the Relational Algebra and two Relational Calculi serving as foundations for descriptive database languages. Concrete calculus-based languages like SQL, QUEL, and QBE are introduced. The following subject on Programming Interfaces discusses the most important featuress of the Relational Model needed in this context. After having discussed the basic relevant notions, in the next part on Data Integrity and Security, integrity rules in database lanuguages are introduced. In the last part of the course, central notions and algorithms from Relational Database Design are discussed.

Diese Seiten werden während der Veranstaltung ständig ergänzt und aktualisiert.

Vorlesung:

• Donnerstag 10 - 12, MZH 1400
• Donnerstag 14 - 16, MZH 1400

Übung:

• Achtung Änderung: Nur Mittwochs 8 - 10 Uhr, MZH 4194
• Ab Mittwoch den 04.10.2008: 10 - 12 Uhr, MZH 7210

• A. Heuer, G. Saake, K.-U. Sattler: Datenbanken - Konzepte und Sprachen, 3., aktualisierte und erweiterte Auflage. Mitp-Verlag, Bonn. 2007.
• R. Elmasri, S. B. Navathe: Grundlagen von Datenbanksystemen, 3. überarbeitete Auflage. Addison-Wesley, Pearson Studium, München. 2002.

Folien und ergänzendes Material:

• Entwicklung und Aufgaben von DBS (pdf-file)
• Beispiel zur Drei-Ebenen-Architektur (pdf-file)
• Datenmodelle - Teil 1 (pdf-file)
• Datenmodelle - Teil 2 (pdf-file)
• ER-Diagramme (komplexeres Beispiel (pdf-file), fehlerhafte und unsaubere Beispiele (pdf-file))

Übungsblätter:

• 1. Übungsblatt (pdf-file)
• 2. Übungsblatt (pdf-file)
• 3. Übungsblatt (pdf-file)

Richtlinien für Hausarbeiten:

• Bearbeitung in Gruppen
• Pro Person ca. 20 Seiten
• Thema 'Datenbankentwurf'
• Befolgung der folgenden Strukturvorgaben
  1. informelle Beschreibung einer Anwendungssituation; Abstimmung mit den Betreuern

  2. konzeptioneller Entwurf als ER-Schema (Alternativen diskutieren; ungefähr 10-15 Entitytypen)

     • Grundsätzlich: Sinnhafte, aber dennoch möglichst kurze, und sprechbare Bezeichner für alle Modellelemente wählen; also z.B. für Entitytypen (z.B. PERSON, COMPANY, FLUG, MITARBEITER), Attribute (z.B. Salary, Gehalt, Preis), Beziehungen (z.B. WorksFor, Job, Employment, Marriage, Fatherhood, Authorship, Mutterschaft, Ehe, Arbeitsverhätnis, Arbeitsverhaeltnis), Bezeichner entweder einheitlich Deutsch oder einheitlich Englisch, Bezeichner in der Regel ohne Unterstrich
     • verbale Erläuterung der Entitytypen, Attribute, Beziehungen und Multiplizitätsangaben, gegebenenfalls auch der Vererbungsbeziehungen

  3. Integritätsbedingungen

     • informelle Definition und Erläuterung
     • formale Definition (z.B. mit RA, oder TK)
     • Überlegungen zur Konsistenz, Vollständigkeit und Unabhängigkeit der Gesamtheit der Integritätsbedingungen

  4. Realisierung als Relationales DB-Schema

     • Anwendung des Standardverfahrens
     • Besonderheiten der Schema-Übersetzung
     • Übersetzung der Integritätsbedingungen
     • Vermeidung von Redundanz und Anomalien

  5. Sichten

  6. Standardanfragen mit SQL und einer anderen formalen Sprache (z.B. in RA, TK, oder BK)

• Beispiele (pdf-1, pdf-2, pdf-3, pdf-4, pdf-5, pdf-6, pdf-7, pdf-8)