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DBS (Fach) / Definitionen (Lektion)

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• Armstrong Axiome Transitivität: X->Y, Y->Z dann gilt auch X->Z Reflexivität: Y Teilmenge von X dann gilt immer X->Y Verstärkung: Falls X->Y dann auch XZ->YZ. Dabei steht XZ für XuZ Vollständig und Korrekt
• 1. Normalform Atomar Keine Einschränkung der FDs
• 2. Normalform Jedes Attribut prim oder voll funktional von allen Schlüsselkandidaten abhängig.
• 3. Normalform Ein Relationsschema ist in 3. Normalform, wenn für jede nicht triviale funktionale Abhängigkeit X->A gilt:  -X enthält eine Schlüsselkandidaten -oder A ist prim
• Synthesealgorithmus für 3NF 1. Kanonische Überdeckung 2. Neue Relationsschemata aus Fc 3. Rekonstruiere einen Schlüsselkandidaten 4. Eliminiere überflüssige Relationen
• Kanonische Überdeckung 1. Linksreduktion: Überprüfe für alle A in X, ob A überflüssig ist, d.h. obY teil von AttrHülle(F, X -A)gilt. Falls dies der Fall ist, ersetze X -> Y durch (X –A) -> Y. 2. Rechtsreduktion: Überprüfe für alle B in  Y, ob B teil von AttrHülle((F –(X -> Y)) u (X -> ( Y –B)), X) gilt. In diesem Fall ist B auf der rechten Seite überflüssig und kann eliminiert werden, d.h. X -> Ywird durch X -> (Y –B) ersetzt. 3. Entferne FDs mit X-> {} 4. Fasse zusammen
• Boyce-Codd-Normalform Ein Schema Rist in Boyce-Codd-Normalform, wenn für alle nichttrivialen Abhängigkeiten X -> Ygilt: –X enthält einen Schlüsselkandidaten von R
• 4. Normalform Für jede MVD X->-> Y in F+ gilt: MVD ist Trivial (Y teil von X oder Y = R-X) X ist ein Superschlüssel von R
• B Baum Jeder Knoten enthält höchstens 2m Schlüssel Jeder Knoten außer Wurzel enthält mindestens m Schlüssel Die Wurzel enthält mindestens einen Schlüssel Ein Knoten mit k Schlüsseln hat genau k+1 Söhne Alle Blätter befinden sich auf demselben Level
• Transaktion Folge von Befehlen, die die DB von einem konsistenten Zustand in einen anderen konsistenten Zustand überführt Einheit integritätserhaltender Zustandsänderungen einer Datenbank
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• ACID Prinzip Atomicity: Effekt von Transaktion ganz oder garnicht Consistency: Durch die Transaktion wird ein konsistenter Datenbankzustand wieder in einen konsistenten Datenbankzustand überführt Isolation: Innerhalb einer Transaktion nimmt ein Benutzer Änderungen durch andere Benutzer nicht wahr Durability: Der Effekt einer abgeschlossenen Transaktion bleibt dauerhaft in der Datenbank erhalten
• Synchronisation Schutz vor Fehlern durch sich gegenseitig störenden nebenläufigen Zugriff mehrerer Benutzer
• Datensicherheit Schutz vor Verlust von Daten durch technische Fehler (Systemabsturz)
• Integrität Schutz vor Verletzung der Korrektheit und Vollständigkeit von Daten durch berechtigte Benutzer
• Lost Updates Änderungen einer TA können durch Änderungen anderer TA überschrieben werden und dadurch verloren gehen
• Dirty Read/Write Zugriff auf „schmutzige“ Daten, d.h. auf Objekte, die von einer noch nicht abgeschlossenen Transaktion geändert wurden
• Non-Repeatable Read Eine Transaktion sieht während ihrer Ausführung unterschiedliche Werte desselben Objeks
• Schedules Ein Schedule („Historie“) für eine Menge {T1, ..., Tn} von Transaktionen ist eine Folge von Aktionen, die durch Mischen der Aktionen der Transaktionen Ti entsteht, wobei die Reihenfolge innerhalb der jeweiligen Transaktion beibehalten wird
• Serieller Schedule Ein serieller Schedule ist ein Schedule S von {T1, ..., Tn}, in dem die Aktionen der einzelnen Transaktionen nicht untereinander verzahnt sondern in Blöcken hintereinander ausgeführt werden
• Serialisierbarer Schedule Ein (allgemeiner) Schedule S von {T1, ..., Tn} ist serialisierbar, wenn er dieselbe Wirkung hat wie ein beliebiger serieller Schedule von {T1, ..., Tn}
• Konfliktäquivalenz S1 und S2 die gleichen Transaktions-und Aktionsmengen besitzen, d.h. wenn beide Schedules dieselben Operationen ausführen. S1 und S2 die gleichen Abhängigkeitsmengen besitzen, d.h. wenn in der Abhängigkeitsmenge von S1 z.B. die Schreib-Lese-Abhängigkeit ''wi(x) vor rj(x)'' vorkommt (für ein Objekt x), dann muss diese auch in der Abhängigkeitsmenge von S2 vorkommen
• Rücksetzbarer Schedule Eine Transaktion Tidarf erst dann ihr COMMIT durchführen, wenn alle Transaktionen Tj, von denen sie Daten gelesen hat, beendet sind.
• Relation Ausprägung eines Relationsschemas
• Datenbankschema Menge von Relationschemata
• Datenbank Menge von Relationen
• Schlüssel Eine Teilmenge S der Attribute eines Relationenschemas R (S teilmenge von R) heißt Schlüssel wenn gilt: 1) Eindeutigkeit: Keine Ausprägung von Rkann zwei verschiedene Tupelenthalten, die sich in allenAttributen von Sgleichen. 2) Minimalität: Es existiert keine echteTeilmenge, die bereits die Bedingung der Eindeutigkeit erfüllt
• DBS Beschreibung Speicherung und Pflege Wiedergewinnung umfangreicher Datenmengen, die von verschiedenen Anwendungsprogammen dauerhaft (persistent) genutzt werden
• Anforderungen an ein DBS (Edgar F. Codd) • Integration: Einheitliche Verwaltung allervon Anwendungen benötigten Daten. Redundanzfreie Datenhaltung des gesamten Datenbestandes • Operationen: Operationen zur Speicherung, zur Recherche und zur Manipulation der Daten müssen vorhanden sein • Data Dictionary: Ein Katalog erlaubt Zugriffe auf die Beschreibung der Daten • Benutzersichten: Für unterschiedliche Anwendungen unterschiedliche Sicht auf den Bestand • Konsistenzüberwachung: Das DBMS überwacht die Korrektheit der Daten bei Änderungen Datenbanksysteme • Zugriffskontrolle: Ausschluss unautorisierter Zugriffe • TransaktionenZusammenfassung einer Folge von Änderungsoperationen zu einer Einheit, deren Effekt bei Erfolg permanent in DB gespeichert wird • Synchronisation: Arbeiten mehrere Benutzer gleichzeitig mit der Datenbank dann vermeidet das DBMS unbeabsichtigte gegenseitige Beeinflussungen • DatensicherungNach Systemfehlern (d.h. Absturz) oder Medienfehlern (defekte Festplatte) wird die Wiederherstellung ermöglicht (im Ggs. zu Datei-Backup Rekonstruktion des Zustands der letzten erfo
• DML Data Manipulation Sprache
• DDL Data Definition Language
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• Konzeptionelle Ebene Logische Gesamtansicht aller Daten Logisches Schema Beschreibung aller Objekttypen Keine Details der Speicherung DDL
• Externe Ebene Sammlung der individuellen Sichten aller Benutzer- bzw. Anwendungsgruppen in mehreren externen Schemata Ein Benutzer soll keine Daten sehen, die er nicht sehen will (Übersichtlichkeit) oder nicht sehen soll (Datenschutz) Datenbank wird damit von Änderungen und Erweiterungen der Anwenderschnittstellen abgekoppelt (logische Datenunabhängigkeit)
• Interne Ebene Das interne Schema beschreibt die systemspezifische Realisierung der DB-Objekte (physische Speicherung) Das interne Schema bestimmt maßgeblich das Leistungsverhalten des gesamten DBS Die Anwendungen sind von Änderungen des internen Schemas nicht betroffen(physische Datenunabhängigkeit)

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