Piepmeyer Grundkurs Datenbanksysteme

Von den Konzepten bis zur Anwendungsentwicklung
1. Auflage 2011
ISBN: 978-3-446-42875-1
Verlag: Hanser, Carl
Format: PDF
Kopierschutz: Adobe DRM (»Systemvoraussetzungen)

E-Book, Deutsch, 402 Seiten

GRUNDKURS DATENBANKSYSTEME //
- In diesem Lehrbuch finden Sie vor allem das für die Praxis wichtige Wissen rund um Datenbanken.
- Viele Schritt-für-Schritt-Anleitungen und Beispiele erleichtern Ihnen den Zugang zu diesem Themengebiet.
- Im Internet: Aufgaben zum Buch (incl. Lösungen), die SQL-Skripte zum Erzeugen der Demodatenbank, sowie der Quellcode aus dem Buch und Folien für Dozenten
Datenbanken sind heute allgegenwärtig und gehören darum zum Pflichtprogramm für jeden angehenden und gestandenen IT-Profi. In diesem Grundkurs lernen Sie, was für die praktische Arbeit mit Datenbanken wichtig ist.
Ganz ohne Theorie geht es nicht, deshalb lernen Sie zu Beginn die Konzepte relationaler Datenbanksysteme kennen. Im zweiten Teil des Buches geht es um die Modellierung und das Design von Datenbanken. Als nächstes erhalten Sie eine Einführung in die Datenbankabfragesprache SQL, beschäftigen sich vor allem mit der select-Anweisung und erfahren, wie Sichten auf Datenbanken realisiert werden. Ein wichtiges Thema des Buches ist das Aufsetzen von und die Anwendungsentwicklung für Datenbanken. Hier werden grundlegende Java-Kenntnisse vorausgesetzt. Abschließend blickt dieser Grundkurs über die Grenzen der relationalen Datenbankwelt hinaus und stellt objektorientierte Datenbanken, XML-Datenbanken und NoSQL in den Grundzügen vor.
Mit Hilfe von Schritt-für-Schritt-Anleitungen und zahlreichen Beispielen führt der Autor Sie anschaulich in das Themengebiet ein. Aufgaben zum Buch finden Sie im Internet unter www.grundkurs-datenbanksysteme.de. So können Sie das Buch zum Selbststudium oder begleitend zu einer Vorlesung nutzen.
AUS DEM INHALT: Relationale Datenbanken, Tabellen und Constraints, Normalisierung, Grundlagen von SQL, Einfache select-Anweisungen, Funktionen in SQL-Anweisungen, Geschachtelte Abfragen, Views, Transaktionen, JDBC, Hibernate, Architektur eines Datenbanksystems, Objektdatenbanken, XML-Datenbanken, NoSQL u.v.m.

Autoren/Hrsg.

Piepmeyer, Lothar

Inhaltsverzeichnis

1;Inhaltsverzeichnis;6
2;Vorwort;14
3;Teil I: Einleitung;16
3.1;1 Was sind eigentlich Datenbanken?;18
3.1.1;1.1 Konsistenz ist Grundvoraussetzung;18
3.1.2;1.2 Keine Datenbank ohne Datenbankmanagementsystem;19
3.1.3;1.3 Dauerhafte Speicherung;20
3.1.4;1.4 Alle auf einen;21
3.1.5;1.5 Auf Nummer sicher;22
3.1.6;1.6 Damit alles stimmt;22
3.1.7;1.7 Tornadosicher;24
3.1.8;1.8 Der Mensch;24
3.1.9;1.9 Warum nicht selber machen?;25
3.1.10;1.10 Das ANSI SPARC-Modell als Lösung;28
3.1.11;1.11 Wie alles anfing;31
3.1.12;1.12 Mit IMS zum Mond;32
3.1.13;1.13 Und heute?;33
3.1.14;1.14 Wie geht es weiter?;34
3.2;2 Relationale Datenbanken – eine kurze Übersicht;36
3.2.1;2.1 Relationen gibt es schon lange;36
3.2.2;2.2 Die zwölf Gebote;37
3.2.3;2.3 Funktioniert das überhaupt?;38
3.2.4;2.4 Wo bekommt man ein RDBMS?;39
3.2.5;2.5 Ein RDBMS zum Anfassen;39
3.2.6;2.6 Erste Schritte mit SQL;41
3.2.7;2.7 Der Systemkatalog;43
3.2.8;2.8 Was kann SQL?;45
3.3;3 Das relationale Modell;48
3.3.1;3.1 Mengen;48
3.3.2;3.2 Das kartesische Produkt;49
3.3.3;3.3 Relationen;51
3.3.4;3.4 Die Projektion;53
3.3.5;3.5 Superschlüssel;54
3.3.6;3.6 Schlüsselkandidaten;56
3.3.7;3.7 Relationentyp;59
3.3.8;3.8 Fremdschlüssel;60
3.3.9;3.9 Alles nur graue Theorie?;63
3.4;4 Die Relationenalgebra;66
3.4.1;4.1 Die Projektion;67
3.4.2;4.2 Abgeschlossenheit;69
3.4.3;4.3 Produkt, Vereinigung und Differenz;70
3.4.4;4.4 Prädikate;73
3.4.5;4.5 Die einfache Selektion;76
3.4.6;4.6 Der Durchschnitt;77
3.4.7;4.7 Die allgemeine Selektion;77
3.4.8;4.8 Der Join;79
3.4.9;4.9 Wo sind die Grenzen?;81
3.4.10;4.10 Was soll das?;82
3.4.11;4.11 Atomare Werte;83
3.4.12;4.12 Wiederholungsgruppen;84
4;Teil II: Die Datenbank wird erschaffen;86
4.1;5 Tabellen und Constraints;88
4.1.1;5.1 Die Wirklichkeit ist nicht vollkommen;88
4.1.2;5.2 Keine Relationentypen in SQL;89
4.1.3;5.3 Domänen – ein selten besuchtes Gebiet;90
4.1.4;5.4 Der Typ ist wichtig;90
4.1.5;5.5 Die reine Lehre;91
4.1.6;5.6 Dubletten verhindern;92
4.1.7;5.7 Primärschlüssel;96
4.1.8;5.8 Fremdschlüssel;96
4.1.9;5.9 Natürliche Schlüssel;99
4.1.10;5.10 Künstliche Schlüssel leicht gemacht;102
4.1.11;5.11 Statische Regeln;103
4.1.12;5.12 Es muss nicht immer statisch sein;105
4.1.13;5.13 Tabellen mit gleichen Namen;106
4.1.14;5.14 null – die unbekannte Dimension;108
4.1.15;5.15 Änderungen von referenzierten Daten;115
4.1.16;5.16 Datentypen;117
4.2;6 Von der Idee zum Konzept;124
4.2.1;6.1 Entitäten und ihre Attribute;125
4.2.2;6.2 Entitätstypen;128
4.2.3;6.3 Beziehungen;131
4.2.4;6.4 Wie viel Entität darf's denn sein?;133
4.2.5;6.5 Rekursive Beziehungen;136
4.2.6;6.6 Hält doppelt gemoppelt besser?;138
4.2.7;6.7 Ist doch ganz einfach?;140
4.3;7 Von einem Modell zum nächsten;142
4.3.1;7.1 Mehrwertige Datentypen;143
4.3.2;7.2 Zusammengesetzte Attribute;144
4.3.3;7.3 Aus Entitätstypen werden Tabellen;144
4.3.4;7.4 Beziehungen mit mehr als zwei Teilnehmern;145
4.3.5;7.5 Binäre Beziehungen;147
4.3.5.1;7.5.1 C-CM-Beziehungen;148
4.3.5.2;7.5.2 1-CM-Beziehungen;148
4.3.5.3;7.5.3 1-C-Beziehungen;149
4.3.5.4;7.5.4 C-C-Beziehungen;149
4.3.5.5;7.5.5 CM-CM-Beziehungen;151
4.3.5.6;7.5.6 1-1-Beziehungen;152
4.3.5.7;7.5.7 Weitere Beziehungstypen;154
4.3.5.8;7.5.8 Beziehungen mit Attributen;154
4.4;8 Normalisierung;158
4.4.1;8.1 Anomalien;158
4.4.2;8.2 Die 1. Normalform;162
4.4.3;8.3 Funktionale Abhängigkeiten;163
4.4.4;8.4 Neuer Wein in alten Schläuchen;167
4.4.5;8.5 Die 2. Normalform;168
4.4.6;8.6 Der Weg in die Normalität;170
4.4.7;8.7 Die 3. Normalform;174
5;Teil III: Ran an die Daten;178
5.1;9 Grundlagen von SQL;180
5.1.1;9.1 Merkmale von SQL;180
5.1.2;9.2 Die Bestandteile von SQL;182
5.1.3;9.3 Der Standard;184
5.2;10 Einfache select-Anweisungen;186
5.2.1;10.1 Viele Möglichkeiten, um Spalten zu beschreiben;187
5.2.2;10.2 Datensätze mit where auswählen;191
5.2.3;10.3 Einige nützliche Operatoren;193
5.2.4;10.4 Sortieren;196
5.2.5;10.5 Alles in einen Topf;197
5.3;11 Funktionen in SQL-Anweisungen;202
5.3.1;11.1 Funktionen zur Textverarbeitung;204
5.3.2;11.2 Funktionen für Zahlen;206
5.3.3;11.3 Funktionen für Datumsangaben;208
5.3.4;11.4 Aggregatfunktionen;209
5.4;12 Daten zusammenfassen;214
5.4.1;12.1 Die group by-Komponente;214
5.4.2;12.2 Die having-Komponente;217
5.5;13 Datensätze verbinden;222
5.5.1;13.1 Joins mit SQL;224
5.5.2;13.2 Eine andere Syntax;227
5.5.3;13.3 Outer Joins;228
5.5.4;13.4 Muss es immer natürlich sein?;229
5.5.5;13.5 Joins mit mehr als zwei Tabellen;230
5.6;14 Geschachtelte Abfragen;234
5.6.1;14.1 Tabellen ohne Join verbinden;234
5.6.2;14.2 Vorsicht bei Mengen;236
5.6.3;14.3 Weitere Operatoren für Mengen;237
5.6.3.1;14.3.1 all;238
5.6.3.2;14.3.2 any;240
5.6.3.3;14.3.3 exists;241
5.6.4;14.4 Geschachtelte Abfragen oder Joins?;241
5.6.5;14.5 Korrelierte geschachtelte Abfragen;243
5.7;15 Views – sehen Sie Ihre Daten mal anders;246
5.7.1;15.1 Was sind Views?;248
5.7.2;15.2 Wozu Views?;249
5.7.3;15.3 Änderungen in Views;251
5.7.4;15.4 Codds 6. Regel;253
5.8;16 Machen Sie Ihre Datenbanken sicher!;256
5.8.1;16.1 Benutzerverwaltung;257
5.8.2;16.2 Welche Rechte gibt es?;259
5.8.3;16.3 Rechte auf Views;260
5.8.4;16.4 Weitergabe von Rechten;261
5.8.5;16.5 Verkettungen von Rechten;262
6;Teil IV: Anwendungsentwicklung;264
6.1;17 Transaktionen;266
6.1.1;17.1 Was schiefgehen kann, geht schief;266
6.1.2;17.2 Ein Experiment;268
6.1.3;17.3 Anweisungen gruppieren;269
6.1.4;17.4 Das Transaktionsprotokoll;271
6.1.5;17.5 Auch nach außen eine Einheit;272
6.1.6;17.6 ACID – Transaktionen kurz und bündig;274
6.2;18 JDBC;276
6.2.1;18.1 Der Cursor – die Verbindung zweier Welten;276
6.2.2;18.2 Wie bringe ich meiner Programmiersprache SQL bei?;279
6.2.3;18.3 Einige Vorarbeiten;280
6.2.4;18.4 Gute Verbindungen sind alles;281
6.2.5;18.5 Aus der Datenbank in das Programm;283
6.2.6;18.6 Ohne Transaktionen würde etwas fehlen;286
6.2.7;18.7 Flottes SQL dank guter Vorbereitung;287
6.2.8;18.8 Kurz vor Schluss;290
6.3;19 Hibernate;294
6.3.1;19.1 Was ist O/R-Mapping?;294
6.3.2;19.2 Aufbau einer Entwicklungsumgebung;296
6.3.3;19.3 Die Konfiguration;298
6.3.4;19.4 Ein einfaches Mapping;300
6.3.5;19.5 Daten einfügen und ändern;304
6.3.6;19.6 Daten lesen;306
6.3.7;19.7 Komplexe Attribute;307
6.3.8;19.8 Kein Allheilmittel;309
6.4;20 Unter der Haube;312
6.4.1;20.1 Alles kann so einfach sein;312
6.4.2;20.2 Die Festplatte;313
6.4.3;20.3 Caching;316
6.4.4;20.4 Wenn's mal kracht;317
6.4.5;20.5 Das Transaktionsprotokoll;319
6.4.6;20.6 Der Optimierer;321
6.4.7;20.7 Der Index;325
6.4.8;20.8 B+-Bäume;328
6.4.8.1;20.8.1 Idee;328
6.4.8.2;20.8.2 Beispiel;330
6.4.8.3;20.8.3 Regeln;330
6.4.8.4;20.8.4 Suchen;332
6.4.8.5;20.8.5 Einfügen;333
6.4.8.6;20.8.6 Löschen;334
6.4.8.7;20.8.7 Wie schnell ist das?;335
6.4.9;20.9 Indizierung mit SQL;336
7;Teil V: Es muss nicht immer relational sein;340
7.1;21 Objektdatenbanken;342
7.1.1;21.1 Das Manifest;342
7.1.2;21.2 db4o;344
7.1.2.1;21.2.1 db4o kann so einfach sein;345
7.1.2.2;21.2.2 Query By Example;346
7.1.2.3;21.2.3 Native Abfragen;348
7.1.3;21.3 Warum nicht gleich objektorientiert?;350
7.2;22 XML-Datenbanken;352
7.2.1;22.1 Eine ganz einfache Syntax;353
7.2.2;22.2 Selbstdefinierte Regeln;355
7.2.3;22.3 XML und relationale Datenbanken;358
7.2.3.1;22.3.1 Datenzentriertes XML;358
7.2.3.2;22.3.2 Dokumentenzentriertes XML;360
7.2.4;22.4 XPath – eine Abfragesprache für XML;362
7.2.5;22.5 XQuery – fast wie zu Hause;366
7.2.6;22.6 Der hybride Ansatz;370
7.3;23 NoSQL;374
7.3.1;23.1 Das Kreuz mit dem Schema;374
7.3.2;23.2 Gewaltige Datenmengen;375
7.3.3;23.3 Nicht immer das Gleiche;376
7.3.4;23.4 Schemafreie Datenbanken mit MongoDB;376
7.3.5;23.5 Gruppieren und Aggregieren mit MapReduce;379
7.3.6;23.6 Sharding mit MongoDB;380
7.3.7;23.7 Drum prüfe, wer sich bindet;384
8;Literaturverzeichnis;386
9;Stichwortverzeichnis;390

Über Autor(innen)

Prof. Dr. Lothar Piepmeyer unterrichtet an der Fakultät für Informatik der Hochschule Furtwangen. Vor seiner Hochschultätigkeit arbeitete er als Consultant und Trainer für die Datenbank Informix bei der IBM.