Informatik - Arbeiten mit Datenbanken
Wir hatten letzte Stunde die Datei "einkauf" aus der Tabellenkalkulation in eine Datenbank umgewandelt. Diese Datei einkauf.odb
kannst du, falls du sie nicht mehr hast in Mebis herunterladen.
 Merke
Große Datenmengen werden so gespeichert, dass gezielt ausgewählte Teile der Daten wiedergewonnen und je nach Fragestellung in geeigneter Zusammenstellung ausgegeben werden können. Dies erfolgt in Datenbanken. |
Nach welchen Kriterien erstellt man eine Datenbank?
Unsere Datenbank haben wir aus einer Tabellenkalkulationsdatei durch Konvertierung übernommen. Alle Einträge aus der Tabellenkalkulation wurden eins zu eins in die Datenbank geschrieben.
Festlegungen, welche Anforderungen und Arbeitsabläufe man an ein Datenbanksystem stellt, werden in einem sogenannten 'Pflichtenheft formuliert. Dazu ist eine objektorientierte Analyse der Datensammlung hilfreich.
In einer Klasse sind gleichartige Objekte. Ein Objekt gehört genau einer Klasse an.
In der Klasse wir der Bauplan der Objekte festgelegt.
In der objektorientierten Programmierung bezeichnet ein Objekt ein Exemplar einer bestimmten Klasse.
Objekte derselben Klasse besitzen dieselben Attribute und Methoden. Sie können sich in den Attributwerten unterscheiden.
Für unsere Datenbank einkauf sieht das Klassendiagramm wie folgt aus:
Vereinbarung: Klassennamen werden groß geschrieben, deshalb ist der Klassenname EINKAUF im Klassendiagramm groß gesschrieben.
Dagegen ist der Name der Tabelle einkauf klein geschrieben.
Für Objekte einer Klasse kann man wie auch schon in der Tabellenkalkulation Datentypen festlegen. Man unterscheidet:
| Datentyp | Formatangabe | Wertebereich |
|---|---|---|
| VARCHAR | maximale Zeichenzahl für den Text | Zeichenfolge von variabler, aber begrenzter Länge z.B. VARCHAR(20) |
| CHAR | Zeichenzahl für den Text | Zeichenfolge mit fester Länge |
| INT | ganze Zahl | |
| FLOAT | Kommazahl mit etwa 7 gültigen Ziffern | |
| DOUBLE | Kommazahl mit etwa 15 gültigen Ziffern | |
| DECIMAL | Ziffernzahl, Nachkommastellen | Kommazahl im Dezimalsystem mit genau festgelegter Stellenzahl |
| DATE | Datumsangabe | |
| TIME | Zeitangabe | |
| DATETIME | kombinierte Datums- und Zeitangabe |
Vergleiche auch Buch S. 73-75!
Diese Datentypen werden den Objekten unserer Klasse zugeordnet. Dies macht man beim erstellen einer Tabelle, wenn man die Objekte einträgt und dabei den Datentyp zuweist.
Man notiert dies im Pflichtenheft als Tabellenschena.
Für unser Beispiel EINKAUF schaut dann das Tabellenschema für die Tabelle einkauf wie folgt aus:
einkauf(Kunde:varchar(50), Geschlecht:varchar(1), Sparte:varchar(25), Warenbezeichnung:varchar(50), Preis:decimal(8,2), Zahlungsart:varchar(10), Geschäft:varchar(25), Kaufdatum:date)
| Merke
Im Tabellenschema kommt zuerst der Name der Tabelle, danach werden in runden Klammern die Objekte mit ihrem Dateityp aufgeführt. |
Zuerst steht der Name der Tabelle: einkauf
Dann öffnet man eine runde Klammer.
Nun kommen die Objekte Kunde, Geschlecht, Sparte, Warenbezeichnung, Preis, Zahlungsart, Geschäft, Kaufdatum
Hinter jedem Objekt steht : und danach folgt der Dateityp.
Dabei heißt varchar(50), dass hier eine Zeichenfolge von bis zu 50 Zeichen stehen kann.
cecimal(8,2) bedeutet, dass eine Dezimalzahl mit zwei Kommastellen angezeigt wird
date gibt eine Datumsangabe an.
Am Ende schließt man die runde Klammer.
Man kann die Begriffe wie Klasse, Objekt, Attribut, ... eines objektorientierten Datenmodells auf das Datenbankschema übertragen.
| objektorientiertes Datenmodell | Datenbankschema | |
|---|---|---|
| Klasse | Tabellendefinition | |
| Objekt | Datensatz (Tabellenzeile) | |
| Attribut (bei der Klasse) | Spalte in der Tabelle | |
| Attribut (bei einem Objekt) | Feld | |
| Attributwert | Feldinhalt | |
| Menge aller Objekte einer Klasse | alle Datensätze einer Tabelle |
Damit hat man eine Verbindung der Begriffe aus objektorientierten Modellen (z.B. Robot Karol) zum Datenbankschema.
Das Klassendiagramm könnte wie folgt aussehen:
Buch
Autor
Titel
ISBN
Preis
Erscheinungsort
Erscheinungsjahr
Bereich
Verlag
Band
In der von mir in Mebis bereitgestellten Datei gibt es bereits eine Tabelle buch. Wenn du sie nicht löschen willst, dann benenne sie um.
Zum Erstellen einer neuen Tabelle klicke in der linken Spalte auf Tabelle und dann in der rechten Spalte "Tabelle in Entwurfsansicht erstellen". Es öffnet sich ein neues Fenster mit einer Tabelle. In diese Tabelle trägst du bitte die Begriffe, die du dir im Tabellenschema überlegst hast ein und wählst einen geeigneten Dateityp aus (Feldtyp anklicken und im drop-down-menue auswählen). Wähle als Eintrag in der ersten Zeile Buchnummer! Die Erklärung hierzu folgt in der Lösung.
Die Tabelle könnte dann so aussehen:
Nun musst du die Tabelle noch abspeichern. Wenn du sie mit "speichern unter ..." abspeichern willst, kommt als nächstes die Meldung:
Es fehlt ein sogenannter Primärschlüssel.
Markiere mit der rechten Maustaste die Zeile "Buchnummer" und klicke im Menü unten Primärschlüssel an. Dann erscheint wie im obigen Bild ein kleiner Schlüssel, der Primärschlüssel vor der Zeile.
Ein Primärschlüssel""" dient dazu einen Datensatz eindeutig zu identifizieren. Warum kann man nicht den Buchtitel verwenden. Es kann sein, dass man zwei Bücher mit gleichem Buchtitel oder ein Buch mit gleichem Titel mehrere Bände hat. Der Autor eignet sich auch nicht, da man eventuell mehrere Bücher desselben Autors hat. Ebenso fallen die anderen Begriffe heraus.
Deshalb solltest du als ersten Eintrag in der Tabelle die Buchnummer eintragen. Diese ist ein geeigneter Primärschlüssel, da die Bücher durchnummeriert werden und jedes Buch über seine Buchnummer eindeutig identifiziert werden kann.
In der Datenbank unserer Schulbibliothek hat auch jedes Buch eine Signatur, die bei jedem Buch als ID angezeigt wird.
 Merke:
Die Datensätze in einer Tabelle müssen eindeutig unterscheidbar sein. Da für die Datensätze kein Bezeichner zur Verfügung steht, können sie nur nach den Werten ihrer Felder unterschieden werden. Daher darf es niemals zwei Datensätze geben die in allen Feldwerten übereinstimmen! Deshalb muss für eine Tabelle ein Primärschlüssel vereinbart werden. |
Will man keine ID als eigene Spalte in der Tabelle haben, kann man auch mehrere Spalten, die dazu geeignet sind Datensätze zu unterscheiden als Schlüssel nehmen.
a) Bei den Olympischen Spielen 1988 in Seoul gewann John Smith im Freistil-Ringen (Federgewicht) Gold für die USA. Bei der gleichen Olympiade eroberte ein Namensvetter Bronze für USA im Ruder-Achter. Ebenso holte John Smith 1924 für Kanada in Paris Silber im Ruder-Achter.
Als Schlüssel ungeeignet. Nimmt man Geburtstag noch dazu, wäre es geeignet.
b) Athen 1896, 1906 und 2004, also ungeeignet.
Ein geeigneter Schlüssel ist Austragungsort und -jahr.
c) geeignet
d) Ungeeignet, da es an jeder Wettkampfstätte ein Olympiastadion gibt.
Adresse ist ein geeigneter Schlüssel.
e) Ungeeinet, da es in einer Sportart mehrere Rekorde (ER, WR, OR) geben kann.
a) Je zwei Datensätze müssen sich in mindestens einem Feldwert unterscheiden! Die Spalte bzw. Spaltenkombination, deren Werte jeden Datensatz eindeutig festlegen, nennt man Schlüssel. In dieser Tabelle ist kein Schlüssel erkennbar.
b) Ein geeigneter Schlüssel ist nicht erkennbar. Personen können identische Namen haben. Ist Andrea Muster immer dieselbe Person?
Der Schlüssel soll alle Einkäufe unterscheidbar machen. Daher fügt man in der Tabelle eine weitere Spalte ID ein und nummeriert die Einkäufe durch.
Öffne in der Datei einkauf.odb die Tabelle einkauf. Dort ist die erste Spalte ID, mit der die Einkäufe durchgezählt werden und damit eindeutig unterscheidbar sind. ID ist ein geeigneter Schlüssel. Man hätte ihn auch Einkaufsnummer nennen können, aber dann wäre ja die Spalte wegen ein- bis dreistelligen Zahlen viel zu breit geworden.
c) Im Tabellenschema wird der Schlüssel unterstrichen:
Nun ist die Seite ganz schön lang geworden. Damit es weiterhin übersichtlich bleibt kommt eine neue Seite Informatik - Modellierung von Datenbanken
