Relationale Datenbanken

Übernommen von inf-schule.de

Tabellen eignen sich besonders gut, um Daten darzustellen. Sie bilden daher die Basis für relationale Datenbanken.

Merke:

Eine relationale Datenbank ist im einfachsten Fall eine Sammlung von Tabellen.

Eine Datenbanktabelle besteht aus mehreren Elementen:

einem eindeutigen Namen
einer Reihe von eindeutig benannten Spalten (Attribute)
einem genau definierten Wertebereich (Datentyp) für jedes Attribut (Zahl, Text, Datum, etc.)
beliebig vielen Zeilen (Datensätze). Jeder Datensatz besitzt Werte in den Attributen (Datenwerte).

Bei der Planung einer Datenbank sind die Datensätze zunächst unwichtig. Deswegen stellt man die Tabellen einer Datenbank verkürzt als Datenbankschema dar, wie rechts zu sehen ist für die Tabelle „ort“.

Im Datenbankschema sind nur Attribute mit ihren Datentypen zu sehen.

V⚙ort

▤Name : varchar(30)
▤Land : varchar(50)
#Einwohner : int(11)
#Laenge : decimal(10,4)
#Breite : decimal(10,4)

Fahre mit der Maus über die Begriffe oder die Zeilen des Schemas (oder tippe sie an): Die passenden Teile der Tabelle werden hervorgehoben.

Der Begriff „relational“ kommt von einer mathematischen Betrachtung einer Datenbank in einer so genannten Relationenalgebra. Das ist für uns aber zunächst nicht weiter wichtig.

Ein Wert für ein Attribut in einem Datensatz soll atomar sein. Das bedeutet unter anderem, dass nur einfache Werte und keine Listen gespeichert werden dürfen. Das Beispiel einer Klassen-Tabelle unten wäre also aufgrund der Lehrerliste nicht korrekt.

klasse

Name	Raum	Lehrer
9a	407	G.Lenk, A.Kribich, T.Oretisch
9b	405	A.Kribich, S.Treng

Aufgabe 1

Hier siehst du ein mögliches Datenbankschema für Länder, darunter drei Datensätze in der Tabelle.

V⚙land

▤LNR : varchar(4)
▤Name : varchar(50)
#Einwohner : decimal(20,2)
#Flaeche : int(11)
▤Hauptstadt : varchar(30)
▤Kontinent : varchar(15)
#KontinentFlaeche : int(11)
#KontinentEinwohner : int(11)

land

LNR	Name	Einwohner	Flaeche	Hauptstadt	Kontinent	KontinentFlaeche	KontinentEinwohner
UAE	Vereinigte Arabische Emirate	5.47	83600	Abu Dhabi	Asien	44	4010
WAN	Nigeria	230.8	923768	Abuja	Afrika	30	944
GH	Ghana	25.24	238537	Accra	Afrika	30	944

Freitext

Ergänze drei weitere Länder und führe dazu auch ggf. eine kurze Recherche durch.

LNR	Name	Einwohner	Flaeche	Hauptstadt	Kontinent	KontinentFlaeche	KontinentEinwohner
UAE	Vereinigte Arabische Emirate	5.47	83600	Abu Dhabi	Asien	44	4010
WAN	Nigeria	230.8	923768	Abuja	Afrika	30	944
GH	Ghana	25.24	238537	Accra	Afrika	30	944

💡 Zum Speichern deiner Antwort bitte einloggen.

Aufgabe 2

Beim Planen einer Datenbank sind die konkreten Datensätze noch nicht von Bedeutung. Daher plant man zunächst nur die Tabellen mit ihren verschiedenen Attributen. Unten ist das Datenbankschema der ort-Tabelle dargestellt, welche du im Merkkasten oben schon gesehen hast. Zusätzlich ist noch eine weitere Tabelle für Länder angegeben.

V⚙ort

▤Name : varchar(30)
▤Land : varchar(50)
#Einwohner : int(11)
#Laenge : decimal(10,4)
#Breite : decimal(10,4)

V⚙land

▤LNR : varchar(4)
▤Name : varchar(50)
#Einwohner : decimal(20,2)
#Flaeche : int(11)
▤Hauptstadt : varchar(30)
▤Kontinent : varchar(15)
#KontinentFlaeche : int(11)
#KontinentEinwohner : int(11)

Lückentext

a) Die beiden Tabellen heißen und .

Aufgabe 2b

b) Zu welcher Tabelle gehören diese Attribute?

Flaeche

LNR

Kontinent

Einwohner

Hauptstadt

Breite

Name

Land

Laenge

Drag the Words

c) Welche Bedeutung könnten die Begriffe haben? varchar: [___] · int: [___] · decimal: [___]

Datum ganze Zahl Text (Zeichenkette) Wahrheitswert Kommazahl

Multiple Choice

d) Welche Bedeutung könnten die Werte in den Klammern haben, z. B. varchar(30) oder int(11)?

Die maximale Länge des Werts, also die Anzahl der Zeichen bzw. Stellen Die Position des Attributs in der Tabelle Der kleinste erlaubte Wert Die Anzahl der Datensätze, die in der Tabelle stehen dürfen

Aufgabe 2e

e) Bewerte den folgenden Datensatz der Tabelle land für die Schweiz:

CH ; Schweiz ; 8.18 Mio ; 41285.5 ; Bern ; Europa ; 10 ; ???

Entscheide für jeden Wert, ob er zum Datentyp des zugehörigen Attributs passt. Vergleiche dazu mit dem Datenbankschema und mit gültigen Datensätzen aus Aufgabe 1.

Schweiz

Europa

Bern

CH

???

41285.5

8.18 Mio

10

Aufgabe 3

Erstelle die Struktur einer Tabelle für die Daten der Schülerinnen und Schüler deiner Klasse, z. B. für eine Schulverwaltungssoftware oder eine App für Vertretungspläne.

Freitext

a) Welche Attribute mit welchen Wertebereichen (Datentypen) müsste die Tabelle haben?

Attribut	Datentyp

💡 Zum Speichern deiner Antwort bitte einloggen.

Multiple Choice

b) Was solltest du speichern: das Alter der Schülerin/des Schülers oder das Geburtsdatum?

Das Geburtsdatum, weil sich das Alter jedes Jahr ändert und sich aus dem Geburtsdatum berechnen lässt. Beides, damit man nichts nachrechnen muss. Das Alter, weil es weniger Speicherplatz braucht. Das Alter, weil man es direkt ablesen kann.

Freitext

c) Schreibe einige wenige Beispieldatensätze auf (mit erfundenen Daten). Trage in die erste Zeile deine Attribute ein.

💡 Zum Speichern deiner Antwort bitte einloggen.

Aufgabe 4

Immer wieder parken Autos von Fremden auf dem Lehrerparkplatz. Das Sekretariat benötigt daher die Information, welches Auto von welchem Lehrer gefahren wird. Dafür wurde die Lehrer-Tabelle ergänzt:

lehrer

Name	Fächer	KFZ
G.Lenk	D, E	XX-GL 999
A.Kribich	M, kR, Sp	YY-AK 42, YY-MK 88

Multiple Choice

Warum ist die Tabelle nicht gut gelungen und widerspricht eigentlich sogar den Regeln einer relationalen Datenbank?

Kennzeichen sind keine Zahlen und dürfen deshalb nicht gespeichert werden. Der Name einer Lehrkraft darf nicht als Attribut verwendet werden. Die Tabelle hat zu wenige Datensätze. In den Spalten Fächer und KFZ stehen Listen mit mehreren Werten – die Werte sind nicht atomar.