Grundkurs Datenbankentwicklung: Von der Anforderungsanalyse zur komplexen Datenbankanfrage (German Edition)

Mit diesem Buch erhalten Studierende einen kompakten und praxisorientierten Einstieg, mit dem sie bereits früh im Studium sehr gut zurechtkommen. Die verschiedenen Phasen einer Datenbankentwicklung werden mit ihren Vorgehensweisen, Konzepten und möglichen Problemquellen vorgestellt. Gerade die Anforderungsanalyse und die Möglichkeit zur Erstellung mächtiger SQL-Anfragen werden als besonders praxisrelevante Aspekte betont. Durch die im zweiten Teil detailliert vorgestellte Integration von Datenbanken in die umgebende Software sind Studierende nach der Lektüre in der Lage, in Praxisprojekten erfolgreich mitzuarbeiten. Das Buch deckt inhaltlich eine Einführungsvorlesung vollständig ab. Die vierte Auflage wurde um ein Kapitel zu NoSQL ergänzt. Neben vielen kleinen Beispielen zur Verdeutlichung einzelner Aspekte wird ein durchgehendes Beispiel genutzt. Alle Kapitel schließen mit Wiederholungsfragen und Übungsaufgaben, deren Lösungen online zum Download zur Verfügung stehen. Vorwort 6 Literatur 8 Danksagung 10 Ergänzung zur 2. bis 4. jeweils aktualisierten und überarbeiteten Auflage 12 Inhaltsverzeichnis 14 Abbildungsverzeichnis 18 1 Warum Datenbanken? 21 1.1 Kreatives Datenchaos 21 1.2 Anforderungen an eine Datenbank 22 Zentrale Anforderungen an eine Datenbank 22 1.3 Anforderungen an ein Datenbank-Managementsystem 24 Forderung 5: Integrität und redundanzfreie Datenhaltung 25 Forderung 6: Koordination der parallelen Nutzung 26 Forderung 7: Rechteverwaltung 27 Forderung 8: Datensicherung 27 Forderung 9: Katalog 28 1.4 Ebenen eines Datenbank-Managementsystems 28 1.5 [*] Die weiteren Kapitel 31 1.6 Aufgaben 33 Wiederholungsfragen 33 Übungsaufgaben 33 Literatur 34 2 Anforderungsanalyse für Datenbanken 35 2.1 Überblick über den Software-Entwicklungsprozess 36 2.2 Anforderungsanalyse für Software 38 2.3 Anforderungsanalyse für Datenbanken 43 2.4 Entity-Relationship-Modell 47 2.5 [*] Abschlussbemerkungen zu Entity-Relationship-Modellen 57 2.6 Fallstudie 61 2.7 Aufgaben 64 Wiederholungsfragen 64 Übungsaufgaben 65 Literatur 67 3 Systematische Ableitung von Tabellenstrukturen 68 3.1 Einführung des Tabellenbegriffs 68 Beispiel 70 3.2 Übersetzung von Entity-Relationship-Modellen in Tabellen 71 3.3 Besondere Aspekte der Übersetzung 75 3.4 Fallstudie 77 3.5 Aufgaben 79 Wiederholungsfragen 79 Übungsaufgaben 79 Literatur 80 4 Normalisierung 81 4.1 Funktionale Abhängigkeit und Schlüsselkandidaten 82 Beispiele 82 4.2 Erste Normalform 89 4.3 Zweite Normalform 91 4.4 Dritte Normalform 93 4.5 Normalformen und die Übersetzung von ER-Modellen 94 4.6 [*] Boyce-Codd-Normalform 96 4.7 Fallstudie 99 4.8 Aufgaben 100 Wiederholungsfragen 100 Übungsaufgaben 101 5 [*] Relationenalgebra 105 5.1 Elementare Operatoren auf Relationen 106 5.2 Ein Verknüpfungsoperator für Relationen 109 5.3 Aufgaben 112 Wiederholungsfragen 112 Übungsaufgaben 112 Literatur 113 6 Formalisierung von Tabellen in SQL 114 6.1 Tabellendefinition mit SQL 115 6.2 Einfügen, Löschen und Ändern von Daten 118 6.3 Datentypen in SQL 126 6.4 NULL-Werte und drei-wertige Logik 130 6.5 Constraints 134 6.6 Änderungen von Tabellenstrukturen 138 6.7 Fallstudie 140 6.8 Aufgaben 142 Wiederholungsfragen 142 Übungsaufgaben 143 Literatur 144 7 Einfache SQL-Anfragen 145 7.1 Ausgabe der eingegebenen Informationen 145 7.2 Auswahlkriterien in der WHERE-Bedingung 151 7.3 Nutzung von Aggregatsfunktionen 156 7.4 Anfragen über mehrere Tabellen 159 7.5 Fallstudie 166 7.6 Aufgaben 168 Wiederholungsfragen 168 Übungsaufgaben 168 Literatur 169 8 Gruppierungen in SQL 170 8.1 Gruppierung in einer Tabelle 170 8.2 Nutzung der HAVING-Zeile 175 8.3 Gruppierungen über mehreren Tabellen 178 8.4 Überblick über die Struktur von SQL-Anfragen 179 8.5 Fallstudie 181 8.6 Aufgaben 183 Wiederholungsfragen 183 Übungsaufgaben 183 9 Verschachtelte Anfragen in SQL 185 9.1 Nutzung von Mengen-Operatoren 185 9.2 Teilanfragen in der SELECT-Zeile 192 9.3 Teilanfragen in der WHERE-Bedingung 193 9.4 Teilanfragen in der HAVING-Bedingung 204 9.5 Teilanfragen in der FROM-Zeile 205 9.6 [*] Verschiedene Join-Operatoren 209 9.7 Fallstudie 213 9.8 Aufgaben 215 Wiederholungsfragen 215 Übungsaufgaben 215 Literatur 216 10 Transaktionen 217 10.1 Änderungen verwalten 217 10.2 Typische Probleme beim parallelen Zugriff 220 10.3 Transaktionssteuerung 223 10.4 Aufgaben 224 Wiederholungsfragen 224 Übungsaufgaben 225 11 Rechte und Views 226 11.1 Views 226 11.2 Rechte für die Datenbank-Administration 230 11.3 Rechte für die Projekt-Administration 233 11.4 Aufgaben 234 Wiederholungsfragen 234 Übungsaufgaben 234 12 Stored Procedures und Trigger 236 12.1 Einführung in PL/SQL 237 12.2 Datenbankanfragen und Cursor in PL/SQL 251 12.3 Trigger 259 12.4 Aufgaben 268 Wiederholungsfragen 268 Übungsaufgaben 269 13 Einführung in JDBC 272 13.1 Verbindungsaufbau 273 13.2 Anfragen über JDBC 277 13.3 Änderungen in Tabellen 280 13.4 Weitere SQL-Befehle in JDBC 283 13.5 Vorbereitete SQL-Befehle 285 13.6 PL/SQL mit JDBC nutzen 287 13.7 Aufgaben 291 Wiederholungsfragen 291 Übungsaufgaben 291 Literatur 292 14 Testen von Datenbanksystemen 293 14.1 Einführung in JUnit 294 14.2 Testen mit DBUnit 298 14.3 Grundregeln beim Testen mit Datenbanken 308 14.4 Aufgaben 309 Wiederholungsfragen 309 Übungsaufgabe 310 Literatur 310 15 NoSQL mit MongoDB und Java 311 15.1 Was ist und warum NoSQL 312 15.2 Einführung in MongoDB 315 15.3 Nutzung von MongoDB mit Java 321 15.4 Aufgaben 337 Wiederholungsfragen 337 Übungsaufgaben 337 Literatur 338 16 Zusammenfassung und Ausblick 339 Literatur 340 Sachwortverzeichnis 341 Mit diesem Buch erhalten Studierende einen kompakten und praxisorientierten Einstieg, mit dem sie bereits früh im Studium sehr gut zurechtkommen. Die verschiedenen Phasen einer Datenbankentwicklung werden mit ihren Vorgehensweisen, Konzepten und möglichen Problemquellen vorgestellt. Gerade die Anforderungsanalyse und die Möglichkeit zur Erstellung mächtiger SQL-Anfragen werden als besonders praxisrelevante Aspekte betont. Durch die im zweiten Teil detailliert vorgestellte Integration von Datenbanken in die umgebende Software sind Studierende nach der Lektüre in der Lage, in Praxisprojekten erfolgreich mitzuarbeiten. Das Buch deckt inhaltlich eine Einführungsvorlesung vollständig ab. Die vierte Auflage wurde um ein Kapitel zu NoSQL ergänzt. Neben vielen kleinen Beispielen zur Verdeutlichung einzelner Aspekte wird ein durchgehendes Beispiel genutzt. Alle Kapitel schließen mit Wiederholungsfragen und Übungsaufgaben, deren Lösungen online zum Download zur Verfügung stehen. Der Inhalt: · Datenbankgrundlagen · Ermittlung der Anforderungen an Datenbanken · Datenmodellierung · Tabellendefinition in SQL · Einfache Anfragen in SQL · Verschachtelte Anfragen in SQL · Transaktionen · Stored Procedures und Trigger · JDBC · Test von Datenbanken · NoSQL mit MongoDB und Java Die Zielgruppen: · Informatikstudierende an Fachhochschulen und Universitäten · Studierende mit Nebenfach Informatik an Fachhochschulen und Universitäten< · Informatikstudierende an Berufsakademien · IT-Praktiker mit Fortbildungsinteresse Der Autor: Prof. Dr. Stephan Kleuker unterrichtet seit mehreren Jahren Software-Engineering, Datenbanken und Software-Qualität an der Hochschule Osnabrück. Er ist Autor verschiedener Fachbücher und hat mehrjährige Praxiserfahrung als Systemanalytiker sowie als Berater bei der Erstellung komplexer Software-Systeme Ein kompakter und praxisorientierter Einstieg, mit dem Studierende bereits früh im Studium sehr gut zurechtkommen. Die verschiedenen Phasen einer Datenbankentwicklung werden mit ihren Vorgehensweisen, Konzepten und möglichen Problemquellen vorgestellt. Gerade die Anforderungsanalyse und die Möglichkeit zur Erstellung mächtiger SQL-Anfragen werden als besonders praxisrelevante Aspekte betont. Studierende sind nach der Lektüre in der Lage, in Praxisprojekten erfolgreich mitzuarbeiten und das Buch deckt eine Einführungsvorlesung vollständig ab. In der dritten Auflage wurden automatisierbare Testmöglichkeiten ergänzt. Neben vielen kleinen Beispielen zur Verdeutlichung einzelner Aspekte wird ein durchgehendes Beispiel genutzt. Alle Kapitel schließen mit Wiederholungsfragen und Übungsaufgaben, deren Lösungen online zum Download zur Verfügung stehen. Inhalt Datenbankgrundlagen - Ermittlung der Anforderungen an Datenbanken - Datenmodellierung - Tabellendefinition in SQL - Einfache Anfragen in SQL - Verschachtelte Anfragen in SQL - Transaktionen - Stored Procedures und Trigger - JDBC - Test von Datenbanken Zielgruppe Informatikstudierende an Fachhochschulen und Universitäten Studierende mit Nebenfach Informatik an Fachhochschulen und Universitäten Informatikstudierende an Berufsakademien IT-Praktiker mit Fortbildungsinteresse Autor Prof. Dr. Stephan Kleuker unterrichtet seit mehreren Jahren Software-Engineering, Datenbanken und Software-Qualität an der Hochschule Osnabrück. Er ist Autor verschiedener Fachbücher und hat mehrjährige Praxiserfahrung als Systemanalytiker sowie als Berater bei der Erstellung komplexer Software-Systeme. Front Matter....Pages i-xix Warum Datenbanken?....Pages 1-14 Anforderungsanalyse für Datenbanken....Pages 15-47 Systematische Ableitung von Tabellenstrukturen....Pages 49-61 Normalisierung....Pages 63-86 [*] Relationenalgebra....Pages 87-95 Formalisierung von Tabellen in SQL....Pages 97-127 Einfache SQL-Anfragen....Pages 129-153 Gruppierungen in SQL....Pages 155-169 Verschachtelte Anfragen in SQL....Pages 171-202 Transaktionen....Pages 203-211 Rechte und Views....Pages 213-222 Stored Procedures und Trigger....Pages 223-258 Einführung in JDBC....Pages 259-279 Testen von Datenbanksystemen....Pages 281-298 NoSQL mit MongoDB und Java....Pages 299-326 Zusammenfassung und Ausblick....Pages 327-328 Back Matter....Pages 329-334 Mit diesem Buch erhalten Studierende einen kompakten und praxisorientierten Einstieg, mit dem sie bereits fruh im Studium sehr gut zurechtkommen. Durch die im zweiten Teil detailliert vorgestellte Integration von Datenbanken in die umgebende Software sind Studierende nach der Lekture in der Lage, in Praxisprojekten erfolgreich mitzuarbeiten.