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All main topics / Datenbanken, MySQL / Datenbank-Entwurf

[3] Datenbank-Entwurf (29 Cards)

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Vorteile von Datenbanken
1. Redundanz wird gesenkt
2. Inkonsistenz wird vermieden
3. Daten sind teilbar
4. Förderung von Standarts
5. Verbesserter Datenschutz
6. Daten Integrität
7. Zuschnitt der Daten auf Anforderungen des Unternehmens
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Was ist ein lokales Attribut?
Attribut, dass:
- nur in einer Tabelle vorkommt
- und dort nicht Schlüsselattribut ist
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Was ist ein globales Attribut?
ist in mind. einer Tabelle Schlüsselattribut
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Was ist eine Transaktion?
- eine Folge von Operationen, die nach ACID erfolgen muss
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Nenne die 3 Abstraktionsebenen (Sichten) eines Datenbanksystems und deren Ziele!
1. Konzeptionelle Datensicht:
- logische Gesamtsicht aller Daten
- Ankerpunkt des DB-Entwurfs
- Ziel: stabiler Bezugspunkt

2. interne Datensicht:
- pysische Datenorganisation, tatsächliche Speicherung der Daten
- Zugriffspfade
- Ziel: Festlegung für Benutzergemeinschaft, Zugriffshäufigkeiten

3. externe Datensicht:
- Benutzerschnittstelle
- logische Sichten einzelner Benutzergruppen auf Teile der DB
- Zugriffsschutz
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Wie lautet die 1. Normalform?
Jedes Attribut ist elementar
Tabelle hat eine feste Breite
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Nennen Sie die Probleme bei redundanten Tabellen! (Mutationsanomalien)
1. Änderungsanomalie:
Ändert Lieferant seinen Name, muss er in allen Tupeln verändert werden

2. Löschanomalie:
Werden alle Zeilen mit Bestellungen eines Lieferanten gelöscht, geht auch Info über Lieferanten verloren

3. Einfügeanomalie
Solange ein Lieferant keine Bestellung gemacht hat, ist er nicht in Tabelle
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Erklären Sie funktionale Abhängigkeit!
Wo ist der Unterschied zu voll-funktional?
B heißt funktional abhängig wenn in jedem Tupel in dem A vorkommt der selbe Wert für B existiert.
(A>B)

Voll-funktional:
B hängt von allen Elementen von A ab, nicht nur von einem Teil.
> bei Verbundsschlüsseln
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Wie heißt die 2. Normalform?
- ist in 1. NF
- jedes Nicht-Schlüssel Attribut hängt vom gesamten Schlüssel ab
-->volle funktionale Abhängigkeit
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Wie heißt die 3. NF?
- ist in 2. NF
- keine Abhängigkeit zwischen Nicht-Schlüssel Attributen
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Nenne die 4. NF!
-alle Tabellen in 3. NF
- nur noch lokale und globale Attribute
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Wie geht man beim Normalisieren vor?
1. funktionale Abhängigkeiten
2. voll funktionale Abhängigkeiten
3. transitive Abhängigkeiten
4. nur noch lokale und globale Attribute

-->  alle Probleme beim Löschen und Entfernen entfernen
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Wie ist der Primärschlüssel definiert?
- jedes nicht-Schlüssel Attribut ist vom Schlüssel funktional abhängig
- bei Verbundschlüssel ist kein Schlüsselattribut von den anderen Schlüsselattributen abhängig
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Nenne 3 unteschiedliche DB-Modelle und deren Eigenschaften!
1. Hierarchisches Modell: 1:N, sequentiell

2. Netzwerk Modell: N:N, Adressverweise

3. Relationales Modell: N:N, gemeinsame Attribute (Primär/Fremdschlüssel)
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Was bedeutet ACID und warum brauch eine Transaktion dieses Prinzip?
Atomicity: ganz oder gar nicht

Consistency: nach Beendigung wird ein konsistenter Datenzustand hinterlassen, falls die Datenbank davor auch konsistent war

Isolation: Verhindert, dass sich nebenläufig in Ausführung befindliche Daten-Operationen gegenseitig beeinflussen

Durability: Daten werden nur nach dem erfolgreichen Abschluss einer Transaktion garantiert dauerhaft in der Datenbank gespeichert

--> garantiert jedem Anwender konsistente Datenbestände; bei zwischenzeitlicher Inkonsistenz ist diese nach außenhin unsichtbar und wird bei einem Fehler rückgängig gemacht.
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Wie läuft eine Transaktion ab?
Before-Image-Zustand BOT

                                    bei Abbruch: Rollback to BOT


-
After-Image-Zustand EOT
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Was ist ein serieller Ablauf?
Ein Ablauf heißt seriell, wenn alle Schritte einer Transaktion
vollständig ausgeführt werden, ehe die der nächsten Transaktion
beginnen
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Wann stehen Transaktionen im Konflikt?

Zwei Aktionen in einem Ablauf stehen in Konflikt, wenn die folgenden 3 Punkte zutreffen:
(1) sie gehören zu unterschiedlichen Transaktionen
(2) sie greifen auf dasselbe Datenobjekt zu
(3) mindestens einer der Aktionen ist write
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Was ist der Präzedenzgraph?
Kriterium für Serialisierbarkeit

Der Präzedenzgraph zu einem Ablauf S ist ein gerichteter Graph
GS mit
(1) den Knoten T1,T2, . . . für jede Transaktion Ti
in S
(2) den Kanten Ti --> Tj falls Ti und Tj konfligierende Aktionen
haben, bei denen die Aktion in Ti vor der in Tj
in S vorkommt.
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Wozu dient der Präzedenzgraph?
Hat der Präzedenzgraph keinen Zyklus, ist ein Ablauf S serialisierbar,
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Was ist 2PL ?
Eine Transaktion folgt dem 2-Phasen-Sperrprotokoll (2PL), wenn
alle Sperraktionen in der Transaktion vor der ersten Freigabeaktion
ausgeführt werden

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Was ist S2PL, und welche Vorteile/Nachteile gibt es?
S2PL: Strict-2-Phase-Locking
Eine Transaktion folgt dem strikten 2PL, wenn sie dem 2PL folgt
und alle Sperren en bloc am Ende der Transaktion freigibt.

-dynamischer Ablauf
- weniger Wartezeiten

ABER Gefahr von Verklemmung (Deadlock)
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Was ist C2PL? Vor-Nachteile
Conservative 2-Phase-Locking

- vor der Transaktion werden alle Daten gesperrt, auf die in der Transaktion zugegriffen werden

- Vorteil: es wird gewartet bis alle Datensätze verfügbar sind, bis die Transaktion Beginnt, somit entstehen keine Deadlocks/Verklemmungen während der Transaktion

- Nachteil: höhere Wartezeit
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Was ist der WFG- Algorithmus (Wait-for-graph)?
Ein Algorithmus, der die Zyklen im Wartegraphen analysiert um gegenseitige Behinderung zu erfassen.

Eine Wartegraph, ist der Graph der zeigt wie Transaktionen auf andere warten. Entsteht ein Zyklus im Wartegraph spricht man von einem Deadlock.
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Was macht das optimistische Verfahren bei Verklemmungen?
Was sind Vor/Nachteile?
- nimmt Konflikte in Kauf, setzt keine Sperren
- behebt diese durch zurücksetzen der Transaktion, die den Konflikt ausgelöst hat im nachhinein

-Vorteil: verkürzte Wartezeiten, hoher Grad an Parallelität

-Nachteil: nur solange "Gut" bis 10% Kollisionen, danach ist Rücksetzungszeit größer als die gesparte Wartezeit
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Zusammenhang Dateiorganisation und Dateizugriff
Speicherung/Zugriff physikalisch fortlaufen Logisch fortlaufen wahlfrei direkt
Sequenziell + + +-  +-
Indiziert/ indexsequentiell - + + +
relativ (direkte oder Indirekte Adressierung)  - +- ++
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Nenne 5 Kriterien zur Beurteilung von Dateiorganisation- und zugriff
1. Speicherplatz
2. Zugriffszeit
3. Neue Datensätze
4. Re-Organisationsnotwendigkeit
5. Zusammenhang zwischen Ordnungsbegriff und logischer Adresse
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Was macht das pessimistische Verfahren bei Verklemmungen und was ist ein Beispiel?
- Verhindert im Vorfeld dass Konflikte bei parallel laufenden Transaktionen entstehen können
-> Gewährleistung der Serialisierbarkeit


-> 2PL (S2PL, C2PL)
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Wie heißen die 2 Phasen die beim 2PL ablaufen und was passiert in diesen?
Wachstumsphase: sperren aller notwendigen Datensätzen werden verhängt

Schrumpfungsphase: Sperren werden aufgehoben
Flashcard set info:
Author: @destructive_influen...
Main topic: Datenbanken, MySQL
Topic: Datenbank-Entwurf
School / Univ.: DHBW Stuttgart
City: Stuttgart
Published: 27.04.2016
Tags: Weickert
 
Card tags:
All cards (29)
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