Geschichte der Datenbanken

• 60er Jahre: Filesysteme, Datenverwaltung in Dateien
• 70er Jahre: Hierarchische Datenbanken (Baumstruktur); Netzwerkdatenbanken (Graphstruktur)
• 80er Jahre: Relationale Datenbanken (SQL)
• 90er Jahre: Client-Server-Systeme (Datenbankserver); Verteilte Datenbanken

Data dictionary

• Views, können nicht direkt bearbeitet werden
• Enthält Metadaten (Daten über Daten)
• Beschreibt die Struktur der Datenbank

3GL vs. 4GL

• 3GL (Dritter-Generations-Sprachen): Programmiersprachen wie C, Java, Python
• 4GL (Vierter-Generations-Sprachen): Datenbanksprachen wie SQL

Full-Table-Scan vs. Index-Scan

• Full-Table-Scan: Durchsucht die gesamte Tabelle, langsam bei großen Tabellen
• Index-Scan: Durchsucht nur den Index, schneller als Full-Table-Scan

Datenbanken in der Cloud

540 PetaByte limit von SQL Datenbanken

Eigenschaften von Datenbanksystemen

• Redundanzfreiheit (mehr Speicherplatz, Updates problematisch)
• Konsistenz, Integrität: Daten müssen konsistent und korrekt sein (z.B. Foreign Keys: Referenzielle Integrität)
• Sicherheit

2. Theoriestunde

Constraints

zB. NOT NULL, UNIQUE, PRIMARY KEY, FOREIGN KEY, CHECK, DEFAULT, IDENTITY

Validation muss immer auf der Datenbank stattfinden, da die Datenbank die einzige Quelle der Wahrheit ist. Trotzdem sollte auch auf der Applikationsebene validiert werden um die Performance zu erhöhen.

Primary Key

• sollte nicht verändert werden
• NOT NULL
• UNIQUE

Foreign Key

• Referenzielle Integrität
• Verweis auf einen anderen Datensatz
• Verhindert das Löschen von Datensätzen, auf die noch verwiesen wird (Außer CASCADE)

Optimistic Locking: Datenbank prüft, ob der Datensatz seit dem letzten Lesen verändert wurde

Weitere Eigenschaften

• Synchronisation (gleichzeitiger Zugriff auf Daten)
• Datenunabhängigkeit: Datenbanken sind unabhängig von der Anwendung
• Datensicherheit: (Data Security) Bsp: Transaktionen, Datensicherung, Backups
• Datenschutz: (Data Privacy) Bsp: DSGVO, Kryptographie, Zugriffskontrolle

Datenbankarchitektur: 3-Schema-Architektur

• Externe Schemata: Sicht auf die Datenbank für den Benutzer (~Views)
• Konzeptionelles Schema: Struktur der Datenbank
• Interne Schema: Speicherung der Daten; Physikalische Speicherung, Indexe, etc.

Datenunabhängigkeit

• Logische Datenunabhängigkeit: Änderungen am konzeptionellen Schema haben keine Auswirkungen auf das externe Schema
• Physische Datenunabhängigkeit: Änderungen am internen Schema haben keine Auswirkungen auf das konzeptionelle Schema