Relationale Datenbanken
Daten stehen in Tabellen; Schlüssel machen Datensätze eindeutig und verbinden Tabellen miteinander.
Tabelle, Zeile, Spalte
Relation = Tabelle mit Namen. Attribut = Spalte, Datensatz = Zeile, Attributwert = Zelle. Jede Zelle atomar; NULL = kein Wert bekannt.
Primärschlüssel
Attribut(e), deren Wert jeden Datensatz dauerhaft eindeutig bestimmt — nie NULL; im Zweifel eine künstliche Nummer.
Fremdschlüssel
Verweist auf den Primärschlüssel einer anderen Tabelle und darf mehrfach vorkommen — aber nie ins Leere zeigen.
Redundanz und Anomalien
Dieselbe Tatsache mehrfach gespeichert führt zu Einfüge-, Änderungs- und Löschanomalien. Abhilfe: verlustfrei zerlegen.
Primärschlüssel unterstrichen, Fremdschlüssel mit vorangestelltem Pfeil ↑. Hier bilden zwei Fremdschlüssel gemeinsam den Primärschlüssel.
Regel 1 — Schlüssel prüfen
Nicht fragen „ist es heute eindeutig?“, sondern „kann es je doppelt oder leer sein?“.
Modellieren mit dem ER-Modell
Der Schwerpunkt im Leistungskurs: Erst wird die Wirklichkeit als ER-Diagramm modelliert, dann nach festen Regeln in Tabellen überführt und am Ende beurteilt.
Bausteine (Chen-Notation)
Rechteck = Entitätstyp, Ellipse = Attribut (Schlüssel unterstrichen), Raute = Beziehungstyp — auch mit eigenen Attributen oder rekursiv.
Kardinalitäten lesen
Die Zahl an der Kante bei B ist die Höchstzahl der B-Partner einer A-Entität: 1 = höchstens eine, n bzw. m = beliebig viele. Mindestzahlen kennt die Notation nicht.
Vom Text zum Modell
Substantive mit eigenen Angaben → Entitätstypen, Angaben → Attribute, Verben → Beziehungstypen, dann je Raute zwei Fragen „höchstens wie viele?“. System und berechnete Werte weglassen.
Modelle beurteilen
Kriterien: vollständig, redundanzfrei (keine Anomalien), konsistent, angemessener Abfrageaufwand, erweiterbar. Gewollte Kopien (Preis zum Zeitpunkt) sind keine Redundanz.
belegt(KursNr, SchuelerNr, Note)
Entitätstyp → Tabelle. 1:n → Fremdschlüssel auf der n-Seite (hier ↑Kuerzel in Kurs). 1:1 → Fremdschlüssel auf einer Seite. n:m → eigene Tabelle aus beiden Fremdschlüsseln plus Beziehungsattributen. Kontrolle: Tabellen = Entitätstypen + n:m-Beziehungen.
Regel 2 — die Zahl steht beim Partner
Für jede Raute zwei Sätze bilden: „Ein Kurs hat höchstens eine Lehrkraft“ (1 bei Lehrkraft) und „Eine Lehrkraft leitet viele Kurse“ (n bei Kurs).
Abfragen mit SQL
Eine Abfrage beschreibt, welche Zeilen und Spalten man sehen will — das Ergebnis ist wieder eine Tabelle.
SELECT – FROM – WHERE
SELECT wählt Spalten (* = alle, DISTINCT ohne Doppelte, AS benennt um), WHERE filtert Zeilen mit =, !=, <, >, <=, >=. Texte in Hochkommas.
WHERE Ort = 'Kiel'Bedingungen und Sortierung
AND vor OR, im Zweifel Klammern. BETWEEN mit Grenzen, IN, LIKE mit % und _, IS NULL. ORDER BY … ASC/DESC, LIMIT n.
LIKE '_i%'Verbund
FROM A, B bildet das Kreuzprodukt. Die Verbundbedingung Primärschlüssel = Fremdschlüssel behält nur passende Paare; k Tabellen → k − 1 Bedingungen.
A.PK = B.FKAggregieren
COUNT, SUM, AVG, MIN, MAX überspringen NULL (außer COUNT(*)). GROUP BY bildet Gruppen, HAVING filtert Gruppen.
HAVING COUNT(*) > 2SELECT … FROM … WHERE … GROUP BY … HAVING … ORDER BY … LIMIT …;Ausgewertet wird FROM → WHERE → GROUP BY → HAVING → SELECT → ORDER BY → LIMIT. Verbundbedingungen folgen genau den Fremdschlüsseln aus der Überführung.
Regel 3 — Planen vor Schreiben
Welche Spalten? Welche Tabellen und welcher Weg im Schema? Welche Zeilen? Braucht es Gruppen?
Daten und Gesellschaft
Datenbanken speichern oft Daten über Menschen — Recht und Verantwortung gehören deshalb zum Fach.
Informationelle Selbstbestimmung
Grundrecht seit dem Volkszählungsurteil 1983: Jeder bestimmt selbst über Preisgabe und Verwendung seiner Daten.
DSGVO
Grundsätze (Art. 5): Zweckbindung, Datenminimierung, Speicherbegrenzung, Richtigkeit, Transparenz. Rechte: Auskunft, Berichtigung, Löschung, Widerspruch.
Anonym oder pseudonym
Pseudonym: Code mit getrennter Zuordnung, DSGVO gilt weiter. Anonym: kein Personenbezug. Quasi-Identifikatoren machen oft eindeutig.
Automatisierte Analyse
Profilbildung, Scoring. Risiken: Korrelation statt Ursache, Stellvertretermerkmale, Fehlentscheidungen. Art. 22 DSGVO schützt vor rein automatisierten Entscheidungen.
Gilt für Modelle wie für Datennutzung: Kriterien nennen, beide Seiten gewichten, eine Position beziehen.
Regel 4 — Name weg ist nicht anonym
Erst wenn sich auch mit Zusatzwissen keine Person mehr zuordnen lässt, sind Daten anonym.