Begriffe
Relation
Eine Relation ist eine Gruppe von Tupeln. Jedes Tupel ist anhand eines Primärschlüssel eindeutig identifizierbar. Somit gibt es keine doppelten Einträge.
Attribut
Ist eine Eigenschaft eines Tupels. Sie stellen die Spalten einer Relation dar.
Domäne
Die Menge der für ein Attribut zulässigen Werte.
Schlüssel
Ein Schlüssel ist eine Reihe von Attributen die in der Lage sind einen Eintrag einer Relation eindeutig zu kennzeichnen.
Superschlüssel
Ist eine Menge an Attributen, die einen Datensatz innerhalb einer Relation eindeutig identifiziert.
Schlüsselkandidat
Ist ein Superschlüssel der keine Teilmenge besitzt, die ebenfalls Superschlüssel ist.
Man spricht auch von einem ‘Minimalen Superschlüssel’
Primärschlüssel
Ist die Menge an Attributen in einer Relation, durch die jeder Eintrag eindeutig identifiziert werden kann. Häufig wird hierfür eine eigene ID geführt, dies ist jedoch nicht notwendig. Der Primary Key kann auch eine Kombination aus mehreren Attributen darstellen.
Primärschlüssel ist einer der Schlüsselkandidaten der zur Verwendung ausgewählt wurde.
In Abbildungen von Relationen werden die als Primärschlüssel verwendeten Attribute unterstrichen dargestellt.
Sekundärschlüssel
Sind Schlüsselkandidaten, die nicht als Primärschlüssel ausgewählt wurden.
Fremdschlüssel
Sind Attribut(-Mengen) innerhalb einer Relation, die in einer anderen Relation Schlüsselkandidaten sind.
Beziehungen
Eine Relation kann auch sich selbst referenzieren. Beispielsweise bei Person unter dem Attribut Vorgesetzter
Es ist auch erlaubt den leeren Wert Null für Felder einzutragen, die Fremdschlüssel sind.
Integrität
Datenmodelle müssen eventuell eine Reihe von Bedingungen erfüllen um sinnvoll zu sein.
Integritätsbedingungen sind Bedingungen, die die Korrektheit der Daten beschreiben. Sie werden bei der Erstellung einer Datenbank vom Benutzer definiert.
Das DBMS muss sicherstellen, dass alle Bedingungen jederzeit eingehalten werden. Nur so kann ein konsistenter und korrekter Zustand gewährleistet werden.
Inhärente Integrität
Datensätze müssen eindeutig sein.
Entitätsintegrität
Primärschlüssel dürfen für keinen Eintrag NULL sein. Jeder Primärschlüssel muss einen eindeutigen Wert haben.
Referentielle Integrität
Fremdschlüssel dürfen keine Werte enthalten die nie als Primärschlüssel vorkommen.
Ebenfalls dürfen zusammengesetzte Fremdschlüssel nie teilweise ausgefüllt sein.
Relationale Integrität
Hierrunter fallen beliebige weitere, vom Anwender definierte Regeln.
Beispiele sind:
- Das Alter muss einen Wert zwischen 18 und 99 annehmen
- Einkommen muss positiv sein
- Es muss eine Hausnummer angegeben werden
Datenscopes
Dabei können verschiedene Scopes miteinbegriffen werden. Man unterscheidet die Bedingungen anhand ihrer Reichweite.
- Attributlokal deckt einzelne Attribute ab (Körpergröße muss positiv sein)
- Attributübergreifend Bezug auf mehrere Attribute innerhalb eines Datensatz (Anfangszeit muss vor Endzeit liegen)
- Tupellokal Bezieht sich auf einen Datensatz (Personalnummer muss vorhanden sein)
- Tupelübergreifend Bezug auf mehrere Datensätze innerhalb einer Relation (Summe aller Einkommen muss geringer als 50.000 sein)
- Intrarelational Bezug auf eine einzelne Relation (Alle bisherigen Beispiele sind intrarelational)
- Interrelational Bezug auf mehrere Relationen (vergleiche referentielle Integrität)
Zeitliche Scopes
- Statisch
Bedingungen beziehen sich auf einzelne Zustände der Datenbank.
Beispielsweise die einzelnen Werte der Attribute - Transitional Die Integritätsbedingungen beziehen sich auf Übergänge zwischen Zuständen.
Beispielsweise darf der Status eines Projekts nicht von “Beendet” auf “Geplant” versetzt werden. - Temporal Einschränkungen beziehen sich auf ganze Folgen von Zuständen
Jeder Wert darf maximal 10% über dem bisherigen Maximum liegen
Es ist ebenfalls möglich die Zeitpunkte der Auswertungen zu klassifizieren.
- Unmittelbar nach einer Änderung
- Nach jeder Operation
- Am Ende einer Transaktion
- Zu einem bestimmten Zeitpunkt
Nach einem Negativen Ergebnis kann die Operation abgelehnt werden (Reject) oder korrigierende Maßnahmen getroffen werden (Repair)