Teaching personnel

Lecturer

• Prof. Dr.-Ing. Norbert Fuhr

Tutor(s)

• Ioannis Karatassis, M.Sc.
• Mounir Bousnina
• Huthayfa Ghunaim, B.Sc.

Lab Tutor(s)

• Dr.-Ing. Dipl.-Inform. Vu Tran
• Nikolas Gur, B.Sc.
• Nawar Aldanaf, B.Sc.
• Frederik Hafemann

Formalia

Targeted audience

• Angewandte Informatik Bachelor with V2+Ü/P2 hours per week
• ISE Bachelor with V2+Ü/P2 hours per week
• Komedia Bachelor with V2+Ü/P2 hours per week

Dates

Examination Dates

Description

Gliederung der Vorlesung

Die Lehrveranstaltung Datenbanken behandelt die Architektur und den Einsatz von Datenbanksystemen.

• Grundkonzepte
• Datenmodellierung mit dem ER-Modell
• Datenmodelle und Datenbanksprachen:
  • Das relationale Modell
  • SQL
• Entwurfsfragen:
  • Funktionale Abhängigkeiten und Normalisierung
  • Datenbankentwurf und Tuning
• Aspekte des Mehrbenutzerbetriebs:
  • Transaktionsverarbeitung
  • Nebenläufigkeitskontrolle
  • Datensicherheit und Autorisierung

Zur Veranstaltung gehört ein Rechnerpraktikum. Einzelheiten zum Praktikum finden sich unter dem Reiter "Praktikum".

Lecture material

Die Vorlesung basiert auf dem Lehrbuch A. Kemper, A. Eickler: Datenbanksysteme. Eine Einführung. 10. Auflage, Oldenbourg, 2015 (auch ältere Auflagen des Buches sind als Begleitlektüre ausreichend).
Lesen Sie das Buch!

Videos zu 'Ínformationssysteme' mit gleichem Inhalt, nur mit anderen Beispielen> Schauen Sie sich die Videos an, wenn Sie die Vorlesung 'verpasst' haben oder etwas nicht verstanden haben!

Aus der Vielzahl anderer Bücher zum Thema Datenbanken sollen hier nur einige Titel genannt werden:

• Empfohlene Bücher aus unserer LibraryThing-Sammlung zum Thema Datenbanken
• Ramez Elmasri, Shamkant B. Navathe: Grundlagen von Datenbanksystemen (Bachelorausgabe). 3. Auflage, Pearson Studium, 2009
  This book is also available in English: Ramez Elmasri, Shamkant B. Navathe: Fundamentals Of Database Systems. Pearson.
• Garcia-Molina, Ullman, Widom: Database Systems: The Complete Book. Pearson.
• G. Vossen: Datenmodelle, Datenbanksprachen und Datenbank-Management-Systeme. Addison-Wesley.
• Th. Härder, E. Rahm: Datenbanksysteme: Konzepte und Techniken der Implementierung. Springer.
• A. Heuer, G. Saake: Datenbanken - Konzepte und Sprachen. MITP-Verlag, Bonn.
• C.J. Date: An Introduction to Database Systems. Addison Wesley.
• A. Silberschatz, H. F. Korth und S. Sudarshan: Database System Concepts. McGraw-Hill Book Co.
• R. Ramakrishnan, J. Gehrke: Database Management Systems.
• J.D. Ullmann, J. Widom: A First Course in Database Systems. McGraw Hill.

Material for the tutorials

Werkzeuge

• Dia (ein Werkzeug zum Erstellen von Diagrammen)
  • Installer für Windows und Mac OS X
  • EER-Objektbogen
• OmniGraffle (Diagramm-Werkzeug für Mac OS X)
• MySQL Workbench (GUI-Tools für Windows, Linux, Mac OS X)
• MySQL Server (Datenbanksystem für Windows, Linux, Mac OS X)

Datenbanken zum Testen

• Webschnittstelle zu einer DB2-Datenbank (Uni-Schema)

Additional information

1. SQL-Tutorium
2. SQL-Referenz zu DB2 (5 MB)
3. Kurzeinführung zu SQL
4. Auf spielerische Art und Weise MySQL lernen
5. SQL Tutorial
6. SQLcourse.com scheint ein schönes SQL-Tutorial zu haben. Es ist aber wohl für Anfänger gedacht.
7. SQLcourse2.com ist der Nachfolger von SQLcourse.com und dort gibt es Tutorials für Fortgeschrittene. Wobei das Niveau nicht so sehr "fortgeschritten" ist. . .
8. Noch ein Tutorial
9. Eines haben wir noch

Prüfung

Formalia zur Prüfung

Je nach Prüfungsordnung, gelten bestimmte Regeln, um das Modul Datenbanken zu bestehen.

Für praktikumspflichtige Studiengänge (Bachelor AI, Bachelor ISE CE/CSCE, (Techno-)Mathematik, Lehramt Informatik, Lehramt Elektrotechnik, ISE EE PO15) gilt:

• Das Praktikum ist verpflichtend und muss erfolgreich absolviert werden (mindestens 22,5 von 45 Punkten müssen gesammelt werden). Besteht ein Studierender das Praktikum nicht, so sollte er sich von der Klausur rechtzeitig abmelden, da sonst der Versuch - trotz ggf. erfolgreicher Klausur - mit einer 5.0 bewertet wird.
  
  Ist das Praktikum bestanden, so kann es in nachfolgenden Semestern jederzeit angerechnet und muss nicht erneut absolviert werden. Studierende haben jedoch die Möglichkeit, sich durch eine erneute Teilnahme zu verbessern.
• Zum Bestehen des Moduls Datenbanken, müssen die Klausur sowie das Praktikum mit jeweils mindestens 50% an Punkten absolviert werden. Insgesamt können 135 Punkte gesammelt werden: 90 aus der Klausur und 45 aus dem Praktikum. Die Endnote setzt sich folglich aus der Summe von Klausurs- und Praktikumspunkten zusammen.
• Studierende haben zusätzlich die Möglichkeit, ihre Note durch Bonuspunkte zu verbessern. Bis zu 10 Bonuspunkte können durch Übungsabgaben erhalten werden. 10% der maximalen Punkte aus den Übungen entsprechen 1 Bonuspunkt. Beispiel: Sammelt ein Studierender 70% der Übungspunkte, so entspricht dies 7 Bonuspunkten.
  
  Bonuspunkte können nicht zum Ausgleich der Klausur oder des Praktikums eingesetzt werden! Besteht der Studierende das Praktikum sowie die Klausur, so werden die Bonuspunkte auf die gesammelten Punkte addiert, woraus die finale Note berechnet wird.
  
  Bonuspunkte gelten nur für das entsprechende Wintersemester und das darauf folgende Sommersemester. Im Gegensatz zum Praktikum, verfallen sie und müssen im nächsten Wintersemester erneut gesammelt werden.
• Am Klausurtag:
  • Erscheinen Sie mindestens 15min. vor Beginn der Klausur.
  • Halten Sie Ihren Studierendenausweis bereit. Es erfolgt eine Einlasskontrolle am Eingang.
  • Die Dauer der Klausur beträgt 90 Minuten. Inhalte aus dem Praktikum werden nicht abgefragt.
  • Als einziges Hilfsmittel ist ein zweisprachiges Wörterbuch zugelassen.
  • Die Farbe Rot ist den Korrekteuren vorbehalten. Bleistifte dürfen nicht verwendet werden.

Für nicht praktikumspflichtige Studiengänge (Komedia, Bachelor ISE EE PO08) gilt:

• Zum Bestehen des Moduls Datenbanken, muss die Klausur mit mindestens 50% an Punkten absolviert werden. Insgesamt können 120 Punkte in der Klausur gesammelt werden.
• Studierende haben zusätzlich die Möglichkeit, ihre Note durch Bonuspunkte zu verbessern. Bis zu 10 Bonuspunkte können durch Übungsabgaben erhalten werden. 10% der maximalen Punkte aus den Übungen entsprechen 1 Bonuspunkt. Beispiel: Sammelt ein Studierender 70% der Übungspunkte, so entspricht dies 7 Bonuspunkten.
  
  Bonuspunkte können nicht zum Ausgleich der Klausur eingesetzt werden! Besteht der Studierende die Klausur, so werden die Bonuspunkte auf die gesammelten Punkte addiert, woraus die finale Note berechnet wird.
  
  Bonuspunkte aus der Übung gelten nur für das entsprechende Wintersemester und das darauf folgende Sommersemester.
• Das Praktikum ist optional und muss daher nicht erfolgreich absolviert werden. Studierenden wird dennoch empfohlen am Praktikum teilnehmen, da Inhalte aus dem Praktikum in der Klausur abgefragt werden.
  
  Neben Bonuspunkten aus Übungen, können weitere 10 Bonuspunkte aus dem Praktikum gesammelt werden. Im Praktikum können maximal 45 Punkte gesammelt werden. 4,5 Punkte entsprechen 1 Bonuspunkt. Beispiel: Sammelt ein Studierender 22,5 Punkte im Praktikum, so entspricht dies 5 Bonuspunkten.
  
  Bonuspunkte aus dem Praktikum verlieren - im Gegensatz zu Bonuspunkten aus Übungsabgaben - nicht ihre Gültigkeit. Sie können in nachfolgenden Semestern zu jederzeit angerechnet werden. Studierende haben jedoch die Möglichkeit, sich durch eine erneute Teilnahme zu verbessern.
• Am Klausurtag:
  • Erscheinen Sie mindestens 15min. vor Beginn der Klausur.
  • Halten Sie Ihren Studierendenausweis bereit. Es erfolgt eine Einlasskontrolle am Eingang.
  • Die Dauer der Klausur beträgt 120 Minuten. Inhalte aus dem Praktikum werden abgefragt. Daher ist es empfehlendwert, am Praktikum teilzunehmen.
  • Als einziges Hilfsmittel ist ein zweisprachiges Wörterbuch zugelassen.
  • Die Farbe Rot ist den Korrekteuren vorbehalten. Bleistifte dürfen nicht verwendet werden.

Ob Sie das Praktikum absolvieren müssen oder nicht, entnehmen Sie bitte Ihrer Prüfungsordnung!

Übungen

Arbeitsblätter

Hinweis: Der Zugriff auf die Übungsaufgaben ist nur mit einer IP-Adresse der Universität (Proxy, WLAN oder VPN) möglich.

• Übungsblatt 1 – Datenbanken und ihre Nutzung
• Übungsblatt 2 – Datenbankentwurf (ER-Modelle)
• Übungsblatt 3 – Min-Max-Notation und Relationenschemata
• Übungsblatt 4 – Relationale Algebra
• Übungsblatt 5 – Joins und SQL
• Übungsblatt 6 – Mehr SQL
• Übungsblatt 7 – Rekursion und SQL-Injection
• Übungsblatt 8 – Integritätsbedingungen, View und Trigger
• Übungsblatt 9 – Funktionale Abhängigkeiten und Kanonische Überdeckung
• Übungsblatt 10 – Synthesealgorithmus und MVDs
• Übungsblatt 11 – Serialisierbarkeit von Historien
• Übungsblatt 12 – Synchronisation und Logische Optimierung (aktuell)

Organisatorisches

Bis zu 10 Bonuspunkte können durch Übungsabgaben gesammelt werden. 10% an erzielten Übungspunkten entsprechen 1 Bonuspunkt. Bonuspunkte können nur zur Verbesserung der Note und nicht zum Ausgleichen des Praktikums oder der Klausur eingesetzt werden!

• Abgabe von Übungen
• Abfrage der Übungspunkte
• Einteilung der Übungsgruppen (einteilung-db_ws18.txt)

Folien

Hinweis: Der Zugriff auf die Folien ist teilweise nur mit einer IP-Adresse der Universität (Proxy, WLAN oder VPN) möglich.

• Lehrangebot des Fachgebiets
• Informationen zum Ablauf der Veranstaltung (kurz)

• Einführung in Datenbanken pdf
• Datenbankentwurf pdf
• Das relationale Modell pdf
• Relationale Anfragesprachen: SQL pdf
• JDBC pdf
• Datenintegrität pdf
• Relationale Entwurfstheorie pdf
• Transaktionsverwaltung und Mehrbenutzersynchronisation pdf
• Physische Datenorganisation (ohne mehrdimensionale Zugriffspfade) pdf
• Anfragebearbeitung pdf odp
• Fehlerbehandlung/Recovery (nicht prüfungsrelevant) pdf ppt
• Sicherheitsaspekte (nicht prüfungsrelevant) pdf
• NoSQL (nicht prüfungsrelevant) pdf

Vorlesungsnotizen

Praktikum

Registrierung

Registrierung für das Praktikum (bis 14.11. - 23:59 Uhr). Für die Teilnahme am Praktikum ist eine Registrierung zwingend erforderlich!

Wichtig: Gruppeneinteilung

Aufgaben und Unterlagen (nur aus dem Uni-Netz aufrufbar)

• Intro-Folien
• Aufgaben (Alle Studiengänge)
• Unterlagen
• DB-Rechnernamen

• Musterlösung Block 1
• Block 3 - Projekt (für Eclipse) (Das Projekt kann und sollte als Grundlage für die Implementierung in Block 3 verwendet werden.)
• Beispieldaten (Datenbank) für Block 3 (Die Tabellen müssen bereits erstellt worden und leer sein.)

Abgaben

• Abgabe der Praktikumsaufgaben
• Praktikumspunkteabfrage
• Abnahmetermine für Block 3 (6. KW, 5.2. - 9.2., Raum LF 230)

Organisatorisches

• Das Praktikum findet in der zweiten Hälfte der Vorlesungszeit (ab 19.11.2018) 2-stündig statt, also über das gesamte Semester betrachtet 1-stündig. Ziel ist es, die Inhalte der Vorlesung praktisch einzuüben und zu vertiefen.
• Für Bachelor AI, Bachelor ISE CE/CSCE, (Techno-)Mathematik, Lehramt Informatik, Lehramt Elektrotechnik und ISE EE PO15 Studierende ist die Teilnahme am Praktikum verpflichtend, aber es gibt keine Anwesenheitspflicht zu den Praktikumsterminen. Zum Bestehen des Moduls Datenbanken sind sowohl die Klausur als auch das Praktikum erfolgreich mit je 50% an Punkten zu absolvieren. Wird das Praktikum nicht bestanden, so sollten Sie sich von Datenbanken abmelden, da - trotz erfolgreicher Klausur - der Versuch mit einer 5,0 bewertet wird. Nähere Informationen hierzu gibt es in den Einführungsfolien.
• Für Komedia und ISE EE PO15 Studierende ist die Teilnahme am Praktikum optional, wird aber empfohlen, da die Praktikumsinhalte in der Klausur abgefragt werden und auf diesem Weg in die Klausurnote eingehen. Für die Abgaben gibt es bis zu 10 Bonuspunkte für die Klausur.
• Ob das Praktikum verpflichtend oder optional für Sie ist, entnehmen Sie bitte Ihrer Prüfungsordnung!
• Die Anmeldung zum Praktikum ist verpflichtend zur Abgabe von Lösungen.
• Die Veranstaltung findet in deutscher Sprache statt.
• Das Praktikum setzt den parallelen Besuch der Vorlesung voraus.
• Das Praktikum findet an den Rechnern der Arbeitsgruppe Informationssysteme unter dem Betriebssystem Linux statt. Hierzu ist ein zusätzlicher Account nötig, der zu Beginn des Praktikums vergeben wird. Ein ZIM-Account oder ein Account für die Rechnerpools der Abteilung Informatik genügt nicht!
• Eine kurze Einführung mit ersten Schritten unter Linux wird in der ersten Praktikumswoche gegeben.