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Dies ist die neueste Ausgabe eines in mehreren Auflagen bewährten Klassikers, der umfassend und fundiert die Grundlagen und den jeweiligen state-of-the-art der Datenbanktechnik vermittelt. Für Informatik-Studenten im Grundstudium ist dieses Lehrbuch ein Muss! Quelle: Verlagstext/

Inhaltsverzeichnis:

Vorwort zur fünften Auflage v/Inhaltsverzeichnis i x/1 Grundlegende Konzepte 1/1.1 Motivation und Historie 1/1.2 Komponenten und Funktionen 7/1.2.1 Prinzipien und Aufgaben 7/1.2.2 Aufbau und Funktionen eines Datenbanksystems . . . . 9/1.2.3 Einsatzgebiete, Grenzen und Entwicklungstendenzen . . 19/1.2.4 Wann kommt was? 22/1.3 Beispielanwendung 23/1.4 Vertiefende Literatur 25/1.5 Übungsaufgaben 25/1 Kernkonzepte relationaler Datenbanken 27/2 Architekturen von Datenbanksystemen 29/2.1 Schemaarchitektur und Datenunabhängigkeit 30/2.2 Systemarchitekturen 35/2.2.1 ANSI-SPARC-Architektur 35/2.2.2 Fünf-Schichten-Architektur 37/2.2.3 Konkrete Systemarchitekturen 40/2.3 Anwendungsarchitekturen 43/2.4 Zusammenfassung ^47/2.5 Vertiefende Literatur 4 7/2.6 Übungsaufgaben 49/3 Das Entity-Relationship-Modell 51/3.1 Datenbankmodelle 51/3.2 Semantikfestlegung für Datenbankmodelle 56/3.3 Grundlagen des Entity-Relationship-Modells 59/3.3.1 Grundkonzepte des klassischen ER-Modells 59/3.3.2 Ein einfaches Beispiel für ein ER-Schema 66/3.3.3 Semantik eines ER-Schemas 67/3.4 Eigenschaften von Beziehungen 68/3.4.1 Stelligkeit 68/3.4.2 Kardinalitäten und funktionale Beziehungen 71/3.5 Weitere Konzepte im Entity-Relationship-Modell 78/3.5.1 Abhängige Entity-Typen 78/3.5.2 Die IST-Beziehung 79/3.5.3 Optionalität von Attributen 81/3.6 Zusammenfassung 82/3.7 Vertiefende Literatur 82/3.8 Übungsaufgaben 83/4 Relationenmodell und Anfragemodelle 85/4.1 Relationenmodell: Strukturteil 85/4.1.1 Schemata und Instanzen 85/4.1.2 Integritätsbedingungen 90/4.2 Relationale Anfragemodelle: Operationenteil 94/4.2.1 Kriterien für Anfragesprachen 94/4.2.2 Relationenalgebra 95/4.2.3 Anfragekalkül 106/4.2.4 Tupelkalkül 110/4.3 Änderungsoperationen 112/4.3.1 Allgemeine Grundprinzipien 112/4.3.2 Relationale Änderungsoperationen 113/4.4 Zusammenfassung 114/4.5 Vertiefende Literatur 114/4.6 Übungsaufgaben 114/5 Phasen des Datenbankentwurfs 119/5.1 Entwurfsaufgabe 119/5.2 Phasenmodell 121/5.2.1 Anforderungsanalyse 123/5.2.2 Konzeptioneller Entwurf 125/5.2.3 Verteilungsentwurf 127/5.2.4 Logischer Entwurf 128/5.2.5 Datendefinition 129/5.2.6 Physischer Entwurf 130/5.2.7 Implementierung und Wartung 130/5.2.8 Objektorientierte Entwurfsmethoden 130/5.2.9 Phasenbegleitende Methoden 131/5.3 Konzeptioneller Entwurf 132/5.3.1 Konzeptionelles Schema 132/5.3.2 Objektschicht 133/5.3.3 Datenschicht 134/5.3.4 Entwicklungsschicht 137/5.3.5 Aktionsschicht 138/5.3.6 Modellierung von Anwendungsprozessen 139/5.4 Aspekte der Datenintegration 140/5.4.1 Heterogenität der Datenmodelle 141/5.4.2 Heterogene Datenbankschemata 142/5.4.3 Heterogenität auf der Datenebene 142/5.4.4 Schemakonflikte bei der Integration 143/5.5 Entity-Relationship-Abbildung auf das Relationenmodell . . . . 144/5.5.1 Informationskapazität 145/5.5.2 Beispiel für eine Abbildung auf das Relationenmodell . . 147/5.5.3 Abbildungsregeln für das relationale Modell 148/5.6 Zusammenfassung 156/5.7 Vertiefende Literatur 156/5.8 Übungsaufgaben 158/Relationaler Datenbankentwurf 159/6.1 Funktionale Abhängigkeiten 161/6.1.1 Definition funktionaler Abhängigkeiten 161/6.1.2 Ableitung von funktionalen Abhängigkeiten 163/6.1.3 Überdeckungen 169/6.2 Schemaeigenschaften 175/6.2.1 Änderungsanomalien 175/6.2.2 Normalformen 177/6.2.3 Minimalität 184/6.3 Transformationseigenschaften 185/6.3.1 Abhängigkeitstreue 185/6.3.2 Verbundtreue 187/6.4 Entwurfsverfahren 189/6.4.1 Ziele 190/6.4.2 Dekompositionsverfahren 191/6.4.3 Syntheseverfahren 194/6.4.4 Verfeinerung des Entity-Relationship-Datenbankentwurfs 197/6.5 Mehrwertige Abhängigkeiten 198/6.5.1 Grundlagen 198/6.5.2 Schemaeigenschaften 202/6.5.3 Transformationseigenschaften 203/6.6 Weitere Abhängigkeiten und Verfahren 203/6.7 Weitere relationale Entwurfsverfahren 205/6.8 Zusammenfassung 206/6.9 Vertiefende Literatur 206/6.10 Übungsaufgaben 208/7 Die relationale Datenbanksprache SQL 211/7.1 SQL als Datendefinitionssprache 211/7.1.1 Erzeugen von Tabellen 212/7.1.2 Tabellen mit Integritätsbedingungen 216/7.1.3 Löschen und Ändern von Tabellendefinitionen 217/7.1.4 Erzeugen und Löschen von Indexen 219/7.2 SQL als relationale Anfragesprache 220/7.2.1 Überblick 221/7.2.2 Die f rom-Klausel 222/7.2.3 Die select-Klausel 225/7.2.4 Die where-Klausel 228/7.2.5 Mengenoperationen 232/7.2.6 Schachtelung von Anfragen 234/7.2.7 Mächtigkeit des SQL-Kerns 240/7.3 Änderungsoperationen in SQL 240/7.3.1 Übersicht über Änderungen i n SQL 241/7.3.2 Die update-Anweisung 241/7.3.3 Die delete-Anweisung 243/7.3.4 Die insert-Anweisung 244/7.3.5 Probleme bei SQL-Änderungen 245/7.4 Zusammenfassung 246/7.5 Vertiefende Literatur 247/7.6 Übungsaufgaben 247/II Erweiterte Konzepte für relationale Datenbanken 249/8 Erweiterte Entwurfsmodelle 251/8.1 Erweiterungen des ER-Modells 251/8.1.1 Erweiterungen bei Attributen 252/8.1.2 Spezialisierung und Generalisierung 253/8.1.3 Komplexe Objekte 254/8.1.4 Beziehungen höheren Typs 255/8.2 Das EER-Modell - ein erweitertes ER-Modell 256/8.2.1 Übernommene Grundkonzepte aus dem klassischen ERModell/256/8.2.2 Erweiterung bei Wertebereichen 257/xii Inhaltsverzeichnis/8.2.3 Mengenwertige und strukturierte Attribute 258/8.2.4 Der Typkonstruktor: Spezialisierung, Generalisierung,/Partitionierung 258/8.2.5 Aggregierung und Sammlung mittels objektwertiger Attribute/268/8.2.6 Erweitertes Schlüsselkonzept 270/8.2.7 Abgeleitete Konzepte 271/8.2.8 Vergleich zu anderen erweiterten ER-Modellen 272/8.3 UML für den Datenbankentwurf 273/8.3.1 Das Objektmodell von UML 274/8.3.2 Darstellung von Klassen in UML 275/8.3.3 Beziehungen in UML 276/8.3.4 Aggregation in UML 278/8.3.5 Spezialisierung in UML 279/8.4 Zusammenfassung 280/8.5 Vertiefende Literatur 280/8.6 Übungsaufgaben 282/9 Grundlagen von Modellen und Anfragen 283/9.1 Erweiterungen der Relationenalgebra 283/9.2 Erweiterte Modelle und Anfragealgebren 287/9.2.1 Geschachtelte Relationen: Das NF2-Modell 287/9.2.2 PNF-Relationen 288/9.2.3 Verallgemeinerte geschachtelte Relationen 288/9.2.4 Erweitere Anfragealgebren 290/9.3 Anfragekalküle 294/9.3.1 Bereichskalkül 294/9.3.2 Sichere Anfragen 296/9.3.3 Beispiele für Anfragen im Bereichskalkül 298/9.3.4 Eigenschaften des Bereichskalküls 299/9.3.5 Kalküle für andere Datenmodelle 300/9.4 Zusammenfassung 304/9.5 Vertiefende Literatur 305/9.6 Übungsaufgaben 305/10 Erweiterte Konzepte von SQL 307/10.1 Weitere Operationen und Prädikate 307/10.1.1 Skalare Ausdrücke 307/10.1.2 Prädikate 313/10.1.3 Quantoren und Mengenvergleiche 313/10.1.4 Behandlung von Nullwerten 316/10.2 Aggregation, Gruppierung und Sortierung 318/10.2.1 Aggregatfunktionen 318/10.2.2 Gruppierung 321/10.2.3 Sortierung 323/10.2.4 Erweiterte Aggregationsfunktionen i n SQL:2003 326/10.3 Äußere Verbünde 331/10.4 Künstliche Schlüssel und Sequenzgeneratoren 333/10.5 Benannte Anfragen und Rekursion 335/10.5.1 Benannte Anfragen 336/10.5.2 Rekursive Anfragen 337/10.6 SQL-Versionen 344/10.6.1 SEQUEL2 345/10.6.2 SQL-89 346/10.6.3 SQL-92 347/10.6.4 SQL:1999 und SQL:2003 348/10.6.5 SQL-.2006 bis SQL:2011 350/10.7 Zusammenfassung 352/10.8 Vertiefende Literatur 353/10.9 Übungsaufgaben 353/11 Weitere relationale Datenbanksprachen 355/11.1 QUEL 356/11.1.1 Anfragen in QUEL 356/11.1.2 Änderungsoperationen in QUEL 359/11.2 Query by Example 359/11.2.1 Anfragen in QBE 360/11.2.2 Funktionen, Sortierung und Aggregierung i n QBE . . . 364/11.2.3 Formale Semantik von QBE 365/11.2.4 Ausdrucksfahigkeit von QBE 366/11.2.5 Änderungen in QBE 367/11.2.6 Anfragen in MS Access 369/11.2.7 Andere graphische Anfragesprachen 372/11.3 Datalog 373/11.3.1 Grundbegriffe 374/11.3.2 Semantik rekursiver Regeln 376/11.3.3 Semantik und Auswertung von Datalog 377/11.4 Tutorial D 378/11.4.1 Datentypen 378/11.4.2 Anfrageoperatoren 380/11.4.3 Änderungsoperationen 383/11.4.4 Constraints 384/11.5 Zusammenfassung 385/11.6 Vertiefende Literatur 385/11.7 Übungsaufgaben 386/12 Transaktionen, Integrität & Trigger 387/12.1 Grundlagen von Transaktionen 388/12.1.1 ACID-Prinzip 388/12.1.2 Probleme im Mehrbenutzerbetrieb 390/12.1.3 Transaktionssteuerung in SQL 395/12.1.4 Transaktionen und Integritätssicherung 398/12.2 Architekturen zur Integritätssicherung 399/12.2.1 Integritätssicherung durch Anwendung 400/12.2.2 Integritätsmonitor als Komponente des DBMS 400/12.2.3 Integritätssicherung durch Einkapselung 401/12.3 Integritätsbedingungen in SQL 402/12.3.1 Inhärente Integritätsbedingungen im Relationenmodell 402/12.3.2 Weitere Bedingungen in der SQL-DDL 403/12.3.3 Die assertion-Klausel 404/12.3.4 Verwaltung und Überprüfung von Bedingungen 404/12.4 Klassifikation von Integritätsbedingungen 405/12.5 Trigger und aktive Datenbanken 408/12.5.1 Grundprinzipien von Triggern 409/12.5.2 Aktive Datenbanken und ECA-Regeln 411/12.6 Methoden der Integritätssicherung 415/12.6.1 Integritätssicherung durch Trigger 415/12.6.2 Integritätssicherung durch Anfragemodifikation 417/12.7 Zusammenfassung 419/12.8 Vertiefende Literatur 420/12.9 Übungsaufgaben 420/13 Datenbankanwendungsentwicklung 423/13.1 Grundprizipien 424/13.2 Programmiersprachenanbindung: Call-Level-Schnittstellen . . 426/13.2.1 SQL/CLI: Der Standard 427/13.2.2 ODBC 430/13.2.3 JDBC 431/13.2.4 Weitere Call-Level-Schnittstellen 436/13.3 Eingebettetes SQL 437/13.3.1 Statische Einbettung: Embedded SQL 437/13.3.2 Dynamische Einbettung: Dynamic SQL 445/13.3.3 SQLJ: Embedded SQL für Java 446/13.4 High-Level-Schnittstellen 448/13.4.1 Grundlagen der Abbildung 449/13.4.2 Hibernate 452/13.4.3 Weitere Technologien 460/13.5 Prozedurale SQL-Erweiterungen und Datenbanksprachen . . . 461/13.5.1 Vorteile von gespeicherten Prozeduren 462/13.5.2 SQL/PSM: Der Standard 463/13.5.3 PL/SQL von Oracle 470/13.5.4 Gespeicherte Prozeduren in Java 472/13.6 Anwendungsentwicklung in der Cloud 475/13.6.1 Database-as-a-Service und Cloud-Datenbanken 476/13.6.2 Klassische DBMS in der Cloud 477/13.6.3 NoSQL-Systeme i n der Cloud 477/13.7 Zusammenfassung 481/13.8 Vertiefende Literatur 481/13.9 Übungsaufgaben 483/14 Sichten 485/14.1 Motivation und Begriffsbildung 486/14.1.1 Sichten und externe Schemata 487/14.1.2 Definition von Sichten 487/14.1.3 Definition von Sichten in SQL 488/14.1.4 Vorteile von Sichten 489/14.2 Probleme mit Sichten 490/14.2.1 Kriterien für Änderungen auf Sichten 491/14.2.2 Projektionssichten 492/14.2.3 Selektionssichten 494/14.2.4 Verbundsichten 495/14.2.5 Aggregierungssichten 497/14.2.6 Klassifikation der Problembereiche 498/14.3 Behandlung von Sichten in SQL 499/14.3.1 Auswertung von Anfragen an Sichten in SQL 500/14.3.2 Sichtänderungen in SQL-92 502/14.3.3 Sichtänderungen i n SQL-.2003 502/14.4 Theorie änderbarer Sichten 503/14.5 Instead-of-Trigger für Sichtänderungen 505/14.6 Zusammenfassung 508/14.7 Vertiefende Literatur 510/14.8 Übungsaufgaben 510/15 Zugriffskontrolle & Privacy 511/15.1 Sicherheitsmodelle 513/15.1.1 Diskrete Sicherheitsmodelle 513/15.1.2 Verbindliche Sicherheitsmodelle 513/15.2 Rechtevergabe in SQL 514/15.2.1 Benutzer und Schemata 515/15.2.2 Rechtevergabe in SQL 515/15.2.3 Zurücknahme von Rechten 517/15.2.4 Rollenmodell in SQL:2003 518/15.2.5 Auditing 518/15.2.6 Authentifikation und Autorisierung 520/15.3 Privacy-Aspekte in Datenbanken 520/15.3.1 Statistische Datenbanken 521/15.3.2 k-Anonymität 523/15.4 Zusammenfassung 524/15.5 Vertiefende Literatur 525/15.6 Übungsaufgaben 525/III Weitere Datenbankmodelle 527/16 Historische Modelle 529/16.1 Das Netzwerkmodell 529/16.1.1 Netzwerkschema 530/16.1.2 Simulation einer allgemeinen Beziehung 532/16.2 Das hierarchische Modell 533/16.3 ER-Abbildung auf das Netzwerkmodell 534/16.4 ER-Abbildung auf das hierarchische Modell 535/16.5 Anwendungsprogrammierung in den historischen Modellen . . 537/16.5.1 Datenmanipulation im Netzwerkmodell 537/16.5.2 Datenmanipulation im hierarchischen Modell 541/16.6 Zusammenfassung 543/16.7 Vertiefende Literatur 543/16.8 Übungsaufgaben 543/17 Objektrelationale Modelle & SQL:2003 545/17.1 Exkurs: Objektorientierte Datenbankmodelle 545/17.1.1 Objektorientierte Datenbanken 546/17.1.2 Der ODMG-Standard 547/17.1.3 OQL 550/17.2 Abbildung von Objekten auf Relationen 552/17.2.1 Typkonstruktoren 552/17.2.2 Abbildung der Spezialisierungshierarchie 553/17.3 Objektrelationale Erweiterungen 556/17.3.1 Large Objects: BLOB und CLOB 557/17.3.2 Typkonstruktoren 557/17.3.3 Identitäten, Referenzen und Pfadausdrücke 561/17.3.4 Hierarchien und Vererbung 562/17.3.5 Methoden 563/17.4 Objektrelationale Konzepte in SQL:2003 564/17.4.1 Typsystem und DDL 564/17.4.2 Anfragen 572/17.4.3 Methoden in SQL:2003 577/17.5 Objektrelationale Konzepte in kommerziellen DBMS 578/17.6 Zusammenfassung 580/17.7 Vertiefende Literatur 581/17.8 Übungsaufgaben 582/18 XML und RDF 583/18.1 Semistrukturierte Datenmodelle 583/18.1.1 Merkmale semistrukturierter Datenmodelle 584/18.1.2 Datenmodelle für semistrukturierte Dokumente 585/18.1.3 XML 588/18.2 Datendefinition in XML 594/18.2.1 Dokumenttypdefinition 594/18.2.2 XML Schema 598/18.2.3 XML-Abbildung auf relationale Schemata 603/18.3 Navigation in XML-Dokumenten: XPath 604/18.3.1 Pfadausdrücke und Lokalisierungsschritte 605/18.3.2 Selektionsprädikate und Funktionen 609/18.4 Die Anfragesprache XQuery 611/18.4.1 FLWOR-Ausdrücke 612/18.4.2 Elementkonstruktoren 615/18.4.3 Verbünde und Gruppierungen 617/18.4.4 Ausdrücke und Vergleiche 621/18.4.5 Funktionen 624/18.5 SQL/XML: XML-Erweiterungen für SQL 625/18.5.1 XML-Datentypen 626/18.5.2 XML-Konstruktion mit SQL 628/18.6 Das Resource Description Framework 632/18.6.1 Das RDF-Modell 634/18.6.2 RDF-Repräsentationen 637/18.6.3 RDF Schema und Vokabulare 641/18.7 Die RDF-Anfragesprache SPARQL 645/18.7.1 Grundlagen 646/18.7.2 SPARQL-Elemente 647/18.8 Zusammenfassung 654/18.9 Vertiefende Literatur 655/18.10 Übungsaufgaben 656/19 Multimediale und raumbezogene Daten 659/19.1 Multimedia-Datenbanken 660/19.1.1 Grundbegriffe 660/19.1.2 Grundlagen des Multimedia Retrieval 665/19.2 Text Retrieval 671/19.2.1 Information Retrieval auf Texten 671/19.2.2 Grundtechniken des Text Retrieval 672/19.2.3 Deskribierung 673/19.2.4 Recherche 676/19.2.5 Information Retrieval-Systeme 684/19.3 SQL/MM 685/19.3.1 SQL/MM Füll Text 686/19.3.2 SQL/MM Still Image 688/19.3.3 Der Datentyp Video 689/19.3.4 SQL/MM Spatial 689/19.4 Verwaltung raumbezogener Daten 690/19.4.1 Grundbegriffe 690/19.4.2 Modellierung raumbezogener Daten 692/19.4.3 Prädikate und Anfragen auf raumbezogenen Daten . . . 697/19.4.4 Oracle Spatial 704/19.4.5 Weitere Systeme 707/19.5 Temporale Daten 708/19.5.1 Grundbegriffe 709/19.5.2 Umsetzung in SQL 710/19.5.3 Temporale Schlüssel, Fremdschlüssel und Anfragen . . . 712/19.5.4 Weitere Entwicklung und Einordnung 715/19.6 Zusammenfassung 716/19.7 Vertiefende Literatur 716/19.8 Übungsaufgaben 716/A Laufendes Beispiel 719/A.1 ER-Schema der Weindatenbank 719/A.2 Relationale Repräsentation 720/A.3 Vereinfachtes Schema und Beispieldaten 721/Literaturverzeichnis 723/Abbildungsverzeichnis 746/Tabellenverzeichnis 753/Sachindex 755/Schlüsselwortindex 771