Lehrveranstaltungshandbuch Datenbanken 2

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Verantwortlich: Prof.Dr.Büchel

Lehrveranstaltung

Befriedigt Modul (MID)

• aktuelle
  • Ba TIN2012 DB2

Organisation

Version erstellt 2012-01-30 VID 1 gültig ab WS 2012/13 gültig bis

Bezeichnung Lang Datenbanken 2 LVID F07_DB2 LVPID (Prüfungsnummer)

Semesterplan (SWS) Vorlesung 2 Übung (ganzer Kurs) 1 Übung (geteilter Kurs) Praktikum 1 Projekt Seminar Tutorium (freiwillig) 1

Präsenzzeiten Vorlesung 30 Übung (ganzer Kurs) 15 Übung (geteilter Kurs) Praktikum 15 Projekt Seminar Tutorium (freiwillig) 15

max. Teilnehmerzahl Übung (ganzer Kurs) Übung (geteilter Kurs) 30 Praktikum 14 Projekt Seminar

Gesamtaufwand: 150

Unterrichtssprache

• Deutsch

Niveau

• Bachelor

Notwendige Voraussetzungen

• Praktische Informatik
  • Programmieren in Java, insbesondere das Klassenkonzept, Dateiverarbeitung, Kollektionstypen
• Lineare Algebra
  • Gute Kenntnisse algebraischer Strukturen: Mengen, das kartesische Produkt, Relationen, Gruppen, Vektorraum, Matrizen
• Betriebsysteme
  • Aufbau und Dienste des Dateisystems
• Grundkenntnisse über Datennetze
  • Kenntnisse einfacher Protokolle, wie TELNET, FTP, HTTP und zugehöriger Dienste
• Grundkenntnisse des Software Engineering
  • UML: USE-Case-, Klassen- und Aktivitätsdiagramm
• Datenbanken
  • Allgemeine Funktionalität eines DBMS; Relationales Datenmodell; Aufbau einer RDB; SQL; JDBC-Zugriffe auf RDB-Tabellen; Logische Datenanalyse: IFL-Diagramme, Data-Dictionary-Notation der strukturierten Analyse, ERD, DB-Design: Umsetzung ERD in Relationenschemata, 1NF, 2NF, 3NF; XML und DTD.

Literatur

• siehe: http://www.nt.fh-koeln.de/fachgebiete/inf/buechel/dblit2004.pdf

Dozenten

• Prof. Dr. Büchel

Wissenschaftliche Mitarbeiter

• Dipl.-Ing. Henk

Zeugnistext

Datenbanken 2

Kompetenznachweis

Form
sMP	mündliche Prüfung

Aufwand [h]
sMP	mündliche Prüfung

Intervall: 3/Jahr

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Lehrveranstaltungselemente

Vorlesung / Übung

Lernziele

Lerninhalte (Kenntnisse)

• Datenbanken und XML
  • Exportieren von Tabellen in XML-Dateien; Problem des Exports von Schema-Daten (Metadatenexport); XML-Parser und der Import von XML-Elementen in RDB-Tabellen; Grammatikbeschreibungen von XML-Dokumenten mit DTD und mit XML-Schema; Vergleich von DTD und XML-Schema; Validierendes Parsen mittels XML-Schema.
• Objektorientierte und objektrelationale Datenbanken
  • Anforderungen an ein objektorientiertes Datenbanksystem (OODBS), das OODB Manifesto. Einführung in die Theorie abstrakter Datentypen (ADT). Implementation abstrakter Datentypen durch komplexe persistente Datentypen in einem objektrelationalen DBS (ORDBS) mittels CREATE TYPE und NESTED TABLE und in einem OODBS mittels persistenter Klassen und persistenter Kollektionsdatentypen. OQL als Erweiterung von SQL. Vorteile von OODB und ORDB im DB Design Prozess. OODBS und ORDBS als Aufhebung des Type Mismatch in einer OO-Welt mit RDBS als Persistenzmodell. OODBS und ORDBS als Alternativen zu Hibernate.
• NoSQL Datenbanken
  • Anforderungen an NoSQL Datenbanken (Skalierbarkeit und Erweiterbarkeit, das BigTable Konzept). Beispiele von NoSQL Datenbanken: Cassandra, Neo4J, MongoDB. Key-Value-Konzepte und Anfragesprachen. NoSQL DB und OODB. Das NoSQL DBMS Neo4J und netzwerkartige Datenbanken.
• Sekundärspeicherverwaltung von Datenbanksystemen
  • ISAM Modelle und Algorithmen
  • Definition von Bayer Bäumen, Algorithmen der Suche auf Bayer Bäumen, Algorithmen des Einfügens und Löschens von Schlüsseln in Bayer Bäumen.
  • Vergleich des Aufwands von Suchen, Einfügen, Update und Löschen in einer ISAM- und in einer Bayer Baum-Sekundärspeicherverwaltung

Fertigkeiten

• Erstellung von Architekturkonzepten für OO-,OR- und NoSQL Datenbanksystemen.
• Erfahrungen in der Implementierung von OR- und OO-Datenbanksystemen
• Designkonzepte programmiertechnisch umsetzen können

Begleitmaterial

• elektronische Vortragsfolien zur Vorlesung
• frei verfügbare Softwareentwicklungsumgebungen
• elektronische Sammlung von Beispielprogrammen
• Links auf relevante Web-Seiten
• Literaturempfehlungen
• WEB Seite mit Vorlesungskurzskript

Besondere Voraussetzungen

• keine

Besondere Literatur

• St. Edlich, A. Friedländer, J. Hampe, B. Brauer: "NoSQL - Einstieg in die Welt nichtrelationaler Web 2.0 Datenbanken", München (Hanser), 2010.
• G. Vossen: "Datenmodelle, Datenbanksprachen und Datenbankmanagementsysteme", München, Wien (Oldenbourg), 2008.
• C. Türker: "SQL:1999 & SQL:2003 - Objektrelationales SQL, SQLJ & SQL/XML", Heidelberg (dpunkt.verlag) 2003.

Besonderer Kompetenznachweis

Praktikum

Lernziele

Lerninhalte (Kenntnisse)

• Programmierung eines validierenden SAX-Parsers mit einer DTD- und einer XML-Schema-Grammatik
• Aufbau einer ORDB mit einer Vielzahl von komplexen Datentypen und Nested Tables. JDBC Programmsystem mit schreibenden und lesenden ORDB-Operationen.
• Spezifikation eines OODBS auf Grundlage einer ADT Architektur.
• Vollständige Durchführung der Entwicklung eines kleinen DBS: Spezifikation, Design und Implementierung eines RDBMS mit JDBC Programmen
• Spezifikation einer netzwerkartigen NoSQL DB

Fertigkeiten

• Umgang mit einer ORDB/Java-Entwicklungsumgebung
• Erstellung von ORDB- und NoSQLDB-gestützten Algorithmen und Umsetzung in Programme
• Entwicklung von ORDB-, OODB- und NoSQL-Architekturen

Handlungskompetenz demonstrieren

• Anwendung der unter "Kenntnisse" und "Fertigkeiten" genannten Aspekte auf praxisbezogene Szenarien durch selbstständige Arbeit in kleinem Team.

Begleitmaterial

• elektronische Sammlung von Beispielprogrammen
• frei verfügbare Softwareentwicklungsumgebungen

Besondere Voraussetzungen

• keine

Besondere Literatur

• keine

Besonderer Kompetenznachweis