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Aufgaben zur LK-Vorbereitung
Lösungen Aufgabe 3
  • Quelle: google gemini
  • 1. Die drei Anomalien (Die "Krankheiten" einer schlechten Datenbank)
    Stell dir vor, wir speichern alle Daten unserer Schule in einer einzigen, riesigen Liste (Tabelle), anstatt sie ordentlich zu trennen.
  • Nehmen wir diese Tabelle AG_Teilnahme als Beispiel:
  • Vorschaubild
  • Diese Tabelle ist redundant (Daten wiederholen sich unnötig, z. B. "Herr Kicker"). Das führt zu folgenden Problemen, den sogenannten Anomalien:
  • A) Die Änderungsanomalie (Update-Anomalie)
  • Dies passiert, wenn wir Daten ändern wollen, die mehrfach vorkommen.
  • • Szenario: Herr Kicker heiratet und heißt nun „Herr Tor“.
  • • Problem: Wir müssen den Namen in jeder Zeile ändern, in der „Fußball“ steht. Übersehen wir auch nur eine Zeile (z. B. bei Lisa), steht in der Datenbank bei Max „Herr Tor“ und bei Lisa noch „Herr Kicker“.
  • • Folge: Die Daten widersprechen sich.
  • B) Die Löschanomalie (Delete-Anomalie)
  • Dies passiert, wenn wir durch das Löschen eines Datensatzes versehentlich mehr Informationen verlieren, als wir wollten.
  • • Szenario: Tom Turbo (ID 103) meldet sich von der Tennis-AG ab. Wir löschen seine Zeile.
  • • Problem: Da Tom der einzige Teilnehmer war, verschwindet mit seiner Zeile auch die Information, dass es eine Tennis-AG gibt und dass Herr Ball sie leitet.
  • • Folge: Unbeabsichtigter Datenverlust.
  • C) Die Einfügeanomalie (Insert-Anomalie)
  • Dies passiert, wenn wir Informationen nicht speichern können, weil ein Teil des Primärschlüssels fehlt.
  • • Szenario: Die Schule möchte eine neue „Roboter-AG“ unter Leitung von Frau Tech anbieten. Es hat sich aber noch kein Schüler angemeldet.
  • • Problem: Da wir in dieser Tabelle zwingend eine SchülerID brauchen (Teil des Primärschlüssels), können wir die AG noch gar nicht eintragen.
  • • Folge: Wir können keine leeren Kurse/Angebote vorhalten.
  • 2. Integrität und Konsistenz
    Diese beiden Begriffe werden oft verwechselt. Man kann sie sich so merken: Integrität sind die Regeln, Konsistenz ist das Ergebnis.
  • Was ist Integrität? (Die Unversehrtheit / Die Regeln)
    Integrität bedeutet, dass die Datenbank Regeln besitzt, die verhindern, dass „Quatsch“ gespeichert wird. Das Datenbanksystem (DBMS) spielt hier den Türsteher.
    • Beispiele für Integritätsregeln:
      ◦ Datentyp-Integrität: In das Feld "Geburtsdatum" darf kein Text wie "Morgen" eingetragen werden.
      ◦ Entitäts-Integrität: Jeder Datensatz muss eindeutig identifizierbar sein (Primärschlüssel darf nicht fehlen).
      ◦ Referentielle Integrität (Wichtig!): Ein Fremdschlüssel darf nicht ins Leere zeigen. Du kannst keine Bestellung für die Kundennummer 999 speichern, wenn es den Kunden 999 gar nicht gibt.
  • Was ist Konsistenz? (Die Widerspruchsfreiheit / Der Zustand)
    Konsistenz beschreibt den korrekten Zustand der Daten. Wenn eine Datenbank konsistent ist, gibt es keine logischen Widersprüche.
    • Beispiel:
      ◦ Inkonsistent: In einer Tabelle steht, dass Max in der 10a ist, in einer anderen Tabelle steht, er ist in der 9b.
      ◦ Konsistent: Alle Informationen über Max stimmen überein.
      Der Zusammenhang
      Integritätsbedingungen (Regeln) sorgen dafür, dass die Datenbank in einem konsistenten Zustand (fehlerfrei) bleibt.
      Wenn du versuchst, eine Regel zu brechen (z. B. einen Kunden löschen, der noch offene Bestellungen hat), blockiert die Datenbank den Vorgang, um die Konsistenz zu schützen.
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