Aufgabe 3-1 Schlüssel und Fremdschlüssel

Ein Fremdschlüssel ist ein Attribute oder eine Attributkombination einer Relation, welches auf einen Primärschlüssel (bzw. Schlüsselkandidat) einer anderen oder der gleichen Relation verweist.

Eine relationale Datenbank enthält alle Informationen über bereits gesehenen Serien einer Streamingplattform und die darin vorkommenden Rollen:

Series

SID	Sender	Serienname
47	HBO	Game of Thrones
59	CBS	The Big Bang Theory

Rolle

RID	Vorname	Nachname	SID
13	Jon	Snow	47
19	Tyrion	Lannister	47
24	Sheldon	Cooper	59
33	Rick	Grimes	null

Die Attribute Serie.SID und Rolle.RID stellen die Primärschlüssel der beiden Relationen dar. Das Schema enthält außerdem folgende Fremdschlüsselbeziehung zwischen Rollen und Series:

Rolle.SID → Series.SID

a) Wie reagiert ein Datenbanksystem wenn Primärschlüssel definiert wurden?

Das Datenbanksystem achtet darauf das jeder Primärschlüssel einzigartig ist
verhindert das einfügen von Duplikaten

b) Warum fordert man, dass Schlüssel minimal sein sollen? (Minimale Schlüssel)

Effizientere Überprüfbarkeit von Schlüssel-/ Fremdschlüsselbedingungen
- Beispiel: ```Stellen Sie sich eine Tabelle vor, die Studenteninformationen an einer Universität speichert. Die Tabelle könnte folgende Spalten haben: StudentenID, Name, Alter, StudiengangundE-Mail-Adresse.

In diesem Fall könnte die StudentenID ein minimaler Schlüssel sein, da jede StudentenID einzigartig ist und jeden Studenten eindeutig identifiziert. Kein anderes Attribute kann aus diesem Schlüssel entfernt werden, ohne seine Eindeutigkeit zu verlieren. Hier ist ein einfaches Beispiel:

StudentenID	Name	Alter	Studiengang	E-Mail-Adresse
12345	Max Mustermann	21	Informatik	max@uni.de
67890	Erika Muster	22	Physik	erika@uni.de
In dieser Tabelle ist `StudentenID` der minimale Schlüssel.```

c) Was versteht man under referenzieller Integrität?

Bedingungen zur Sicherung der Datenintegrität bei Nutzung relationaler Datenbanken
1. Ein Datensatz mit Fremdschlüssel kann nur dann eingefügt werden, wenn in der referenzierter Tabelle ein Datensatz mit den entsprechenden Werten also Primärschlüssel oder einem eindeutigen Alternativschlüssel existiert. (nur erstellbar falls reference existiert)
2. Datensatzlöschung oder Änderung ist nur möglich falls zu diesem Datensatz keine abhängigen Datensätze in Beziehung stehen (nur bearbeitbar falls keine abhängigen Daten in Beziehung) No dangeling references

d) Gehen Sie davon aus, dass sich nur die oben gezeigten Eintrage in der Datenbank befinden. Welche der Einfügeoperationen wird das Datenbanksystem erfolgreich verarbeiten können? Bitte begründen Sie Ihre Antwort kurz.

Gehe davon aus, dass sich nur die oben gezeigten Einträge in der Datenbank befinden. Welche der Einfügeoperationen wird das Datenbanksystem erfolgreich verarbeiten können? Bitte begründe define Antwort kurz.

Einfügen von (12, ‘Harvey’, ‘Specter’, 41) in Rolle → referenzierte SID existiert nicht
Einfügen von (47, ‘FOX’, ‘Suits’) in Series → SID existiert bereits also nicht korrekt
Einfügen von (42, ‘Leonard’, ‘Hofstadter’, 59) in Rolle → Passt alles

Aufgabe 3-2 SQL-DDL Data Definition Language (DDL)

Es ist die Datenbank eines Softwareunternehmens gegeben, welches spezielle Anwendungen für unterschiedliche Kunden entwickelt. Die Datenbank beinhaltet die Relationen Kunde K, Team T und Leistung L. Zusätzlich existiert die Relation KTL, welche die Aufträge beinhaltet und so die Beziehungen der vorgenannten Relationen modelliert.

Relationen

Kunde (K):
- K (KNr, KName, Ansprechpartner)
Team (T):
- T (TNr, TLeiter, TGröße, Stundensatz)
Leistung (L):
- L (LNr, Bezeichnung, Komplexität)
Kundenteamleistung (KTL):
- KTL (KNr, TNr, LNr, Volumen, Datum)

Attribute und Beschränkungen

Die Schlüssel der jeweiligen Relationen sind integer Werte.
TGröße ist eine positive ganze Zahl.
Komplexität ist eine ganze Zahl kleiner oder gleich 10.
Stundensatz ist eine Festkommazahl mit insgesamt 5 Stellen, davon 2 Nachkommastellen.
Volumen ist eine mit maximaler Länge von 50 Zeichen.
Alle übrigen Attribute sind variable Strings.
Die Attribute KName, TLeiter und Bezeichnung müssen immer einen Wert enthalten.

a) Geben sie mit `CREATE TABLE` Befehle mit den dafür notwendigen Constraints zur Definition des o.g. Datenbankschemas an. Data Definition Language (DDL)

Kunde

CREATE TABLE Kunde
(
KNr INTEGER primary key,
KName VARCHAR(50) NOT NULL ,
Ansprechpartner VARCHAR(50),
)

Team

CREATE TABLE Team
(
TNr INTEGER primary key,
TLeiter VARCHAR(50) NOT NULL,
TGrösse INTEGER CHECK (TGrösse> 0),
Stundensatz DECIMAL(5,2),
)

Leistung

CREATE TABLE
(
LNr INTEGER PRIMARY KEY,
Bezeichnung VARCHAR(50) NOT NULL,
Komplexität INETEGER CHECK (Komplexität <= 10)
)

KTL

KNr INTEGER REFERENCES Kunde(KNr),
TNr INTEGER REFERENCES Team(TNr),
LNr INTEGER REFERNCES Leistung(LNr),
Volumen FLOAT,
Datum CHAR(10),
PRIMARY KEY (KNr, TNr, LNr)

b) Fügen Sie in die Kunden-Relation “K” eine weitere Spalte “Branche” also variable Text der Länge 30 mit dem Default-Wert ‘Automobil’ ein

ALTER TABLE Kunde
ADD(Branche VARCHAR(30) DEFAULT("Automobil"));

c) Löschen Sie die Spalte Teamgröße aus der Team-Relation T.

ALTER TABLE Team
DROP(TGrösse);

d) Ändern Sie den Datentyp des Attributes `Volumen` aus der Relation `KTL` in eine ganze Zahl, die größer also 0 ist.

FALSCH: X

ALTER TABLE KTL
MODIFY(Volumen INTEGER CHECK(Volumen > 0))

RICHTIG: V

ALTER TABLE KTL
MODIFY (Volumen INTEGER)
 
ALTER TABLE KTL
ADD CONSTRAINT volumen_constraint CHECK (Volumen > 0)

→ Die erste, also falsch markierte SQL-Anweisung hat ein paar Problem, die sie in den meisten SQL-Dialekten ungültig machen würden:

In vielen SQL-Dialekten, darunter MySQL, ist die Syntax MODIFY(Volumen INTEGER CHECK(Volumen > 0)) nicht korrekt. Das CHECK-Constraint wird typischerweise nicht innerhalb der MODIFY-Anweisung definiert.
In manchen SQL-Systemen, wie zum Beispiel SQLite, ist die direkte Einbettung des CHECK-Constraints in einer ALTER TABLE … MODIFY COLUMN-Anweisung nicht erlaubt.

Die zweite, also richtig markierte SQL-Anweisung umgeht diese Problem:

ALTER TABLE KTL MODIFY (Volumen INTEGER) – Diese Anweisung ist syntaktisch korrekt. Sie ändert den Datentyp der Spalte Volumen auf INTEGER, ohne irgendwelche Constraints anzugeben.
ALTER TABLE KTL ADD CONSTRAINT volumen_constraint CHECK (Volumen > 0) – Diese separate Anweisung fügt das CHECK-Constraint korrekt hinzu. Hierbei wird das CHECK-Constraint also eigener CONSTRAINT definiert, was in den meisten SQL-Datenbanksystemen der richtige Weg ist.

Zusammenfassend ist das “richtige” Statement korrekt, weil es die Syntax-Regeln befolgt, die von den meisten SQL-Datenbanksystemen erwartet werden.

e) Nun sollen Sie alle Tabellen wieder loschen ohne die referenzielle Integrität zu verletzen.

DROP TABLE KTL
DROP TABLE Kunde
DROP TABLE Team
DROP TABLE Leistung

Also nächstes: DBS-Blatt 4

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DBS-Blatt 3

Aufgabe 3-1 Schlüssel und Fremdschlüssel