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1. Redundanz wird gesenkt
2. Inkonsistenz wird vermieden
3. Daten sind teilbar
4. Förderung von Standarts
5. Verbesserter Datenschutz
6. Daten Integrität
7. Zuschnitt der Daten auf Anforderungen des Unternehmens

Attribut, dass:
- nur in einer Tabelle vorkommt
- und dort nicht Schlüsselattribut ist

ist in mind. einer Tabelle Schlüsselattribut

- eine Folge von Operationen, die nach ACID erfolgen muss

1. Konzeptionelle Datensicht:
- logische Gesamtsicht aller Daten
- Ankerpunkt des DB-Entwurfs
- Ziel: stabiler Bezugspunkt

2. interne Datensicht:
- pysische Datenorganisation, tatsächliche Speicherung der Daten
- Zugriffspfade
- Ziel: Festlegung für Benutzergemeinschaft, Zugriffshäufigkeiten

3. externe Datensicht:
- Benutzerschnittstelle
- logische Sichten einzelner Benutzergruppen auf Teile der DB
- Zugriffsschutz

Jedes Attribut ist elementar
Tabelle hat eine feste Breite

1. Änderungsanomalie:
Ändert Lieferant seinen Name, muss er in allen Tupeln verändert werden

2. Löschanomalie:
Werden alle Zeilen mit Bestellungen eines Lieferanten gelöscht, geht auch Info über Lieferanten verloren

3. Einfügeanomalie
Solange ein Lieferant keine Bestellung gemacht hat, ist er nicht in Tabelle

B heißt funktional abhängig wenn in jedem Tupel in dem A vorkommt der selbe Wert für B existiert.
(A>B)

Voll-funktional:
B hängt von allen Elementen von A ab, nicht nur von einem Teil.
> bei Verbundsschlüsseln

- ist in 1. NF
- jedes Nicht-Schlüssel Attribut hängt vom gesamten Schlüssel ab
-->volle funktionale Abhängigkeit

- ist in 2. NF
- keine Abhängigkeit zwischen Nicht-Schlüssel Attributen

-alle Tabellen in 3. NF
- nur noch lokale und globale Attribute

1. funktionale Abhängigkeiten
2. voll funktionale Abhängigkeiten
3. transitive Abhängigkeiten
4. nur noch lokale und globale Attribute

-->  alle Probleme beim Löschen und Entfernen entfernen

- jedes nicht-Schlüssel Attribut ist vom Schlüssel funktional abhängig
- bei Verbundschlüssel ist kein Schlüsselattribut von den anderen Schlüsselattributen abhängig

1. Hierarchisches Modell: 1:N, sequentiell

2. Netzwerk Modell: N:N, Adressverweise

3. Relationales Modell: N:N, gemeinsame Attribute (Primär/Fremdschlüssel)

Atomicity: ganz oder gar nicht

Consistency: nach Beendigung wird ein konsistenter Datenzustand hinterlassen, falls die Datenbank davor auch konsistent war

Isolation: Verhindert, dass sich nebenläufig in Ausführung befindliche Daten-Operationen gegenseitig beeinflussen

Durability: Daten werden nur nach dem erfolgreichen Abschluss einer Transaktion garantiert dauerhaft in der Datenbank gespeichert

--> garantiert jedem Anwender konsistente Datenbestände; bei zwischenzeitlicher Inkonsistenz ist diese nach außenhin unsichtbar und wird bei einem Fehler rückgängig gemacht.

Before-Image-Zustand BOT

                                    bei Abbruch: Rollback to BOT


-
After-Image-Zustand EOT

Ein Ablauf heißt seriell, wenn alle Schritte einer Transaktion
vollständig ausgeführt werden, ehe die der nächsten Transaktion
beginnen

Zwei Aktionen in einem Ablauf stehen in Konflikt, wenn die folgenden 3 Punkte zutreffen:
(1) sie gehören zu unterschiedlichen Transaktionen
(2) sie greifen auf dasselbe Datenobjekt zu
(3) mindestens einer der Aktionen ist write

Kriterium für Serialisierbarkeit

Der Präzedenzgraph zu einem Ablauf S ist ein gerichteter Graph
GS mit
(1) den Knoten T1,T2, . . . für jede Transaktion Ti
in S
(2) den Kanten Ti --> Tj falls Ti und Tj konfligierende Aktionen
haben, bei denen die Aktion in Ti vor der in Tj
in S vorkommt.

Hat der Präzedenzgraph keinen Zyklus, ist ein Ablauf S serialisierbar,

Eine Transaktion folgt dem 2-Phasen-Sperrprotokoll (2PL), wenn
alle Sperraktionen in der Transaktion vor der ersten Freigabeaktion
ausgeführt werden

S2PL: Strict-2-Phase-Locking
Eine Transaktion folgt dem strikten 2PL, wenn sie dem 2PL folgt
und alle Sperren en bloc am Ende der Transaktion freigibt.

-dynamischer Ablauf
- weniger Wartezeiten

ABER Gefahr von Verklemmung (Deadlock)

Conservative 2-Phase-Locking

- vor der Transaktion werden alle Daten gesperrt, auf die in der Transaktion zugegriffen werden

- Vorteil: es wird gewartet bis alle Datensätze verfügbar sind, bis die Transaktion Beginnt, somit entstehen keine Deadlocks/Verklemmungen während der Transaktion

- Nachteil: höhere Wartezeit

Ein Algorithmus, der die Zyklen im Wartegraphen analysiert um gegenseitige Behinderung zu erfassen.

Eine Wartegraph, ist der Graph der zeigt wie Transaktionen auf andere warten. Entsteht ein Zyklus im Wartegraph spricht man von einem Deadlock.

- nimmt Konflikte in Kauf, setzt keine Sperren
- behebt diese durch zurücksetzen der Transaktion, die den Konflikt ausgelöst hat im nachhinein

-Vorteil: verkürzte Wartezeiten, hoher Grad an Parallelität

-Nachteil: nur solange "Gut" bis 10% Kollisionen, danach ist Rücksetzungszeit größer als die gesparte Wartezeit

1. Speicherplatz
2. Zugriffszeit
3. Neue Datensätze
4. Re-Organisationsnotwendigkeit
5. Zusammenhang zwischen Ordnungsbegriff und logischer Adresse

- Verhindert im Vorfeld dass Konflikte bei parallel laufenden Transaktionen entstehen können
-> Gewährleistung der Serialisierbarkeit


-> 2PL (S2PL, C2PL)

Wachstumsphase: sperren aller notwendigen Datensätzen werden verhängt

Schrumpfungsphase: Sperren werden aufgehoben