Datenorganisation Zusammenfassung

Datenorganisation:

1. Einleitung:
1.1 Probleme bei der Speicherung von Daten:

 Vermeidung von Redundanzen (mehrfache Speicherung von Objektdaten ohne
zusätzlichen Informationsgewinn  Notwendigkeit von mehr Speicherplatz
 Vermeidung von Inkonsistenzen (Unstimmigkeiten innerhalb der Daten bzw.
uneinheitlich gespeicherte Daten)
 Durchführung einer Datenänderung mit möglichst geringem Aufwand
 Datenschutz (Schutz der Daten vor unberechtigten Zugriff)
 Datensicherheit (Gewährleistung einer ständigen Verfügbarkeit der Daten)



Lohn- keine Beziehung Mitarbeiter-
daten daten


Lohnprogramm Mitarbeiter-
verwaltungs-
programm

Lösung: gemeinsame Datenhaltung  Modellierung von Datenbanken


Gemeinsame Datenhaltung mit
Mitarbeiter- und Lohndaten

Trennung in die Ebenen … Mitarbeiter-
Lohnprogramm 1) extern: Anwendung, Nutzer verwaltungs-
2) konzeptionell: logische Gesamtsicht programm
3) intern: physische Sicht

1.2 Datenorganisation:
logische Datenorganisation physische Datenorganisation
 Strukturierung von Daten  Ablage von Daten auf Speichermedien
und Aufbewahrung für den Gebrauch

Ziele:
 schnelle Zugriffsmöglichkeiten auf gespeicherte Daten
 effiziente Aktualisierung der Daten  Redundanzvermeidung
 Flexibilität der Auswertung und Verknüpfung der Daten
 Schutz der Daten vor Verlust, Zerstörung und unbefugtem Zugriff
 Schaffung eines effizienten Speichermanagements

 Daten = Informationen, die weiterverarbeitet werden

, Einteilung der Daten:

nach nach nach Stellung im nach Bewegungs-
Erscheinungsform Formatierung Verarbeitungsprozes häufigkeit
s
- zeichenorientiert - formatiert (struk- - Eingabedaten - Stamm- und
(Buchtaben, turiert, z.B. - Ausgabedaten Bestandsdaten
Ziffern, Sonder- Datensätze) - Sicherungs- und Ar- (Aufbauorgani-
zeichen) - unformatiert (un- chivierungsdaten sation)
- bitorientiert (Grafi- strukturiert, z.B. - Fortschreibungsdaten - Bewegungsdaten
ken, Bildfolgen, Fließtext) (Ablauforgani-
Tonfolgen) sation)

Beschreibungselemente der Datenorganisation:

Zeichen

Datenelement  Attribut eines Objektes

Datensatz  Zusammenfassung aller Datenelemente zu einer Person oder einem
Sachverhalt

Beispiel: Datensatz einer Datei „Vorlesung“ aus einer Datenbank „BA-Verwaltung“

Vorlesungs-
nummer Beginn Titel Umfang Teilnehmer Anmeldung Dozent
V 09 27.03.18 Daten- 40 27 25 Prof. Dr.
14:00 Uhr schutzrech Lange
t

Primärschlüssel Attribute


Datei (Tabelle)  Zusammenfassung gleichartiger Objekte

Datenbank  systematische Sammlung von Informationen und nicht-
redundanten Daten zu einem bestimmten Zweck oder Thema
 Inhalte einer Datenbank:
1. Datenbestände in Tabellen
2. Menge von Befehlen zur Verwaltung der Datenbank
3. Anwendungen zur Erfüllung inhaltlicher Aufgaben

2. Konventionelle Datenorganisation:
Verarbeitungsform Speicherungsform Zugriffsform
- Beschreibung der Reihen- - Verfahren zur physischen - Art und Weise des Auf-
folge, in der Bestandsda- Speicherung von Daten- findens von Datensätzen
teien mit Bewegungsdaten sätzen einer Datei auf ex- - 3 Formen: seriell fort-
verarbeitet werden ternen Speichern laufend, sequentiell fort-
- 2 Formen: sortiert (effi- - 5 Formen: ungeordnet, laufend und wahlfrei
zient) und unsortiert (ineffi- sequentiell, verkettet,

, zient) Indexdateien und
gestreut

2.1 Sequentielle Speicherung:
Grundprinzip:
 lückenlos aufeinanderfolgende Speicherung der Datensätze
 Sortierung der Datensätze nach einem Ordnungsbegriff
 logische Reihenfolge = physische Reihenfolge




Folgen:
 Erfassung der gesamten Datei für Hinzufügen/Löschen von Datensätzen
 sequentielle Suche von Datensätzen von Dateibeginn an

Vorteile Nachteile
- einfache Handhabung - unflexibler Zugriff
- gute Eignung für Lesen mehrerer Daten- - hoher Zeitaufwand für Auffinden eines
sätze Datensatzes

2.2 Verkettete Speicherung:
Grundprinzip:
 logische Sortierung durch Verkettung der physisch gespeicherten Datensätze
 Datensätze enthalten Adressen des Vorgängers/Nachfolgers (Adressfeld = Speicherfeld)
 logische Reihenfolge = physische Reihenfolge




Folgen:
 Nutzung von Datensatz und 2 Zeigerfeldern für Hinzufügen/Löschen von
Datensätzen
 sequentielle Suche von Datensätzen von Listenbeginn an

Vorteile Nachteile
- einfache Realisierung von Veränderungen - Beanspruchung von zusätzlichen Speicher
(Hinzufügen/Löschen) für Zeigerfelder
- Anwendung bei Datenbanksystemen mit - höherer Aufwand bezüglich der Zugriffs-
Netzwerkmodell zeit für Verkettung

2.3 Indizierte Speicherung:
Grundprinzip:
 Ablage der Datensätze in einer Sachdatei: sortiert oder unsortiert
 Ablage von Verweisen auf Datensätze in einer Indexdatei mit Ordnungsbegriff,
Speicheradresse und Verweis auf Vorgänger/Nachfolger
 Ziel: Gewährleistung eines wahlweisen Zugriffs

Folgen: