Dateien und Datenbanken

Kapitel 1 führt in die Terminologie und Anwendung von Dateien ein. Computeranwendungen bilden ausgewählte Aspekte der Wirklichkeit auf eine konkrete Hardware und Software ab. Wir führen deshalb Begriffe ein, mit denen sich die Gegenstände von Datenbanksystemen beschreiben lassen. Ausgehend von den Begriffen Objekt, Attribut, Attributswert und Wertebereich teilen wir Daten und Dateien nach technischen Kriterien ein, um später Dateien und ihre Operationen aus Benutzersicht zu klassifizieren. Die Aufgaben am Ende des Kapitels üben die eingeführte Terminologie an Beispielen aus der administrativen Datenverarbeitung.

Kapitel 1 hat den Gegenstand von Datenbanksystemen begrifflich eingegrenzt. Das nächste Kapitel führt in die Organisation von Dateien aus der Sicht des Programmierers ein. Die Möglichkeiten des Zugriffs auf die Sätze einer Datei werden unter anderem vom verwendeten Speichermedium bestimmt. Der erste Abschnitt weist deshalb auf die Beschränkungen einiger Speicherarten hin. Die nachfolgenden Abschnitte beschreiben die sequentielle, relative und indizierte Dateiorganisation aus der Sicht des Benutzers Algorithmen und Datenstrukturen in Pascal verdeuüichen das Arbeiten mit sequentiell organisierten Dateien. Den Abschluss bildet eine Kriterienliste für die Wahl der geeigneten Dateiorganisation.

Programmiersprachen gestatten in der Regel dem geübten Programmierer die breite Ausnützung der Hardware und Software eines Computersystems. Sie erlauben ihm zum Beispiel die Steuerung einer Vielzahl von Peripheriegeräten und die Entwicklung schneller und speichersparender Programme. Diese Flexibilität hat ihren Preis: Das Erlemen einer Sprache und die Entwicklung von Programmen sind zeitaufwendig. Mit dem Aufkommen von benutzemahen Personalcomputem entstanden Endbenutzerwerkzeuge mit denen auch der Anwender in der Fachabteilung massgeschneiderte Applikationen entwickeln kann. Solche Anwendersprachen sind zwar weniger allgemein und mächtig als konventionelle Programmiersprachen und die entstehenden Anwendungen oft nicht so Speicher- und laufzeiteffizient wie gute programmiersprachliche Lösungen. Der Benutzerkomfort dieser Werkzeuge kann aber so gross sein, dass sich Anwendungen mit einem Bruchteil des Aufwands konventioneller Programmentwicklungen verwirklichen lassen. In der herkömmlichen Programmentwicklung erfordert das Beheben von Syntaxfehlern meist mehrere Übersetzungsläufe, Die aufwendige Testphase zwischen der ersten Ausführung des Programms und dem praktischen Einsatz versucht, Laufzeitfehler und logische Fehler zu eliminieren und kann bei grösseren Programmen die Hälfte der Entwicklungszeit beanspruchen. Die Arbeit mit Endbenutzerwerkzeugen verringert zwar den Aufwand für die Definition des Problems und den Entwurf der Lösung nicht, Sie vermindert aber den Programmierungs- und Testaufwand erheblich. Der Programmierer benötigt für ein bestimmtes Problem weniger Befehle, und eine komfortable Entwicklungsumgebung verkürzt die Entwicklungszeit.

Die Fortschritte der Datenbanktechnologie ermöglichen dem Benutzer, sich auf die Auswahl und Strukturierung der Objekttypen zu konzentrieren. Das Ziel einer effizienten Speicherung und Manipulation der Daten ist zwar immer noch wichtig, schränkt aber den Datenentwurf weniger ein als Dateiverwaltungs- und Datenbanksysteme früherer Generationen.

Kapitel 3 führt in die Verwaltung un verbundener Einzeldateien ein. Kapitel 4 zeigt dann, dass Datenbanken in der Regel aus mehreren verbundenen Tabellen bestehen. Das nächste Kapitel verlegt den Schwerpunkt deshalb von der Datei- auf die Datenbank- verwalmng. Es zeigt am Beispiel einer Datenbank aus drei Tabellen ausgewählte Abfrage- und Ändemngsoperationen. Die prozedurale Befehls spräche von dBASE und Queries by Example in Paradox illustrieren den Unterschied zwischen prozeduralen und nichtprozeduralen Abfragesprachen. Ein Vergleich zwischen Tabellenkalkulations- und Datenbankverwaltungsprogrammen schliesst das Kapitel ab.

Kommerzielle Systeme enthalten meist mehrere Arten von Schnittstellen, oft eine Menüschnittstelle für den Endbenutzer und eine Programmierschnittstelle für den Entwickler. Das nächste Kapitel vergleicht die eingebauten Programmierumgebungen von dBASE und Paradox mit konventionellen Sprachen der dritten Generation. Eingebauten Sprachen eignen sich vor allem für kleine und mittlere Projekte. Wir beschreiben deshalb die typischen Entwicklungsphasen solcher Projekte und illustrieren sie an einer Fallstudie zu einer einfachen Literaturverwaltung auf einem Personalcomputer.

An ein Datenbankverwaltungssystem (DBMS: Data Base Management System) kann eine Vielfalt von Anforderungen gestellt werden. Im folgenden diskutieren wir die wichtigsten Kriterien: