Datenbanken Klasse 9
An unserer Schule gibt es Daten über hunderte Schüler:innen, ihre Eltern und die Lehrkräfte: Namen, Adressen, Klassen, Kurse, Noten, Allergien, Notfallnummern. Wie werden diese Daten festgehalten und verwaltet?
Zwei Wege: analog und digital
| Analog (Papier, Aktenordner) | Digital (Datenbank) | |
|---|---|---|
| Beispiele | Zeugnisse, unterschriebene Belehrungen, Schülerakten im Schrank | Schulverwaltungsprogramm, Stundenplan, Klassenlisten |
| Vorteile | ohne Strom und Geräte lesbar · nicht versehentlich per Klick gelöscht · Unterschriften im Original | schnelle, automatische Suche · braucht wenig Platz · leicht zu ändern · von mehreren Orten abrufbar |
| Nachteile | braucht viel Platz und Papier · Suchen dauert · nur an einem Ort verfügbar | ohne Strom und Geräte kein Zugriff · was schnell erstellt ist, ist auch schnell gelöscht · Angriffe, Abstürze |
| Zugriff | wer den Schrankschlüssel hat | wer Benutzername und Passwort mit passenden Rechten hat |
Gedankenexperiment
Ein Kunstprojekt hat die englischsprachige Wikipedia als Buchreihe mit über 7 000 Bänden gestaltet. Wie viele Regalmeter bräuchte man dafür? Und wie lange würdest du darin nach „Datenbank“ suchen?
Datenbanksystem
Merke
- Datenbasis: die eigentlichen, gespeicherten Daten
- Datenbankmanagementsystem (DBMS): die Software, die die Datenbasis verwaltet und den Zugriff regelt
- Datenbanksystem = Datenbasis + DBMS
Ein Datenbanksystem ist ein Informationssystem zum Speichern, Wiederfinden, Bearbeiten und Auswerten großer Datenmengen.
Wozu braucht man ein DBMS?
Man könnte Daten ja auch einfach in einer Tabellendatei speichern. Aber stell dir vor, zwei Personen buchen gleichzeitig online den letzten freien Platz im Theaterkurs …
Ein DBMS kümmert sich um:
- Mehrbenutzerbetrieb: Viele greifen gleichzeitig zu, ohne sich gegenseitig Daten zu zerstören.
- Zugriffsrechte: Das Sekretariat sieht Adressen, eine Fachlehrkraft nur ihre Kurse.
- Konsistenz: Regeln werden eingehalten, z. B. „Jede Schülerin gehört zu genau einer Klasse“ oder „Noten liegen zwischen 1 und 6“.
- Datensicherheit: Nach einem Absturz bleibt ein gültiger Stand erhalten, Backups werden unterstützt.
- Abfragen: Daten schnell suchen, sortieren und auswerten (→ SQL).
Für die Oberstufe: Transaktionen und ACID
Zusammengehörige Änderungen (Platz im Kurs belegen und Platz aus der Warteliste streichen) fasst ein DBMS zu einer Transaktion zusammen. Sie erfüllt die ACID-Eigenschaften: Atomarität (ganz oder gar nicht) · Consistency (Regeln bleiben erfüllt) · Isolation (gleichzeitige Transaktionen stören sich nicht) · Dauerhaftigkeit (Abgeschlossenes bleibt gespeichert).
Wie geht es weiter?
Daten durchlaufen einen Lebenszyklus: Sie werden erfasst, gespeichert, genutzt und irgendwann archiviert oder gelöscht. Entlang dieser Phasen ist der Datenbank-Teil aufgebaut → Der Datenlebenszyklus.
Shoutout 💚
Die Idee, Datenbanken entlang des Datenlebenszyklus zu unterrichten, verdanke ich dem großartigen, frei verfügbaren Informatikbuch von Julian Dorn. Dort findest du viele weitere Übungen, zum Beispiel mit dem Lern-Netzwerk InstaHub. Die Texte und Beispiele hier sind eine eigene Fassung für unseren Unterricht.