Michael Kofler hat Telematik an der TU Graz studiert und ist einer der erfolgreichsten deutschsprachigen IT-Fachbuchautoren. Zu seinen Themengebieten zählen neben Linux auch IT-Sicherheit, Python, Swift, Java und der Raspberry Pi. Er ist Entwickler, berät Firmen und
arbeitet als Lehrbeauftragter.

  Materialien zum Buch ... 12
  Vorwort ... 13
TEIL I.  Grundlagen ... 17
  1.  Wozu Datenbanken? ... 19
       1.1 ... Datenbanken sind allgegenwärtig ... 19
       1.2 ... Warum eine Excel-Tabelle nicht ausreicht ... 24
       1.3 ... Die erste eigene Datenbank ... 27
       1.4 ... Realisierung des Beispiels mit der MySQL Workbench ... 35
  2.  Grundlagen relationaler Datenbanken ... 47
       2.1 ... Datenbank versus Datenbankmanagementsystem ... 47
       2.2 ... Das relationale Modell ... 56
       2.3 ... Transaktionen ... 65
       2.4 ... Datensicherheit und ACID ... 68
       2.5 ... Codds zwölf Gebote ... 78
       2.6 ... Kritik am relationalen Modell ... 81
       2.7 ... Wiederholungsfragen ... 86
TEIL II.  Datenbanken modellieren ... 91
  3.  Datenbankmodellierung ... 93
       3.1 ... Datenbankschema ... 94
       3.2 ... Modellierungsstufen ... 96
       3.3 ... Modellierungstechniken ... 100
       3.4 ... Das Entity-Relationship-Modell ... 104
       3.5 ... Sonderfälle im ER-Modell ... 110
       3.6 ... Alternative Diagrammformen und Notationen (IDEF1X, Min-Max, UML) ... 118
       3.7 ... Vom ER-Diagramm zum Tabellenschema ... 129
       3.8 ... Namensregeln ... 137
       3.9 ... Normalformen ... 142
       3.10 ... Normalisierungsbeispiel ... 154
       3.11 ... Modellierung hierarchischer bzw. unstrukturierter Daten ... 157
       3.12 ... Wiederholungsfragen ... 164
  4.  Datentypen ... 169
       4.1 ... SQL und das Kommando 'CREATE TABLE' ... 169
       4.2 ... Ganze Zahlen ... 172
       4.3 ... Gleit- und Festkommazahlen ... 174
       4.4 ... Zeichenketten ... 178
       4.5 ... Datum und Uhrzeit ... 183
       4.6 ... Boolesche Zustände ... 184
       4.7 ... Binäre Daten (BLOBs) ... 185
       4.8 ... NULL, Defaultwerte und Werteinschränkungen (CHECKs) ... 188
       4.9 ... Besondere Datentypen ... 191
       4.10 ... Eigene Datentypen ... 195
       4.11 ... Virtuelle Spalten (Generated Columns) ... 197
       4.12 ... Beispiele ... 198
       4.13 ... Wiederholungsfragen ... 200
  5.  Primary Keys, Foreign Keys und referenzielle Integrität ... 203
       5.1 ... Primary Keys (Primärschlüssel) ... 204
       5.2 ... Foreign Keys (Fremdschlüssel) ... 217
       5.3 ... Foreign-Key-Beispiele ... 225
       5.4 ... Wiederholungsfragen ... 232
  6.  Indizes ... 235
       6.1 ... Indexformen ... 236
       6.2 ... Index-Interna und B-Trees ... 242
       6.3 ... Indizes -- Pro und Kontra ... 257
       6.4 ... Cache-Systeme für Abfragen ... 260
       6.5 ... Wiederholungsfragen ... 262
  7.  Physische Modellierung ... 265
       7.1 ... DBMS-Auswahl ... 265
       7.2 ... Dimensionierung von Datenbanken ... 269
       7.3 ... Views ... 274
       7.4 ... Partitionen ... 281
       7.5 ... Wiederholungsfragen ... 286
  8.  Modellierungsbeispiele ... 289
       8.1 ... 'books'-Datenbank ... 290
       8.2 ... 'todo'-Datenbank ... 292
       8.3 ... 'school'-Datenbank ... 301
       8.4 ... 'clouddb'-Datenbank ... 312
       8.5 ... 'sakila'-Datenbank ... 323
       8.6 ... 'employees'-Datenbank ... 329
       8.7 ... Noch mehr Musterdatenbanken ... 332
       8.8 ... Wiederholungsfragen ... 334
TEIL III.  Structured Query Language (SQL) ... 337
  9.  Relationale Algebra und SQL ... 339
       9.1 ... Relationale Algebra ... 340
       9.2 ... Relationenkalkül (relationaler Calculus) ... 350
       9.3 ... Structured Query Language (SQL) ... 355
       9.4 ... Elementare SQL-Syntaxregeln ... 360
       9.5 ... Wiederholungsaufgaben ... 362
10.  Daten abfragen (SELECT) ... 365
       10.1 ... Zugriff auf die Beispieldatenbanken ... 365
       10.2 ... Einfache Abfragen (WHERE, DISTINCT) ... 368
       10.3 ... Tabellen verknüpfen (JOIN) ... 373
       10.4 ... Ergebnisse gruppieren (GROUP BY) ... 385
       10.5 ... Ergebnisse sortieren (ORDER BY) ... 389
       10.6 ... Ergebnisse limitieren (LIMIT) ... 390
       10.7 ... SELECT-Syntax-Zusammenfassung ... 392
       10.8 ... Der Umgang mit NULL ... 393
       10.9 ... Abfragen kombinieren (UNION) ... 395
       10.10 ... Abfrageausführung und -optimierung ... 396
       10.11 ... Wiederholungsaufgaben ... 407
11.  Daten ändern (INSERT, UPDATE, DELETE) ... 411
       11.1 ... Daten einfügen (INSERT) ... 412
       11.2 ... Daten ändern (UPDATE) ... 417
       11.3 ... Daten löschen (DELETE) ... 421
       11.4 ... Wiederholungsaufgaben ... 424
12.  Transaktionen ... 425
       12.1 ... Transaktionen in SQL ... 426
       12.2 ... Isolation Level ... 429
       12.3 ... Dirty Read, Phantom Read und andere Isolation-Probleme ... 435
       12.4 ... Locking-Verfahren ... 446
       12.5 ... Multiversion Concurrency Control (MVCC) ... 453
       12.6 ... Wiederholungsaufgaben ... 458
13.  Subqueries, Rekursion, Zusatzfunktionen ... 461
       13.1 ... SQL-Funktionen ... 461
       13.2 ... Subqueries ... 468
       13.3 ... Window-Funktionen (OVER) ... 474
       13.4 ... Rekursion ... 479
       13.5 ... Data Definition Language (DDL) ... 484
       13.6 ... Systemkatalog ... 489
       13.7 ... Wiederholungsaufgaben ... 494
14.  Volltextsuche, geografische Daten, XML und JSON ... 495
       14.1 ... Volltextindex und Volltextsuche ... 495
       14.2 ... Geografische Daten (GIS-Funktionen) ... 500
       14.3 ... XML ... 506
       14.4 ... JSON ... 512
       14.5 ... Wiederholungsaufgaben ... 515
TEIL IV.  Administration und Programmierung ... 517
15.  Benutzerverwaltung ... 519
       15.1 ... Authentifizierung ... 520
       15.2 ... Privilegien und Rollen ... 522
       15.3 ... Administration der Benutzerrechte (DCL) ... 526
       15.4 ... Ein Blick hinter die Kulissen ... 532
       15.5 ... Server-Konfiguration und -Absicherung ... 534
16.  Logging und Backups ... 539
       16.1 ... Logging ... 539
       16.2 ... Backups ... 543
       16.3 ... Import und Export ... 551
17.  Replikation und High Availability ... 555
       17.1 ... Replikation ... 555
       17.2 ... Replikations-Setup in MySQL ... 562
       17.3 ... High Availability ... 566
18.  Stored Procedures und Trigger ... 567
       18.1 ... Programmierung auf DBMS-Ebene versus Client-Code ... 567
       18.2 ... Hello, Stored Procedure! ... 570
       18.3 ... Stored Procedures und Funktionen ... 575
       18.4 ... Fehlerabsicherung und Cursor ... 583
       18.5 ... Administration und Sicherheit ... 587
       18.6 ... Trigger ... 589
19.  Client-Programmierung ... 591
       19.1 ... Konzepte der Client-Programmierung ... 591
       19.2 ... Beispiel 1: Java und JDBC ... 596
       19.3 ... Beispiel 2: Kotlin und Exposed ... 600
TEIL V.  NoSQL ... 607
20.  Von relationalen Datenbanken zu NoSQL ... 609
       20.1 ... Verteilte Datenbankmanagementsysteme ... 610
       20.2 ... Objektorientierte Datenbanken ... 619
       20.3 ... Online Analytical Processing (OLAP) ... 625
       20.4 ... NoSQL ... 633
       20.5 ... Wiederholungsfragen ... 648
21.  MongoDB ... 651
       21.1 ... Installation ... 651
       21.2 ... Abfragen durchführen ... 656
       21.3 ... Nicht relationales Datenbankdesign ... 662
       21.4 ... 'todo'-Datenbank ... 665
  Anhang ... 669
  A.  MySQL installieren und einrichten ... 669
       A.1 ... MySQL Workbench ... 670
       A.2 ... Onlinezugriff auf die Beispieldatenbanken ... 672
       A.3 ... MySQL-Server unter Windows installieren ... 673
       A.4 ... MySQL-Server unter macOS installieren ... 676
       A.5 ... MySQL-Server unter Linux installieren ... 677
       A.6 ... Der Kommando-Client mysql ... 679
       A.7 ... Die MySQL-Shell mysqlsh ... 683
       A.8 ... Beispieldatenbanken lokal installieren ... 685
       A.9 ... Server-Konfiguration für den Unterricht ... 686
  B.  Lösungen ... 691
       B.1 ... Kapitel 2: 'Grundlagen relationaler Datenbanken' ... 691
       B.2 ... Kapitel 3: 'Datenbankmodellierung' ... 699
       B.3 ... Kapitel 4: 'Datentypen' ... 711
       B.4 ... Kapitel 5: 'Primary Keys, Foreign Keys und referenzielle Integrität' ... 714
       B.5 ... Kapitel 6: 'Indizes' ... 720
       B.6 ... Kapitel 7: 'Physische Modellierung' ... 726
       B.7 ... Kapitel 8: 'Modellierungsbeispiele' ... 729
       B.8 ... Kapitel 9: 'Relationale Algebra und SQL' ... 738
       B.9 ... Kapitel 10: 'Daten abfragen (SELECT)' ... 741
       B.10 ... Kapitel 11: 'Daten ändern (INSERT, UPDATE, DELETE)' ... 747
       B.11 ... Kapitel 12: 'Transaktionen' ... 750
       B.12 ... Kapitel 13: 'Subqueries, Rekursion, Zusatzfunktionen' ... 753
       B.13 ... Kapitel 14: 'Volltextsuche, geografische Daten, XML und JSON' ... 759
       B.14 ... Kapitel 20: 'Von relationalen Datenbanken zu NoSQL' ... 760
  Index ... 769

Datenbanken sind das Rückgrat moderner IT-Systeme. Wie Sie sicher mit ihnen arbeiten, zeigt Ihnen Dr. Michael Kofler in diesem umfassenden Handbuch. Sie lernen grundlegende Begriffe und Konzepte kennen, die Sie für gutes Datenbankdesign brauchen, und erfahren, wie Sie Daten modelliere und strukturieren. Ein Schnellkurs in SQL zeigt Ihnen, wie Daten abgefragt und geändert werden, Praxiswissen zur Client-Entwicklung und DBMS-Administration machen Sie fit für den Berufsalltag, Übungen und anschauliche Beispiele helfen Ihnen beim Selbststudium und der Prüfungsvorbereitung.
Aus dem Inhalt:
Datenbankmodellierung: vom ER-Modell zum perfekten Schema
Datentypen
Primary Keys, Foreign Keys und referenzielle Integrität
Indizes
Daten mit SQL abfragen und ändern
SQL für Fortgeschrittene: Subqueries, Transaktionen, Rekursion, DDL
Client-Programmierung
Benutzerverwaltung und Access Control
Backups und Logging
Replikation und High Availability
Stored Procedures und Trigger
NoSQL: Datenverarbeitung jenseits relationaler Datenbanken