Unterrichtseinheit Datenbank
aktualisiert: 06-02-2023
Bei den neuen IT-Berufen gibt es seit 2020 das Lernfeld 8 “Daten systemübergreifend bereitstellen” mit dem Inhalt: “Die Schülerinnen und Schüler besitzen die Kompetenz, Daten aus dezentralen Quellen zusammenzuführen, aufzubereiten und zur weiteren Nutzung zur Verfügung zu stellen.”
Eine Gruppe von Enthusiasten aus Lehrern, Programmierern, Fotokünstlern und Anderen ist gerade dabei, nachfolgende Unterrichtseinheit zu entwickeln — vielen Dank an euch alle!
Dieses wird Schrittweise erweitert, angepasst, …
Voraussetzung ist eine lauffähige MariaDB-Installation (Installationsanleitung).
Verbesserungsvorschläge (konstruktiv) sind erwünscht.
Die Materialien, soweit nicht anders angegeben, stehen unter der Lizenz:
Ausgangssituation
Der Getränkemarkt „Schaf ist immer durstig“ verkauft Getränke (Bier, Limo, Wasser und vorallem auch Wein).
Heimbestellungen können über Telefon oder E‑Mail erfolgen. Dabei werden die Daten auf Papier oder in einer Excel-Tabelle verwaltet.
Auch die Mitarbeiterdaten werden über eine Excel-Tabelle verwaltet.
So kommt es bei Heimbestellungen immer wieder zu falschen Lieferadressen und Kunden ärgern sich vermehrt über falsche Preisauszeichnungen.
Die Firma möchte jetzt eine individuelle Lösung entwickelt haben, bei der alle Daten zentral verwaltet werden können.
Herr Rot (Firmeninhaber) wendet sich daher an “Die Firma”.
Die Firma
Herr Bruno — Chef
Frau Rosie — Ausbildungsleiterin
Frau Schmetterline — Auszubildende
“Die Firma” stellt individuelle Softwareprodukte her, die die Daten in entsprechenden Datenbanksysteme verwaltet.
Die Abschnitte
Datenbanken: Einführung
Einführung in die verschiedenen Datenbanksysteme, wie Relational DBMS, Document Stores, Key-Value Stores, Time Series DBMS, … 
Aufwand: ~2h
Bisherige Mitarbeitertabelle in Excel
Anpassen der alten und immer wieder angepassten Mitarbeitertabelle. Aufwand: ~2h
DBMS, SQL, ERM, Tabellenmodel, …
In diesem Abschnitt geht es von der relationalen Datenbank, über das ER-Modell zum Tabellenmodell, gefolgt von einfachen SQL-Befehlen, um Tabellen etc. zu erstellen, Datensätze einzufügen, zu löschen bzw. auszugeben. Aufwand: ~16h
Stichworte: DBMS, ANSI-SPARC-Architektur, MariaDB, Phasen der Datenbankentwicklung, Informationen ermitteln, SQL-Grundlagen, DDL, DML, DQL, DCL, TCL, ER-Modell, Tabellen-Modell, Schlüssel, PK, FK, Abbildungsregeln, Normalformen, Referentielle Integrität, UMlet, DBeaver, SQL-CRUD
Datenimport Ort, PLZ, …
In diesem Abschnitt geht es darum, vorhandene Orte mit PLZ, Landkreis und Bundesland zu importieren. Aufwand: ~3h
Stichworte: CSV, Datenimport, SQL
Export von Daten
Nach dem Import von Daten soll nun die Datenbank bzw. Teile davon in verschiedene Formate exportiert werden, z.B. CSV, TXT und XML. Aufwand: ~2h
Stichworte: CSV, TXT, XML, Datenexport, SQL, mysqldump, Event, Automatischer Export
Modellierung — “Die Firma”
Nach den bisherigen Übungen und Aufgaben soll nun das komplette Modell vom Getränkemarkt erstellt werden. Aufwand: ~8h (optional)
Stichworte: Modellierung, ER-Modell, Tabellen-Modell, SQL, DDL, DBeaver, UMlet
SQL und Zeichenketten
Oft ist es bei Abfragen notwendig, nur Teile von Zeichenketten anzuzeigen bzw. anzupassen. Dieser Abschnitt zeigt die häufigsten Anwendungen. Aufwand: ~2h
Stichworte: SQL, DQL, Zeichenketten, Stringmanipulation
Die Firma — Datenimport
Für den Getränkemarkt ist es nun wichtig, dass reale Getränkedaten eingespielt werden. Leider ist es oft so, dass solche Daten nicht immer “ganz sauber” sind und man etwas tüffteln muss, diese zu importieren. Aufwand: 2–8h
Stichworte: SQL, DQL, DML, CSV, Datenimport
SQL-Abfragen
SQL-Abfragen mit einer Tabelle und Verknüpfungen mit inner und outer join. Aufwand: ~15h
Stichworte: SQL, inner joins, outer joins, left joins, right joins, full joins, self join, group by, having, subselect
SQL- was sont noch gebraucht wird — anspruchsvoll
Es gibt noch eine Reihe weiterer nützlicher SQL-Möglichkeiten, die komplexe Abfragen ermöglichen. Aufwand: ~10–15h
Stichworte: VIEW, CTR, Window Functions, Prozeduren, Funktionen, Variablen, Parameter, Schleifen, Cursor, Trigger, Prepared Statement
