Simulation von Schemaänderungen in objektorientierten Datenbanksystemen mit Hilfe von Sichten
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Diplomarbeit aus dem Jahr 1996 im Fachbereich Informatik - Angewandte Informatik, Note: 1,0, Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt am Main, Sprache: Deutsch, Abstract: Inhaltsangabe:Einleitung:Die Art der relationalen Datenmodellierung, die den großen Erfolg des Relationmodells in betriebswirtschaftlichen Anwendungsfällen begründeten, verhinderte bis dato den erfolgreichen Einsatz von relationalen Datenbanksystemen in den sogenannten Nicht-Standard-Anwendungen wie z.B. Computer-Aided-Design und -Manufacturing (CAD/CAM), Computer-Aided-Software-Engineering (CASE) oder den Office-Info...
Diplomarbeit aus dem Jahr 1996 im Fachbereich Informatik - Angewandte Informatik, Note: 1,0, Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt am Main, Sprache: Deutsch, Abstract: Inhaltsangabe:Einleitung:
Die Art der relationalen Datenmodellierung, die den großen Erfolg des Relationmodells in betriebswirtschaftlichen Anwendungsfällen begründeten, verhinderte bis dato den erfolgreichen Einsatz von relationalen Datenbanksystemen in den sogenannten Nicht-Standard-Anwendungen wie z.B. Computer-Aided-Design und -Manufacturing (CAD/CAM), Computer-Aided-Software-Engineering (CASE) oder den Office-Information-Systems (OIS) mit den Bereichen der Bürokommunikation und Dokumentenverwaltung. Diesen Bereichen liegen oft sehr komplexe Strukturen und Vorgänge zu Grunde, die durch das Relationenmodell nicht mehr adäquat und effizient abgebildet werden können.
Es lag nahe, die bereits bei der Softwareentwicklung und Anwendungsmodellierung erfolgreich eingesetzten objektorientierten Konzepte aufden Datenbankbereich zu übertragen. So enstanden mit der Zeit objektorientierte Datenbankmodelle als konsequente Weiterentwicklung semantischer und geschachtelt relationaler Modelle.
Schema Change Management
Den typischen Anwendungen für objektorientierte Datenbanken liegen häufig sehr komplexe Datenmodelle zugrunde. Diese können in der Regel nicht von Anfang an korrekt in ein Datenbankschema abgebildet werden, so daß eine nachträgliche Schemaänderung unumgänglich werden kann (Schemaevolution). Aber auch sich ändernde Voraussetzungen in der Umwelt erfordern oft eine Anpassung eines Datenbankschemas.
Schemaänderungen in einem Datenbanksystem sollten unter Berücksichtigung bereits existierender Daten sowie Applikationen und Sichten ausgeführt werden. Desweiteren gilt zu berücksichtigen, ob und welche Ausfallzeiten eine Schemaänderung in einem Teil oder dem kompletten Datenbanksystem hervorruft. Oft ist es nicht möglich, ein Datenbanksystem für einen gewissen Zeitraum zu deaktivieren, um Wartungsarbeiten oder Umstrukturierungen durchzuführen. Hier müssen Methoden gefunden werden, das Datenbankschema dynamisch zu manipulieren ohne den laufenden Betrieb zu beeinflussen. Diese Art der Schemaevolution unter Berücksichtigung vorhandener Daten und Applikationen wird als Schema Change Management bezeichnet.
Es wurden bis jetzt drei verschiedene Ansätze für Schema Change Management in objektorientierten Datenbanksystemen verfolgt:
1. Schemaänderungen mit Datenbanktransformation.
2. Versionierung von Schemata.
3. Schemaänderungen durch Sichten.
Gang der Untersuchung:
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der dritten Methode des Schema Change Managements, der Durchführung von Schemaänderungen in objektorientierten Datenbanksystemen durch Sichten. Während in der Literatur bereits frühzeitig der Nutzen von Sichten in objektorientierten Datenbanken zur Simulation von Schemaänderungen erkannt wurde, sind kaum genaue Spezifikationen der Anforderungen an solche Sichtensysteme oder gar Prototypimplementationen von Sichtensystemen zur Durchführung von Schemaänderungen bekannt.
Die zu erreichenden Ziele eines Schema Change Management Systems, nämlich die flexible Durchführung von Schemaänderungen an einem laufenden Datenbanksystem, und die ständige Verfügbarkeit einer Datenbank, sind sowohl in bisher vorhandenen relationalen als auch in objektorientierten Datenbanksystemen gegenläufig. Obwohl das Anwenden von verzögerter Datenbanktransformation einen längeren Ausfall der Datenbank verhindert, mußten bis jetzt immer noch Applikationen auf das veränderte Schema angepaßt oder zumindest zum Zeitpunkt der Schemaänderung in ihrer Ausführung angehalten werden. Die Schemamodifikation implizierte somit indirekt einen kurzzeitigen Ausfall der Datenbank. Besteht dagegen die Forderung, daß das Datenbanksystem inklusive der darauf laufenden Applikati...
Die Art der relationalen Datenmodellierung, die den großen Erfolg des Relationmodells in betriebswirtschaftlichen Anwendungsfällen begründeten, verhinderte bis dato den erfolgreichen Einsatz von relationalen Datenbanksystemen in den sogenannten Nicht-Standard-Anwendungen wie z.B. Computer-Aided-Design und -Manufacturing (CAD/CAM), Computer-Aided-Software-Engineering (CASE) oder den Office-Information-Systems (OIS) mit den Bereichen der Bürokommunikation und Dokumentenverwaltung. Diesen Bereichen liegen oft sehr komplexe Strukturen und Vorgänge zu Grunde, die durch das Relationenmodell nicht mehr adäquat und effizient abgebildet werden können.
Es lag nahe, die bereits bei der Softwareentwicklung und Anwendungsmodellierung erfolgreich eingesetzten objektorientierten Konzepte aufden Datenbankbereich zu übertragen. So enstanden mit der Zeit objektorientierte Datenbankmodelle als konsequente Weiterentwicklung semantischer und geschachtelt relationaler Modelle.
Schema Change Management
Den typischen Anwendungen für objektorientierte Datenbanken liegen häufig sehr komplexe Datenmodelle zugrunde. Diese können in der Regel nicht von Anfang an korrekt in ein Datenbankschema abgebildet werden, so daß eine nachträgliche Schemaänderung unumgänglich werden kann (Schemaevolution). Aber auch sich ändernde Voraussetzungen in der Umwelt erfordern oft eine Anpassung eines Datenbankschemas.
Schemaänderungen in einem Datenbanksystem sollten unter Berücksichtigung bereits existierender Daten sowie Applikationen und Sichten ausgeführt werden. Desweiteren gilt zu berücksichtigen, ob und welche Ausfallzeiten eine Schemaänderung in einem Teil oder dem kompletten Datenbanksystem hervorruft. Oft ist es nicht möglich, ein Datenbanksystem für einen gewissen Zeitraum zu deaktivieren, um Wartungsarbeiten oder Umstrukturierungen durchzuführen. Hier müssen Methoden gefunden werden, das Datenbankschema dynamisch zu manipulieren ohne den laufenden Betrieb zu beeinflussen. Diese Art der Schemaevolution unter Berücksichtigung vorhandener Daten und Applikationen wird als Schema Change Management bezeichnet.
Es wurden bis jetzt drei verschiedene Ansätze für Schema Change Management in objektorientierten Datenbanksystemen verfolgt:
1. Schemaänderungen mit Datenbanktransformation.
2. Versionierung von Schemata.
3. Schemaänderungen durch Sichten.
Gang der Untersuchung:
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der dritten Methode des Schema Change Managements, der Durchführung von Schemaänderungen in objektorientierten Datenbanksystemen durch Sichten. Während in der Literatur bereits frühzeitig der Nutzen von Sichten in objektorientierten Datenbanken zur Simulation von Schemaänderungen erkannt wurde, sind kaum genaue Spezifikationen der Anforderungen an solche Sichtensysteme oder gar Prototypimplementationen von Sichtensystemen zur Durchführung von Schemaänderungen bekannt.
Die zu erreichenden Ziele eines Schema Change Management Systems, nämlich die flexible Durchführung von Schemaänderungen an einem laufenden Datenbanksystem, und die ständige Verfügbarkeit einer Datenbank, sind sowohl in bisher vorhandenen relationalen als auch in objektorientierten Datenbanksystemen gegenläufig. Obwohl das Anwenden von verzögerter Datenbanktransformation einen längeren Ausfall der Datenbank verhindert, mußten bis jetzt immer noch Applikationen auf das veränderte Schema angepaßt oder zumindest zum Zeitpunkt der Schemaänderung in ihrer Ausführung angehalten werden. Die Schemamodifikation implizierte somit indirekt einen kurzzeitigen Ausfall der Datenbank. Besteht dagegen die Forderung, daß das Datenbanksystem inklusive der darauf laufenden Applikati...
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