Update 07-Daten-aendern.md

00-META.md

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+---
+lang: de
+numbersections: true
+VersionODT: 0.3 (05.02.2020)
+---

00-TITLE.md

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+---
+title: Datenbanken
+subtitle: Eine Einführung mit InstaHub
+author: Reinhard Nitzsche
+date: Version 0.3 (05.02.2020)
+---
+

000-Liesmich.md

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+---
+title: Technisch-Didaktisches Liesmich für das InstaHub-Skript
+lang: de
+numbersections: true
+author: Reinhard Nitzsche
+VersionODT: 0.2 (21.01.2020)
+version: 0.2 (21.01.2020)
+---
+
+# Ziel
+
+- Aus den MD-Dateien werden einsatzbereite ODT-, PDF- und EPUB-Dateien erstellt.
+- EPUB kann als Moodle-Buch in Moodleimportiert werden
+- Die vielfältigen Dateiformate bieten Raum für Differenzierungen und individuelle Entscheidungen der Lehrkraft.
+
+# Ordner im Stammverzeichnis
+
+- Abbildungen: Abbildungen, die im Skript und in Moodle verwendet werden in der Rohfassung bzw. im Quellformat
+- Assets: Abbildungen, die in den MD-Dateien referenziert werden. Diese sind so skaliert, dass sie in EPUB, ODT und PDF einigermaßen vernünftig aussehen
+- EPUB, ODT und PDF: In diese Ordner werden die konvertierten Dateien geschrieben. Der Inhalt wird also ohne Rückfrage überschrieben!
+- Video: Screencasts zur Ergänzung  des Skriptes
+
+# Dateien im Stammverzeichnis
+
+- *.md: Die einzelnen Kapitel des Buches. Folgende Ausnahmen:
+
+  - 000-Liesmich.md: Diese Datei
+  - 00-Meta.md: Meta-Angaben, die in jede EPUB- und die Einzel-ODT-Dateien geschrieben werden sollen. Das YAML-Feld VersionODT soll denselben Wert wie das Feld date in 00-Titel.md enthalten. Es wird in der Fußzeile der ODT-Dateien als Feld eingefügt.
+  - 00-Titel.md: Meta-Angaben, die in die Komplett-Dateien, aber nicht in die ODT-Dateien geschrieben werden sollen.
+
+- instahub.css: CSS-Informationen, die in EPUB eingebettet werden, von vielen Readern aber offenbar nicht interpretiert werden.
+
+- instahub.xml: Meta-Daten für EPUB. Ob die neben den YAML-Angaben noch nötig sind, habe ich nicht getestet. Kofler schreibt das aber so. (Vgl. Kofler: Markdown & Pandoc, 2. Auflage)
+
+- InstaHubCover.png: Das Titelbild für das EBook
+
+- instahubTemplate.odt: Die Vorlage, nach der die ODT-Dateien geschrieben werden. Laut Pandoc ist das kein Template, aber es funktioniert fast wie eines. Die Datei darf offenbar keine Bilder enthalten. Übernommen werden Seiteneinstellungen inkl. der Inhalte der Kopf- und Fußzeilen.
+
+  Sie ist derzeit so eingerichtet, dass zwei A4-Seiten auf eine A4-Seite kopiert werden könnnen.
+
+- makeall.bat: Eine Batch-Datei, die alle EPUB-, ODT- und PDF-Dateien erstellt.
+
+

01-Vorwort.md

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+
+# Vorwort 
+
+Julian Dorns InstaHub ist ein wundervolles Werkzeug, um Datenbanken zu unterrichten. Das vorliegende Skript orientiert sich an dem von ihm vorgeschlagene Vorgehen, weicht aber an einigen Stellen ab.
+
+Zielgruppe des Skriptes und des unterstützenden Moodle-Kurses sind Schüler*innen mit Mittlerem Bildungsabschluss auf dem Weg zur (Fach-)Hochschulreife. Entstanden ist es für den Unterricht in beruflichen Vollzeitschularten. Der Einsatz in allgemeinbildenden Schulen und mit leistungsstarken jüngeren Schüler\*innen ist aber möglich. 
+
+## Pfade durch dieses Skript {-}
+
+Einige Kapitel sind optional. Sie behandeln interessante Themen, die aber in den späteren Kapiteln nicht wieder aufgegriffen werden. Sie können also weggelassen werden, wenn dies notwendig ist. Eventuell ist auch ein Einsatz im Rahmen der Binnendifferenzierung sinnvoll.
+
+Je nach zur Verfügung stehender Zeit, bestehenden Vorkenntnissen und gewünschtem Fokus kann auf die Behandlung der folgenden Kapitel auch verzichtet werden:
+
+- Kapitel 4 Suchmaske
+- Kapitel 8 Passwörter speichern
+- Kapitel 10 Vertiefung ER-Modell
+- Kapitel 11 SQL-Abfragen über mehrere Tabellen (JOIN)
+
+*Reinhard Nitzsche*
+
+## Lizenz {-}
+
+![Logo Lizenz "Creative Commons Namensnennung - Nicht kommerziell - Weitergabe unter gleichen Bedingungen"](Assets/01-cc-by-nc.eu.png)
+
+Datenbanken. Eine Einführung mit Instahub von Reinhard Nitzsche ist lizenziert unter einer [Creative Commons Namensnennung-Nicht kommerziell 3.0 Deutschland Lizenz](http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0/de/).
+
+Klarstellung: Der Einsatz im Unterricht und in Arbeitsgemeinschaften in öffentlichen Schulen ist nicht kommerziell.
+
+## Nur möglich durch {-}
+
+Dieses Skript entstand unter Einsatz folgender Software:
+
+1. Die Markdown-Dateien wurden mit Typora editiert, die
+2. pandoc in verschiedene Zielformate übersetzt hat, darunter
+3. ODT, aus dem Libre Office und PDFCreator dann PDF-Dateien erzeugt haben.
+4. Die Screenshots wurden mit Greenshot erzeugt und annotiert.
+5. Der Moodle-Kurs wurde wäre ohne Moodle undenkbar (ach nee...),
+6. Die Lernspiele im Moodle-Kurs entstanden bei LearningApps.com.
+7. Die Screencasts im Moodle-Kurs wurden mit OBS erstellt.
+
+Allen an der Entwicklung dieses Tools beteiligten herzlichen Dank.
+
+Wertvolle Hinweise verdanke ich den Schüler\*innen der Klassen Abi21b, BOM19-2 und BOM19-3 der Beruflichen Schule Elmshorn. 
+
+## Bildnachweis {-}
+
+Alle verwendeten Grafiken sind eigene Werke oder stammen aus der Public Domain:
+
++  tango-Projekt
++ Open Clipart Library
+
+Allen Zuträger\*innen herzlichen Dank.
+
+
+

02-Einstimmung.md

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+# Einstimmung
+
+## InstaHub?
+
+InstaHub ist ein soziales Netz, das Instagram ähnelt. Es gibt aber einen ganz wichtigen Unterschied: Anders als Instagram lässt InstaHub Sie hinter die Kulissen blicken. So gewinnen Sie Einblicke in die Arbeitsweise von sozialen Netzen und lernen ganz nebenbei, wie Datenbanken funktionieren.
+
+Die folgenden Screenshots geben Ihnen einen Eindruck davon, was Sie in InstaHub erwartet:
+
+![In InstaHub können Sie Fotos hochladen.](Assets/02-InstaHub-Screenshot-1.png)
+
+![Sie können Ihren Freund\*innen folgen ...](Assets/02-InstaHub-Screenshot-2.png)
+
+![... und Ihre Freund\*innen können Ihnen folgen!](Assets/02-InstaHub-Screenshot-3.png)
+
+![Fotos können kommentiert und bewertet werden.](Assets/02-InstaHub-Screenshot-4.png)
+
+InstaHub funktioniert also fast wie Instagramm. Inklusive Werbung. Der entscheidende Unterschied ist, dass alles in InstaHub fiktiv ist. Die Menschen gibt es genauso wenig wie die Unternehmen, die die Werbung schalten.
+
+Unter https://instahub.org/#guest können Sie sich schon einmal umsehen.
+
+## Datenbanken?
+
+Eine Datenbank ist wie eine Bank, der man sein Geld bringen kann. Nur eben für Daten. 
+Das schöne an einer Bank ist, das man ihr sein Geld anvertrauen kann, und es auch wieder bekommt, wenn mann will:
+
+![Man kann Banken sein Geld geben und wieder bekommen](Assets/02-Bank.png)
+
+Bei einer Datenbank ist es ganz ähnlich, nur dass die Benutzer:innen statt Geld dort Daten abgeben und wiederholen:
+
+![Datenbanken kann man seine Daten geben und wieder bekommen](Assets/02-Datenbank.png)
+
+
+
+## Datenbanken sind überall
+
+Programme, die Datenbanken verwalten, heißen **Datenbankmanagementsysteme** (DBMS). Kleinere DBMS sind Microsoft Access oder Libre Office Base. Größere DBMS sind MySQL und der MS SQL-Server.
+
+Im Grund stellen die meisten DBMS lediglich die Möglichkeit bereit, gigantische Tabellen zu erstellen und sie in Windeseile zu verknüpfen. 
+
+Wenn Sie zum Beispiel mit Google[^10] nach "instahub" suchen, schlägt Google in seinen Datenbanken nach und stellt in 0,36 s fest, dass sie fast 30 Millionen Treffer hat:
+
+![Google findet in unter einer Sekunde fast 30 Millionen Websites zum Thema "Instahub"!](Assets/02-Googlesuche.png)
+
+[^10]: Die anderen Suchmaschinen machen es genauso, aber die Zeit gibt nur Google aus... 
+
+Kein Onlineshop kommt ohne Datenbanken aus - z. B. für die Produktpräsentation und die Verwaltung der Bestellungen:
+
+![Onlineshops sind ohne Datenbanken nicht vorstellbar (Quelle: www.buecher.de)](Assets/02-Onlineshop.png)
+
+Aber auch beim Versand der Ware geht nichts ohne Datenbanken:
+
+![Jedes Paket hinterlässt seine Spuren in Datenbanken (Quelle: UPS.COM)](Assets/02-UPS-Sendungsverfolgung.png)
+
+#### Aufgabe 2.1: Datenbanken sind überall {-}
+
+*Überlegen* Sie: Wo sind Sie in den letzten Tagen wohl Datenbanken begegnet? Wo *vermuten* Sie Datenbanken, die Informationen über Sie speichern?
+
+## Eigenschaften von DBMS
+
+### Warum Datenbanken, wir haben doch Tabellenkalkulationen!
+
+Wenn  die meisten Datenbanken aus lauter Tabellen bestehen, drängt sich die  Frage auf, warum wir dafür nicht einfach eine Tabellenkalkulation wie z. B. Microsoft EXCEL oder Libre Office Calc verwenden. Hier also die wichtigsten Gründe für die Verwendung von  Datenbankmanagementsystemen (DBMS):
+
+### Viele Köche verderben nicht immer den Brei
+
+DBMS ermöglichen in der Regel zahlreichen Benutzer:innen gleichzeitig den Zugriff auf die gespeicherten Daten. Man spricht auch von **Mehrbenutzerfähigkeit**.
+
+Mehrere Benutzer:innen können also zeitgleich auf eine Tabelle zugreifen,  eventuell sogar auf die selbe Zeile (Bei Datenbanken spricht man von *Datensatz*). Tabellenkalkulationen  erlauben dies in der Regel allenfalls zum lesen.
+
+Über diese Möglichkeit verfügen zwar zunehmend auch Tabellenkalkulationen, aber nur in eingeschränkter Weise und nich für eine große Zahl gleichzeitiger Zugriffe.
+
+### Was ich darf, darfst Du noch lange nicht!
+
+DBMS erlauben **Zugriffsbeschränkungen**. Das heißt, dass nicht alle Benutzer:innen über die selben Rechte verfügen. Einige typische Rechte sind z. B.:
+
+- Erstellen neuer Tabellen
+- Ändern der Struktur bestehender Tabellen
+- Datensätze ansehen
+- Datensätze einfügen
+- Datensätze löschen
+- Datensätze verändern
+
+### Jedem das Seine
+
+DBMS  müssen den unterschiedlichen Bedürfnissen und Fähigkeiten der Benutzer:innen Rechnung tragen und für jede Benutzergruppe unterschiedliche  Schnittstellen zur Verfügung stellen. Man spricht von **Mehrbenutzerschnittstellen**.  Z. B. gibt es Oberflächen für gelegentliche Nutzer:innen, oder Schnittstellen  für die Programmierer:innen von Datenbankanwendungen oder hochentwickelte  Anfragesprachen für versierte Nutzer:innen mit sehr speziellen  Informationsbedürfnissen.
+
+### Ich sehe was, was Du nicht siehst!
+
+DBMS  ermöglichen die Einrichtung von Datensichten (*views*), d. h.  unterschiedlicher Perspektiven auf die Datenbank. So könnte z. B. jede:r  Dozent:in einer Universität eine Liste aller Teilnehmer:innen seines Kurses  inklusive der vorher besuchten Kurse sehen, obwohl diese Daten in vielen  Tabellen verstreut liegen.
+
+### Lass mich mal abschreiben!
+
+Wie viele Stellen im Betrieb benötigen eigentlich die Adresse eine:r Kund:in? Mindestens folgende:
+
+- Kundenbuchhaltung,
+- Versand und
+- Marketing.
+
+Dieses mehrfache Speichern derselben Sachverhalte nennt man *Redundanz*. (lat. *redundare* „im Überfluss vorhanden sein“). Redundanz bringt Probleme mit sich: 
+
+- Wenn  ein- und dieselben Daten an verschiedenen Stellen gespeichert sind,  werden Daten mehrfach erfasst (mehrfacher Zeitaufwand) und mehrfach  gespeichert (mehrfacher Speicherplatz). 
+- Das wäre noch nicht  so schlimm. Es gibt noch ein viel größeres Problem: Das  der Inkonsistenz. (lat.: *in* nicht, *con* zusammen, *sistere* halten) Die  Wahrscheinlichkeit ist groß, dass irgendwann Versand und  die Kundenbuchhaltung unterschiedliche Adressen verwenden, weil der Kunde  umgezogen ist, aber einer von beiden das nicht mitbekommen hat. Die Pakete gehen dann z. B. schon an die neue Adresse, während die Rechnung an die alte Adresse geht.
+
+DBMS sollten über eine **Redundanzkontrolle** verfügen, so dass bei (manchmal unvermeidlicher) redundanter Speicherung von Daten Inkonsistenzen verhindert werden.
+
+### Beziehungskisten
+
+Die  Tabellen einer Datenbank hängen untereinander logisch zusammen. DBMS  unterstützen diese komplexen Beziehungen, in dem sie diese Beziehungen  verwalten und effizient miteinander verbinden und aktualisieren  können. Z. B. dient die Personalnummer in vielen Tabellen der  Personalabteilung zur Identifizierung eines Mitarbeiters. Diese **Beziehung zwischen Daten** nennt man auch **Relation**. Sie ist so wichtig, dass die wichtigste Gruppe von DBMS sogar nach ihr benannt wurde: Die **relationalen Datenbanken**. Instahub liegt eine solche relationale Datenbank zu Grunde. Auch Access und Base sind relationale Datenbanken.
+
+### Vertrauen ist gut, Kontrolle besser!
+
+Datenbanken können in DBMS so definiert werden, dass bestimmte **Integritätsbedingungen** (Integrität: lat. *integritas* „unversehrt“,  „vollständig“) zu jedem Zeitpunkt eingehalten sein müssen. Auf diese  Weise kann z. B. sicher gestellt werden, dass jeder Kurs eine*n Dozent\*in  bekommt und kein\*e Student\*in einen Kurs belegen kann, den es gar nicht gibt.
+
+### Daten, Daten, Daten – soweit das Auge reicht!
+
+DBMS  sind darauf ausgerichtet, mit sehr großen Datenmengen umgehen zu  können. Das Selektieren von tausenden Datensätzen aus einer Datenbank  mit Millionen von Datensätzen dauert in modernen DBMS nur Bruchteile von  Sekunden.
+
+### Sicher ist sicher!
+
+Sollte  es zu einem Problem mit dem DBMS kommen, z. B. wegen eines Soft- oder  Hardwarefehlers, sorgen DBMS durch geschickte Speicherung der Daten auf  der Festplatte für die Möglichkeit, auf einem korrekten Zustand kurz vor  Entstehen des Problems wieder aufzusetzen. (**Recovery**)
+
+#### Aufgabe 2.2: Eigenschaften von DBMS {-}
+
+*Erstellen* Sie eine Tabelle, in der Sie zu jeder in diesem Abschnitt genannten Eigenschaft von DBMS ein Beispiel aus einem Warenwirtschaftsystem eines Unternehmens finden. Warenwirtschaftssysteme dienen zur Abbildung der Warenströme in Unternehmen.
+
+## Die Client-Server-Architektur
+
+Es vermeidet Missverständnisse, wenn wir vor der Arbeit mit InstaHub noch einen Blick auf die Client-Server-Architektur (oft auch: Client-Server-Modell) werfen.
+
+Den Begriff "Server" kennen sie bestimmt bereits. Zum Beispiel wissen Sie, dass ein Server ausfallen kann und dann etwas nicht mehr funktioniert, auf das Sie dringend angewiesen sind.
+
+Beispiel: Herr Ölgemöller arbeitet in der Buchhaltung der Hausverwaltung Sörkeling. In seinem Büro befindet sich ein Drucker, auf den er über das lokale Netz (LAN) zugreift. Der Druckserver ist ausgefallen. Obwohl sowohl sein Rechner als auch der Drucker dienstbereit sind, kann Herr Ölgemöller nicht drucken, da der vom Server angebotene Dienst "Drucken" nicht verfügbar ist.
+
+![Die Client-Server-Architektur](Assets/02-Client-Server.png)
+
+Bei der Client-Server-Architektur gibt es mindestens zwei IT-Systeme. Das eine ist der Server, der Dienste anbietet und das andere ist der Client, der diese Dienste in Anspruch nehmen kann. Meist greifen mehrere Clients auf einen einzigen Server zu. 
+
+In einem IT-Lexikon liest sich das dann so:
+
+> **Client-Server-Architektur** (engl.: *client-server architecture*) Kooperative Form der Informationsverarbeitung bei der sich ergänzende Softwarekomponenten meist (aber nicht zwangsläufig) auf unterschiedliche Rechner verteilt werden, die über ein Rechnernetz verbunden sind. Ein Client-Server-System ist eine einfache Form eines verteilten Systems, bei dem die Rollenverteilung zwischen dem Serverprogramm und Klientenprogramm statisch ist und meist eine 1:n-Beziehung darstellt. (Vgl. Hansen, S. 64)
+
+Beachten Sie: Client und Server sind im Sinne der Client-Server-Architektur *Softwarekomponenten* und keine *Hardware* (Geräte)!  Daher können Client und Server auch durchaus auf ein- und demselben Rechner laufen. Z. B. wird bei der Entwicklung von Websites gerne auf das Packet XAMP zurück gegriffen. Es stellt einen vollen Webserver zur Verfügung , der u.a. aus den folgenden Komponenten besteht:
+
++ HTTP-Server 
++ Datenbankserver
++ Mailserver
+
+Wenn es InstaHub nicht gebe, wäre der Einsatz von XAMPP eine Möglichkeit, im Unterricht mit Datenbanken zu arbeiten. Wir arbeiten aber mit Instahub. Jede:r Schüler:in wird im Browser (=Client) die Website von Instahub aufrufen und dort Datenbankabfragen an den Server senden. Sie brauchen den Inhalt Ihres Instahubs also nicht auf einem USB-Stick zu speichern. Ihre Daten sind immer auf dem Server. Alles was Sie brauchen, ist ein Internetfähiger Rechner und eine Internetverbindung.
+
+## Quellen zu diesem Kapitel {.unnumbered}
+
++ Abschnitt [Eigenschaften von DBMS]:
+  + *Elmasri*, Rami und Shamkant B. Navathe: Grundlagen von Datenbanksystemen. Ausgabe Grundstudium. 3. Auflage. Pearson. S. 24-35.
+
++ Abschnitt [Die Client-Server-Architektur]: 
+  + *Hansen*, H. R. und Neumann, G.: Arbeitsbuch Wirtschaftsinformatik. IT-Lexikon, Aufgaben, Lösungen. UTB. 7. Auflage. 
+
+
+