Objektorientierte und dokumentzentrierte Informationssysteme (ODIS) (WS, ILV 4 SWS, 6 Leistungspunkte)

Aktuelles zur Veranstaltung im StudIP

ODIS ist eine Veranstaltung im Informatik-Master, die für jedes Informatik-Modul im Bereich "Praktische Informatik" oder in der Vertiefung "Informationssysteme" gewählt werden kann. Der Teil "Objektorientierte Informationssysteme" betrifft die Verwaltung von komplexeren Objekten, die mit Hilfe von Klassen, Methoden und Komponenten- und Vererbungshierarchien objektorientiert beschrieben werden. Der Teil "Dokumentzentrierte Informationssysteme" behandelt die Verarbeitung von semistrukturierten bis zu völlig unstrukturierten Dokumente, die in der Dokumentbeschreibungssprache XML annotiert wurden. Organisatorisch besteht die Veranstaltung aus 3 Stunden Vorlesung und 1 Stunde Übung. Man erreicht mit der Veranstaltung 6 Leistungspunkte.

Wir behandeln inhaltlich die Weiterentwicklung relationaler Datenbanksysteme zu Systemen, die komplexere, strukturierte Objekte oder semi- bis unstrukturierte Dokumente statt nur einfacher Tabellen verwalten können. In den zwei Teilen der Vorlesung werden wir jeweils die betreffenden Datenbankmodelle (objektorientiert; XML), ihre eigenen Standards (ODMG; XML-DTDs und XML-Schema) und Standardsprachen (OQL; XQuery) sowie die Erweiterung des relationalen Datenbankmodells um diese Konzepte (SQL:1999, SQL:2003; SQL:2006, SQL:2008) vorstellen:

  1. Das objektorientierte Datenbankmodell: Ausgehend von Konzepten objektorientierter Programmiersprachen wie Java wurden auch in Datenbankmodellen die Konzepte Typkonstruktoren, Objekte und Klassen, Klassen- und Typhierarchien, Komponentenklassen, Methoden, Vererbung und Overriding eingeführt. Diese Entwicklung mündete in zwei Standards: der aus Programmiersprachensicht entstandene ODMG-Standard und die Weiterentwicklung des relationalen Sprachstandards SQL (SQL:1999 und SQL:2003).
  2. Das XML-Datenbankmodell: Zur Beschreibung von Dokumenten und als Austauschformat im Internet wird schon seit einiger Zeit die Dokumentbeschreibungssprache XML genutzt. In ODIS wird erläutert, wie die XML-Konzepte ein Datenbankmodell formen können und wie der relationale Sprachstandard SQL um XML-Konzepte erweitert werden kann (SQL:2006 und SQL:2008).  Dabei werden verschiedenste Speicherformen untersucht und klassifiziert und alle für datenzentrierten XML-Anwendungen notwendigen Technologien (XML Schema,  XQuery, XML Update) behandelt.  Weiterhin wird auf die Entwurfs- und Evolutionsproblematik von XML-Anwendungen eingegangen.

Der zweite Teil der Vorlesung, der XML-Dokumente behandelt, setzt dabei die Bachelor-Vorlesung ISID fort. Wer diese Bachelor-Vorlesung nicht gehört hat, dem werden die wichtigsten XML-Konzepte in einem Crash-Kurs von  einer Woche (zwei Doppelstunden) überblicksartig erklärt.

In den Übungen werden Beispielanwendungen sowohl objektorientiert als auch in XML modelliert. Danach werden Systeme benutzt, um Daten und Dokumente speichern, abfragen und ändern zu können. Die Systeme beruhen auf dem ODMG-Standard sowie den SQL-Sprachstandards für objektrelationale Systeme (SQL:1999, SQL:2003) und die Verarbeitung von XML-Dokumenten mit objektrelationalen Systemen (SQL:2006, SQL:2008) sowie den zugehörigen W3C-Empfehlungen.