Dies Buch ist aus der Uberarbeitung und Erweiterung von Notizen zu Vorlesungen entstan den, die seit 1977 zuniichst vom.ersten Autor an der Universitii.t Dortmund, seit 1982 dann von allen drei Autoren in wechselrider Folge an der Technischen Universitat Braunschweig gehalten wurden. Der Schwerpunkt des Buches liegt bei den theoretischen Grundlagen, jedoch haben die Moglichkeiten und Grenzen praktischer Anwendung die Auswahl und die Gestaltung' des Stoffes stark beeinflufit. Das Buch richtet sich vomehmlich an Informatiker, die sich mit Grundlagen des Software-Entwurfs auseinandersetzen wollen, und an Mathematiker, die sich fiir Anwendungen der universellen Algebra und der Logik in der Informatik interes sieren. Das Buch hat einfiihrenden Charakter. Die verwendeten Begriffe und Bezeichnungen wer den systematisch definiert und erl8.utert. Eine gewisse Vertrautheit mit allgemeinen Grund lagen der Informatik sowie eine gewisse mathematische Reife werden jedoch vorausgesetzt. Gelegentlich. wird zur illustration von Zusammenhii.ngen auf Konzepte und Begriffe aus der Theorie der formalen Sprachen und der Automatentheorie bezuggenommen, jedoch konnen diese Passagen iibergangen werden, ohne daB der Zusammenhang verlorengeht. Das Gebiet der algebraischen Spezifikation abstrakter Datentypen ist heute - nach fast zwei Jahrzehnten Entwicklung - umfungreich und in viele Spezialgebiete verzweigt. Auch gibt es durchaus verschiedene Ansatze zur Gestaltung der Theorie und des Zugangs zu ihr. Ziel dieses Buches ist es nicht, all diesen Altemativen und Verastelungen nachzuspiiren, sondem einen Kernbereich zu umreillen und diesen einheitlich und elementar darzustellen."

Aufgabe des Datenbank-Entwurfs ist es, nicht nur die statische Struktur, sondern auch das dynamische Verhalten eines Datenbanksystems zu spezifizieren. Um festzulegen, welche Folgen von Datenbankzustanden zulassig sind, gibt man dynamische Integritatsbedingungen an. Komplementar dazu bestimmen Transaktionen als Grundbausteine von Anwendungsprogrammen die ausfuhrbaren Zustandsfolgen. Diese Monographie stellt zwei Ansatze zur Uberwachung der dynamischen Integritat von Datenbanken vor. Es werden theoretische und algorithmische Grundlagen sowie die beim Datenbank-Entwurf erforderlichen Vorbereitungen behandelt. Die Verfahren werden anhand eines durchlaufenden Standardbeispiels demonstriert. Spezifiziert werden Integritatsbedingungen durch Formeln einer temporalen Logik und Transaktionen durch Vor-/Nachbedingungen; die Semantik dieser Kalkule wird im Buch eingefuhrt. Aus temporalen Formeln lassen sich Transitionsgraphen konstruieren, deren Pfade den zulassigen Zustandsfolgen entsprechen. Daher dienen die Graphen einerseits als Ablaufsteuerung eines universellen Monitors, der die Analyse von Zustandsfolgen auf zustandslokale Prufungen zuruckfuhrt. Andererseits kann man anhand der Graphen Integritatsbedingungen systematisch in Vor-/Nachbedingungen von Transaktionen transformieren, so dass jede ausfuhrbare Zustandsfolge zulassig wird. Das letztere Vorgehen bereitet eine effiziente transaktionsangepasste Uberwachung vor und fuhrt zu einer Spezifikation von Datenbankverhalten durch schrittweise Verfeinerung.