Referat Tdo - skript - relationale datenbanken

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RELATIONALE DATENBANKEN

RELATIONAL DATABASE

bedeutet eine Beziehung zwischen Tabellen.

Attributswert

Relation:

= Beziehung/Zusammenhang zwischen Objekten

Funktion:

= eindeutige Relation

Entität (Entity):

= wenn eine Zeile (=Datensatz) eindeutig identifizierbar ist. z.B.: Buch von Philipp

Entity Type:

= ein Überbegriff z.B.: Buch Rembold

HIERARCHISCHE DATENBANK

keine Verknüpfungen möglich (Information, Struktur streng hierarchisch)

NETZWERKMODELL

Verknüpfung der einzelnen Objekte möglich, Ziel kann jedoch über verschiedene Verknüpfungen erreicht werden.

SQL

Structured (strukturierte

Query                Abfrage

Language          Sprache)

SQL = normierte Abfragesprache

ISQL (Interactiv SQL):

Abfrage wird eingegeben, Computer gibt das Ergebnis aus.

Nächste Abfrage wird eingegeben, usw.

ESQL (Embedded SQL):

hier wird programmiert embedded eingebettet

z.B.: im C-Programm wird eine SQL-Anweisung ausgeführt

SQL-Anweisungen unterteilt in 3 Gruppen:

) DML - data manipulating language (für Datensätze)

select selektieren

update ändern

delete löschen

insert einfügen

) DDL - data definition language (für Tabellen)

create erstellen

drop löschen (löscht Tabelle samt Inhalt)

alter ändern

) DCL - data control language (Benutzerrechte)

grant erteilen

revoke entziehen

select was (=Attribut, Attribut, )

from woher (=Tabellenname, Tab.name, )

where Bedingung

Bsp:

select * (* gibt den ganzen Datensatz aus)

from Schüler ( Tabelle Schüler)

where Alter>15 (es sollen nur die Schüler ausgegeben werden, die älter als 15 sind)

Operatoren

< > = <> (!=) <= >=

and or not in between

like is

Negationen: z.B.: not in, not between, is not,

Wichtig:

0 Ziffer

NULL nix

% beliebig viele Zeichen

_ genau ein Zeichen

Bsp: Name derjenigen, deren Gehalt zwischen 1000 und 2000 liegt.

select ename, sal

from emp

where sal between 1000 and 2000

Bsp: Welche Personen haben den Job CLERK, SALESMAN oder ANALYST.

select ename, job

from emp

where job in ('CLERK', 'SALESMAN', 'ANALYST')

Bsp: Alle Namen, die mit A anfangen.

select ename

from emp

where ename like 'A%'

Bsp: Namen derjenigen, die keine Provision bekommen.

select ename

from emp

where comm is NULL

ORDER BY

Bsp: Ausgabe der Angestelltennummer in der Abteilung 10, sortiert nach Namen.

1 2

select empno, ename

from emp

where deptno=10

order by ename (oder order by 2)

Nach order by können mehrere Kriterien angegeben werden, z.B.: order by No, Gericht

                        No Gericht

1411 Spaghetti

1411 Spinat

ASC ascending (aufsteigend)

DESC descending (absteigend)

ANDERN VON 'ÜBERSCHRIFTEN'

select empno Mitarbeiternr, ename Name

from emp

            MITARBEITERNR NAME

7396 SMITH

7499 ALLEN

Mitarbeiternr MITARBEITERNR

'Mitarbeiternr'            Mitarbeiternr

AUSDRÜCKE UND FUNKTIONEN

+ - * / Grundrechnungsarten

|| Zusammenhängen von Zeichenfolgen

ABS (<numerischer Ausdr.>) Absolutbetrag

SIGN (<numerischer Ausdr.>)                        Vorzeichen

LENGTH (<String>) Länge

SUBSTR (<String>, von, Länge) Teilstring von einer Zeichenkette

NVL (<Ausdruck>, Ersatz)                 Konvertierung von NULL-Werten NVL NULL-value

Bsp: Alle Namen, die an der 3. Stelle ein A haben.

select ename ENAME

from emp BLAKE

where substr (ename, 3, 1)='A' CLARK

ADAMS

Bsp: Ausgabe vom Namen und Gehalt+Provision.

select ename, sal+nvl (comm, 0) ENAME SAL+NVL (COMM, 0) SAL+COMM

from emp SMITH 800

ALLEN 1900 1900

WARD 1750 1750

JONES 2975

MARTIN 2650 2650

. . .

. . .

. . .

NULL wird für diese Berechnung zu 0 konvertiert, um sie dann mit sal zu addieren.

Bsp: Zusammenhängen von Name und Beruf aus der Abteilung 30.

select ename || '-' || job 'NAME-BERUF' NAME-BERUF

from emp ALLEN-SALESMAN

where deptno=30 WARD-SALESMAN

.

.

.

GRUPPENFUNKTIONEN

I) SUM

Jahresgehalt pro Person?

select sal*12 SAL*12

from emp 9600

.

Jahresgehalt aller.

select sum (sal*12) SUM (SAL*12)

from emp 348300

II) MAX

max (<Ausdruck>)

III) MIN

min (<Ausdruck>)

IV) AVG

avg (<Ausdruck>)

Bei SUM, MAX, MIN und AVG werden NULL-Werte ignoriert.

V) COUNT

a) COUNT (*)

Zählt alle vorhandenen Datensätze.

select count (*) COUNT (*)

from emp 14

b) COUNT (<Ausdruck>)

Abzählen von Datensätzen ungleich NULL.

select count (mgr) COUNT (MGR)

from emp 13

c) COUNT (distinct <Ausdruck>)

select count (distinct job) COUNT (DISTINCT JOB)

from emp 5

GROUP BY

Bsp: Durchschnittsgehalt pro Filiale.

select distinct deptno DISTINCT DEPTNO

from emp 10

20

30

select avg (sal) AVG (SAL)

from emp 2916,67

where deptno=10

select avg (sal)

from emp

where deptno=20

.

.

.

einfacher:

select deptno, avg (sal) DEPTNO AVG (SAL)

from emp 10 2916,67

group by deptno 20 2175

30 1566,67

HAVING

Nach der group by - Klausel kann kein where benutzt werden. SQL bietet dafür den Filter having an.

Having definiert eine Bedingung, welche sich auf das Ergebnis der Gruppierung bezieht. Es ist somit möglich, je Gruppe die Entscheidung zu treffen, ob diese in die Ausgabe mit aufgenommen werden soll oder nicht.

In having können Gruppenfunktionen (min, max, ) benutzt werden, die in where nicht zulässig sind.

JOINS

= Abfrage mehrerer Tabellen

EMP DEPT

empno, ename, deptno, ename, deptno,

select

from emp, dept KARTESISCHES PRODUKT wird gebildet (= 14*4 Datensätze)

select emp.deptno

from

Tabellenname (von der das Attribut angegeben wird)

INNER JOIN

= zur Vermeidung des kartesischen Produkts

select

from emp, dept

where emp.deptno = dept.deptno in diesem Beispiel wären es nur noch 14 Datensätze

OUTER JOIN

hier werden Datensätze miteinbezogen, die in einer anderen Tabelle nicht vorkommen (wird selten benutzt).

select

from emp, dept

where emp.deptno (+) = dept.deptno Filiale 40 hat in der Tabelle EMP keinen entsprechenden Datensatz.

Durch das Anführen von (+), werden bei dieser Tabelle

Datensätze mit dem Wert NULL generiert.

Die Benennung des Joins erfolgt dadurch, ob links (LEFT OUTER JOIN) oder rechts (RIGHT OUTER JOIN)

NULL-Werte angefügt werden (emp.deptno = dept.deptno LOJ / dept.deptno = emp.deptno ROJ)

EQUI JOIN

= die Verknüpfung innerhalb einer Tabelle

select

from emp E1, emp E2 E1 und E2 = Synonyme

where E1.deptno = E2.deptno Verknüpfung mit sich selbst (um z.B. ein Liste aller Mitarbeiter

und deren Vorgesetzten auszugeben)

SUBSELECTS

man darf selects miteinander verschachteln

select ename, job, deptno

from emp

where job = (select job

from emp

where ename = 'JONES')

Ein SUBSELECT kann auch nach group by verwendet werden ( having avg (sal) > (select ) )

Operatoren die nur ein Ergebnis zurückliefern:

= > < >= <= <> (!=)

Operatoren, bei denen ein subselect mehrere Ergebniszeilen zurückliefert:

any all in = any != all > any < any > all

( in ) ( not in ) ( > min ) ( < max ) ( > max )

VIEW

= Ansicht, Lupe od. Fenster einer oder mehrerer Tabellen, für vollständige bzw. Teil-Ansichten

In der VIEW sind keine Datensätze; sie besteht nur aus einem select - Statement. Werden in der/den zugehörigen

Tabelle(n) Daten verändert, so ändert sich auch die VIEW. Soll die Originaltabelle geschützt werden oder

soll verhindert werden Daten zu Manipulieren und zu Andern, so wird eine VIEW angelegt.

Vorteil einer View ist, daß man wichtige Daten die öfters benötigt werden zusmmenfassen kann. Sollen einige Daten für andere Benutzer gesperrt bleiben (z.B.: Gehaltsdaten), so kann dies mittels eines selects erfolgen.

Tabelle A Tabelle B View Z

create view Z as

select A1, B2, B4

from A, B

where A4=B5

order by darf nicht bei der Erstellung einer View vorkommen.

Wird im select - Statement ein Berechnungsausdruck verwendet, so muß als Attribut ein Name gewählt werden

create view X (maxsal, ) as select max(sal), from ].

Ansonst wird mit einer View wie mit einer Tabelle gearbeitet: select *

from Z

löschen einer View: drop view Z

TABLE

= Tabelle, in der die Daten gespeichert sind

erstellen einer Tabelle: create table name

löschen einer Tabelle: drop table name

Bsp: Erstellen einer Tabelle mit verschiedenen Attributen

create table allgemein

(MITNR number (4) not null, NAME char (12), DATUM date, GEHALT number (7,2))

Als Attribute gelten:

char (n) Zeichenfolge mit max. Länge n

number (n,d) num. Wert mit gesamt n Stellen und d Nachkommastellen

date Datum

not null bedeutet, daß in dem Feld immer ein Wert stehen muß der ungleich null ist.

Soll eine vorhandene Tabelle erweitert werden, so muß alter verwendet werden:

alter table allgemein

add (PROZENT number (6,2))

Unsere Tabelle sieht jetzt so aus:

ALLGEMEIN

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, um Datensätze in einer Tabelle anzulegen:

I) insert into

insert into allgemein

values (12, 'JAMES', '24-APR-93', 1234.76, 3.25)

Eintragen in bestimmte Felder: insert into allgemein (MITNR, NAME, GEHALT)

ALLGEMEIN

Bei insert into werden einzelne Datensätze angelegt.

II) insert select

insert into allgemein (MITNR, NAME, DATUM, GEHALT)

select empno, ename, hiredate, sal

from emp

Bei insert select werden Datensätze von vorhandenen Tabellen übernommen.

Zu beachten ist die richtige Reihenfolge der Attribute und die Übereinstimmung des Datentyps.

Es können nicht nur neue Datensätze angelegt werden, sondern auch vorhandene nachträglich verändert werden:

update allgemein

set gehalt = 5000

where prozent = 3.25

Wie bei insert select kann auch bei update subselects verwendet werden.

Hier besteht die Möglichkeit, daß nach set ein subselect folgt, um einen variablen Wert einzufügen.

SYNONYME

Synonyme werden verwendet, um eigene Tabellen mit gekürztem Tabellennamen darzustellen, oder

um sie anderen Benutzern zugänglich zu machen (inklusive Berechtigung).

erstellen eines Synonyms: create (public) synonym name public .. allgemein zugänglich

for username.tabellenname

löschen eines Synonyms: drop synonym name

INDEX

In einer SQL - Datenbank werden die einzelnen Datensätze in undefinierter Reihenfolge gespeichert.

Wird ein Datensatz gesucht, so muß die Tabelle sequentiell durchsucht werden. Bei größeren u/o miteinander

verknüpften Tabellen können dadurch längere Wartezeiten entstehen.

Ein Nachteil des Verfahrens ist der Mehraufwand, da neben der Tabelle auch die Indexdatei gewartet werden muß.

erstellen eines Indexes: create (unique) index name on tablename

(columnname, asc/desc )

löschen eines Indexes: drop index name

TRANSAKTIONEN

In (ORACLE - ) SQL werden Anderungen temporär ausgeführt. Dies hat den Vorteil, daß z.B. bei einem Stromausfall die Hauptdatenbank nicht verändert wird. Will man nach einer Transaktion auf die Hauptdatenbank

schreiben, so muß COMMIT eingegeben werden. Ist man mit den Anderungen nicht zufrieden, so muß

ROLLBACK eingegeben werden. Dieser Befehl erlaubt es, alle Anderungen bis zum letzten COMMIT zurückzunehmen.

Bis zu dieser Seite ist der Lernstoff im Skript Einführung in SQL v3.0 nachzulesen.

ENTITY RELATIONSHIP DIAGRAMM

ERD

= die graphische Darstellung der Beziehungen zwischen den Tabellen

Die Beziehungen werden im Uhrzeigersinn betrachtet.

Bsp:

I) Lehrer unterrichtet min. 1 und max. mehrere Schüler

II) Schüler wird unterrichtet von min. 1 und max. mehreren Lehrern

Bezeichnung immer singular: der Lehrer, der Schüler,

ENTITIES

Beziehungen zwischen Entities:

1 : 1 Schule - Direktor

Ehemann - Ehefrau

1 : m Direktor - Lehrer

Mutter - Kind

m : n Lehrer - Schüler

I) FUNDAMENTALE ENTITAT

Die Entität hat für sich betrachtet eine Bedeutung, ohne Abhängigkeit von einer anderen Entität.

II) ATTRIBUTIVE ENTITAT

Sie ergänzt eine fundamentale Entität.

III) ASSOZIATIVE ENTITAT                

Sie beschreibt die Beziehung zwischen den Entitäten (m : n Beziehungen auflösen).

Bsp:

___ Primary Key

m : n Beziehungen will man im ERD nicht haben assoziative Entität

Regel:

-) m : n Beziehungen müssen im ERD aufgelöst werden

-) Relationen haben immer einen Namen

SCHLÜSSEL (key)

I) PRIMAR SCHLÜSSEL (primary key)

ist ein Schlüssel (Attribut), der den Datensatz eindeutig identifiziert

'not null' ist nicht erlaubt/möglich

II) SEKUNDAR SCHLÜSSEL (secondary key)

muß den Datensatz nicht mehr eindeutig identifizieren, hilft ihn aber schneller zu finden

III) SCHLÜSSELKANDITAT (kanditatkey)

wenn mehrere Attribute als Primärschlüssel benutzt werden können

Mitarbeiter Projekt Projektbeteiligung

Regel:

-) primary keys müssen gesucht werden (und werden im ERD immer unterstrichen)

NORMALISIERUNG

= wie ERD, jedoch ohne graphische Darstellung

Die Aufgabe der Normalisierung ist es, Denundanzen (Datenüberfluß) und die damit verbundenen Probleme

aus der Datenbank fernzuhalten.

1. Aussage: Ein Mitarbeiter hat einen Namen

Ein Mitarbeiter hat einen Wohnort

Ein Mitarbeiter ist in einer Abteilung tätig

Ein Mitarbeiter arbeitet an mehreren Produkten

. Ein Mitarbeiter arbeitet eine bestimmte Zeit am Produkt

. Jede Abteilung trägt eine eigene Bezeichnung

. Jedes Produkt trägt eine eigene Bezeichnung

In einer Abteilung sind mehrere Mitarbeiter tätig

An einem Produkt arbeiten mehrere Mitarbeiter

Jeder Mitarbeiter hat eine Mitarbeiternummer

Jede Abteilung hat eine Abteilungsnummer

12. Aussage: Jedes Produkt hat eine Produktnummer

Tabelle:

Regel:

1. Normalform (1. NF)

Kreuzungspunkt zwischen Spalten und Zeile darf max. 1 Wert aufweisen.

Eine Relation ist in 1. NF, wenn jedes Attribut der Relation vom Schlüssel funktional abhängig ist.

D.h. jedes Attribut hat zu jeden Schlüsselwert nur einen bestimmten Attributswert, man sagt auch:

jedes Attribut ist auch atomar (= elementar).

Es kann zu jedem Schlüsselwert genau ein Attributswert genannt werden (kann auch leer sein).

Attribute

Relation R (A1, A2, A3, ) = Zuordnung

1. NF R (S1, S2, A1, A2, A3, )

Maßnahmen für die 1. NF

Schlüsselkanditat finden; bei Kreuzungspunkt nur einen Eintrag