DATENBANK- PROGRAMMIERUNG MIT

Transkript

1 thorsten KANSY.NET BIBLIOTHEK hrsg. von dr. holger SCHWICHTENBERG DATENBANK- PROGRAMMIERUNG MIT.NET 4.5 MIT VISUAL STUDIO 2012 UND SQL SERVER 2012 EXTRA: Mit kostenlosem E-Book

2 Kansy Datenbankprogrammierung mit.net 4.5 Bleiben Sie auf dem Laufenden! Der Hanser Computerbuch-Newsletter informiert Sie regelmäßig über neue Bücher und Termine aus den verschiedenen Bereichen der IT. Profitieren Sie auch von Gewinnspielen und exklusiven Leseproben. Gleich anmelden unter

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4 Thorsten Kansy Datenbankprogrammierung mit.net 4.5 Mit Visual Studio 2012 und SQL Server 2012

5 Der Autor: Thorsten Kansy, Nidderau-Erbstadt Der Herausgeber: Holger Schwichtenberg, Essen Alle in diesem Buch enthaltenen Informationen, Verfahren und Darstellungen wurden nach bestem Wissen zusammengestellt und mit Sorgfalt getestet. Dennoch sind Fehler nicht ganz auszuschließen. Aus diesem Grund sind die im vorliegenden Buch enthaltenen Informationen mit keiner Verpflichtung oder Garantie irgendeiner Art verbunden. Autoren und Verlag übernehmen infolgedessen keine juristische Verantwortung und werden keine daraus folgende oder sonstige Haftung übernehmen, die auf irgendeine Art aus der Benutzung dieser Informationen oder Teilen davon entsteht. Ebenso übernehmen Autoren und Verlag keine Gewähr dafür, dass beschriebene Verfahren usw. frei von Schutzrechten Dritter sind. Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Waren be zeich nungen usw. in diesem Buch berechtigt deshalb auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, dass solche Namen im Sinne der Warenzeichen- und MarkenschutzGesetzgebung als frei zu betrachten wären und daher von jedermann benutzt werden dürften. Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek: Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbiblio grafie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über abrufbar. Dieses Werk ist urheberrechtlich geschützt. Alle Rechte, auch die der Übersetzung, des Nachdruckes und der Vervielfältigung des Buches, oder Teilen daraus, vorbehalten. Kein Teil des Werkes darf ohne schriftliche Genehmigung des Verlages in irgendeiner Form (Fotokopie, Mikrofilm oder ein anderes Verfahren) auch nicht für Zwecke der Unterrichtsgestaltung reproduziert oder unter Verwendung elektronischer Systeme verarbeitet, vervielfältigt oder verbreitet werden Carl Hanser Verlag München Lektorat: Sieglinde Schärl Herstellung: Andrea Stolz Sprachlektorat: Sandra Gottmann, Münster-Nienberge Umschlagdesign: Marc Müller-Bremer, München Umschlagrealisation: Stephan Rönigk Satz: Kösel, Krugzell Datenbelichtung, Druck und Bindung: Kösel, Krugzell Ausstattung patentrechtlich geschützt. Kösel FD 351, Patent-Nr Printed in Germany Buch-ISBN ebook-isbn

6 Inhalt Geleitwort des Herausgebers XV Vorwort XIX 1 SQL Server 2012 die Neuerungen SQL Server Management Studio FileTable Die Installation FileTable anlegen Berechtigungen Transaktionen Zugriff Rekursive Zugriffe FileTableRootPath() GetFileNamespacePath() FileTable-Tabellen in der Datei ermitteln ServerProperty Sequenzen Sequenz anlegen (linear) Sequenz anlegen (zirkulär) Werte aus Sequenzen abrufen Transaktionen Ändern und Löschen Paging Paging vor SQL Server Paging ab SQL Server Der Unterschied unter der Haube Das Aus für die ROW_NUMBER()-Funktion? Neue T-SQL-Funktionen und -Befehle Throw Try_Convert()

7 VI Inhalt Format() Concat() IIF() Choose() Datefromparts(), Datetime2fromparts(), Datetimefromparts(), Datetimeoffsetfromparts(), Smalldatetimefromparts(), Timefromparts() Eomonth() Analytische Funktionen First_Value()/Last_Value() Lag()/Lead() Cume_Dist() Percent_Rank() Percentile_Cont()/Percentile_Disc() With Result Sets-Klausel Genau eine Ergebnismenge Mehrere Ergebnismengen With Result Sets None With Result Sets Undefined Contained Databases Bestehende Datenbanken umstellen Alles an Bord? Benutzerdefinierte Serverrollen SQL Server Express LocalDB Installation Keine Konfiguration Datenbank als Datei Netzwerk Das SqlLocalDB-Kommandozeilentool Columnstore-Indizes Volltextsuche Eigenschaftensuche Anpassbares NEAR Semantische Suche Sonstiges CLR-Integration.NET Framework Standardschema für Windows-Gruppen Geometry/Geography Microsoft SQL Server W oraus besteht der SQL Server e igentlich? Instanzen Datenbankmodul

8 Inhalt VII SQL Server Agent Die Systemdatenbanken Volltextsuche Analysis Services Reporting Services Integration Services Verwaltungsprogramme SQL Server Management Studio SQL Server Profiler Datenbankoptimierungsratgeber (Database Tuning Advisor) SQL Server-Konfigurationsmanager Die Installation Vorbereitung Installation starten Während der Installation Die Dienste hinter den Kulissen Sicherheit Ein wenig Begriffsklärung Zwei Arten der Authentifizierung Vordefinierte Anmeldungen Vordefinierte Datenbankbenutzer Berechtigungen vergeben Serverrollen Datenbankrollen Besitzer Benutzer anlegen Datenbankschema Schemasicherheit Mit Datenbanken arbeiten Grundlegendes Datenbank erstellen Sichern/Wiederherstellen Löschen Tabellen & Co CDC (Change Data Capture) Aktivierung DML-Bruttoänderungen DML-Nettoänderungen DDL-Änderungen Deaktivierung Change Tracking Aktivierung Abfragen

9 VIII Inhalt Änderungskontext Deaktivierung Auditing Ein Überwachungsobjekt erstellen Eine Überwachungsspezifikation erstellen Auswertung Volltextsuche Suchkatalog und Indizes einrichten Stopplisten Thesaurus Abfragen FileStream Wann setze ich FileStream ein? Aktivierung auf der SQL Server-Instanz Vorbereitung der Datenbank Vorbereitung der Tabelle Ablage der Daten im NTFS-Dateisystem Zugriff per ADO.NET Zugriff per FileStream API HierarchyID Geometry & Geography Table-Valued Parameters Tipps und Tricks Benutzen der erweiterten Eigenschaften der Datenbank Welche T-SQL-Anweisungen verwendet das SQL Server M anagement Studio? Ein T-SQL-Skript für ein Objekt oder eine Aktion erstellen T-SQL SQL-Varianten Anweisungen mit einem Semikolon abschließen T-SQL-Anweisungen entwickeln und testen Syntaktische oder deklarative Fehler Logische Fehler im Ablauf Visual Studio Allgemeine Grundlagen Kommentare Operatoren Groß- und Kleinschreibung Literale Zeichenketten Unicode-Zeichenketten Zahlen mit Komma

10 Inhalt IX Datum und Uhrzeit Ungültige Zeichen und reservierte Schlüsselwörter Zeilenumbrüche und Einschübe mit Tab oder Leerzeichen Ausführungsblöcke (Batches) Ausdrücke Lexikografische Ordnung Tabellen oder Sichten Gruppen von T-SQL-Anweisungen Alles unsicher? DML Daten abfragen Daten einfügen Daten löschen Daten manipulieren Die Merge-Anweisung Allgemeine Tabellenausdrücke (CTE) für rekursive Abfragen Data Definition Language (DDL) DDL-Anweisungen automatisch erstellen lassen Datenbanken Tabellen Trigger Sichten (Views) Gespeicherte Prozeduren Benutzerdefinierte Funktionen Synonyme Benutzerdefinierte Datentypen Datenbankschemata Indizes Clustered Index Unique Index Notclustered Index Filtered Index Spatial Index Transaktionen Tipps und Tricks Ermitteln der eingefügten Identitätswerte Werte in die Identitätsspalte einfügen Aktuellen Wert der Identitätsspalte auslesen und festlegen In das Anwendungsprotokoll des Systems schreiben Bei der Ausführung eine Pause einlegen Einschränkungen deaktivieren

11 X Inhalt 4 SQL Server 2012 mit ADO.NET Übersicht über die Klassen Die SqlConnection-Klasse Wichtige Methoden und Eigenschaften Zustand der Verbindung Ereignisse Verbindungs-Pooling (Connection Pooling) Verbindungszeichenfolge (Connection String) Statistische Werte abrufen Die SqlConnectionStringBuilder-Klasse Wichtige Methoden und Eigenschaften Praktischer Einsatz Die SqlCommand-Klasse Wichtige Methoden und Eigenschaften ExecuteNonQuery-Methode ExecuteScalar-Methode ExecuteReader-Methode ExecuteXmlReader-Methode SqlCommand in Verbindung mit SqlDataAdapter Parameter verwenden Ereignisse Praktischer Einsatz Die SqlParameter-Klasse Wichtige Methoden und Eigenschaften Übergaberichtung des Parameters Praktischer Einsatz Parameter für mehrere Abfragen wieder verwenden Die SqlDependency-Klasse Wichtige Methoden und Eigenschaften Ereignisse Praktischer Einsatz Die SqlDataReader-Klasse Wichtige Methoden und Eigenschaften Die XmlReader-Klasse Wichtige Methoden und Eigenschaften Die SqlDataAdapter-Klasse Die SqlCommandBuilder-Klasse Die SqlClientPermission-Klasse Wichtige Methoden und Eigenschaften Praktischer Einsatz Die SqlBulkCopy-Klasse Wichtige Methoden und Eigenschaften Optionen für das Kopieren

12 Inhalt XI Zuordnung von Quell- und Zielspalten Ereignisse Praktischer Einsatz Die SqlTransaction-Klasse Wichtige Methoden und Eigenschaften Isolationsgrad Praktischer Einsatz Die SqlException- und SqlError-Klasse Wichtige Eigenschaften der SqlException-Klasse Die SqlError-Klasse Alle relevanten Informationen im Fehlerfall auswerten MARS (Multiple Active Result Sets) Asynchrone Ausführung Die IAsyncResult-Schnittstelle BackgroundWorker-Komponente Thread Tipps und Tricks Das Schema einer Tabelle abfragen Das Kennwort über SqlConnection.ConnectionString erhalten Das Kennwort bei der SQL Server-Authentifizierung ändern Feststellen, warum eine SQL Server-Anmeldung fehlschlägt Verbindungs-Pool per Code leeren LINQ LINQ-Abfragen Klassen/Tabellen für die Beispiele LINQ-Operatoren Sequenzen Verzögerte Ausführung Projektionsoperatoren Filteroperatoren Sortieroperatoren Gruppierungsoperatoren Join-Operatoren Set-Operatoren Aggregat-Operatoren Generierungsoperatoren Quantifizierungsoperatoren Aufteilungsopertoren Elementoperatoren Konvertierungsoperatoren Sonstige Operatoren LINQ to SQL Der Datenkontext

13 XII Inhalt Entitäten-Klassen Abfragen Abfragen protokollieren LINQ to DataSets Daten laden und abfragen Daten ändern und speichern Typisierte DataSets Tipps und Tricks Bei LINQ to SQL statt null einen Fallback-Wert erhalten ADO.NET Entity Framework Was ist ein O/R-Mapper? Architektur des ADO.NET Entity F ramework Der grafische Designer Modellbrowser Das Entitätenmodell Automatische Codegenerierung Entitätenmodell erstellen und bearbeiten Welcher Ansatz ist der richtige? Verwendung im gleichen Projekt Verwendung in einem anderen Projekt Grundlegende Bestandteile des E ntitätenmodells Objektkontext Entitäten Primärschlüssel Beziehungen Enumerationstyp Vererbung Fremdschlüsseleinschränkung Diagramme Objektkontext Objektkontext erzeugen Abfragen ausführen und Änderungen speichern Entität erstellen Entität löschen Datenbank erstellen/löschen ObjectStateManager Speichern in der Persistenzschicht Attach/Detach Praktischer Entwurf eines Entitäten modells Metadata Workspace Konzeptionelles Modell Mapping Specification Language

14 Inhalt XIII Physikalisches Modell Prozeduren/Funktionen Mappings Tabellenmappings Funktionsmappings Lazy Loading Parallelitätsverletzungen Datenanbieter LINQ Datenmanipulation Transaktionen ADO.NET Entity Framework Vertiefung G enereller Aufbau der Designer-Code-Klassen Objektkontext Entitäten Komplexe Typen Enumerationstypen Basisklassen ComplexObject EntityObject ObjectContext Attribute POCOs (Plain Old CLR Objects) Das Problem Die Lösung Code Only Entitätenmodell Code Only im Einsatz Selftracking Entities Das Problem Die Lösung Der praktische Einsatz Alternativen zu Visual Studio bei der Codegenerierung Per Befehlszeilentool Per Code T4-Vorlagen Einsatzgebiete Funktionsweise Index

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16 Geleitwort des Herausgebers Liebe Leserinnen, liebe Leser, das.net Framework ist inzwischen mehr als zehn Jahre alt, und man kam ihm Reife nicht nur altersbedingt, sondern vor allem auch aus fachlichen Gründen bescheinigen. Das Besondere an.net ist, dass es immer mehr Anwendungsarten gibt, die sich mit der gleichen Sprachsyntax, den gleichen Bibliotheken und den gleichen Werkzeugen erstellen lassen. Zu Desktop- und StandardWeb-Applikationen haben sich inzwischen Multimedia- und Office-Anwendungen sowie Rich Internet Applications und Apps gesellt. Und auch auf der Serverseite gibt es zahlreiche Möglichkeiten für den Einsatz von.net, vom Microsoft SQL Server über Biztalk bis hin zu SharePoint. Mit der Version 4.5 liefert Microsoft wesentliche Verbesserungen für zahlreiche Bausteine (z. B. für das ADO.NET Entity Framework) und ergänzt hilfreiche neue Klassen. Anlässlich von.net 4.5 aktualisieren wir natürlich auch wieder die erfolgreiche Buchreihe.NET-Bibliothek, die ich für den Carl Hanser Verlag als Herausgeber betreue. Die Fach bücher dieser Reihe liefern fundiertes Wissen zu zentralen Bausteinen der Klassenbibliothek im.net Framework. Die Reihe zeichnet sich durch prägnant gehaltene Bücher aus, die das elementare Wissen zu einem Fachgebiet für den professionellen Entwickler aufbereiten. Ein weiteres Merkmal der Reihe sind die Autoren, die seit vielen Jahren mit.nettechnologien arbeiten und ihre umfangreiche Praxiserfahrung aus.net-projekten in die Bücher einfließen lassen. Thorsten Kansy ist ein erfahrener Datenbankexperte aus unserem Netzwerk. Der vorliegende Band zum Thema Datenbankzugriff wurde in der dritten Auflage komplett über arbeitet und berücksichtigt neben.net 4.5 auch den Microsoft SQL Server Neben den klassischen ADO.NET-Datenzugriffen mit Command und DataReader berücksichtigt die Neuauflage auch verstärkt den objektrelationalen Mapper ADO.NET Entity Framework, den Microsoft als Datenzugriffsweg für neue Anwendungen empfiehlt. Das Buch stellt die Konzepte von SQL Server 2012, ADO.NET und Entity Framework vor, liefert aber auch viele Tabellen zum Nachschlagen der wichtigsten Details. Ich wünsche Ihnen, dass dieses Buch zu Ihrem Projekterfolg beitragen kann. Essen, im September 2012 Dr. Holger Schwichtenberg

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18 I told you, I told you, I told you: I was one of those! Für Ursula Danke für alle Liebe und Geduld

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20 Vorwort Willkommen! Schön, dass Sie sich für dieses Buch entschieden haben. Es ist nun schon das Dritte, das ich zu diesem Thema schreiben durfte. Der Erfolg der Vorgänger hat es möglich gemacht vielen Dank dafür. Dieses Buch wird Ihnen helfen, sich in der Welt der Datenbankprogrammierung mit.net 4.5 und SQL Server 2012 zurechtzufinden. Es wurde mit großer Sorgfalt geschrieben. Ich habe versucht, meine Erfahrung aus vielen Jahren der Entwicklung mit.net und anderen Programmiersprachen einfließen zu lassen. Hilfreich waren dabei auch die unzähligen Schulungen und Gespräche mit Entwicklern. Es ist das Buch eines Programmierers für Programmierer. Ich hoffe, dass sich dies positiv in diesem Werk bemerkbar macht. Für wen ist dieses Buch? Dieses Entwicklerbuch richtet sich sowohl an den Anfänger, der bereits ein wenig Erfahrung in der C#-Programmierung mitbringt, als auch an den Profi, der auf der Höhe der Zeit bleiben möchte. In ein paar Stichworte gefasst, sollte der optimale Leser die folgenden Eigenschaften mitbringen: Interesse und Spaß an der Technik und Programmierung Neugier und Geduld Kenntnisse in C# einige Kenntnisse in SQL und relationalen Datenbanken, vielleicht sogar SQL Server Und mehr braucht es gar nicht alles Weitere erfahren Sie in diesem Buch. Warum dieses Buch? Dieses Buch bringt Ihnen ganz gezielt die Grundlagen und Techniken rund um die Datenbankentwicklung mit C#,.NET 4.5 und SQL Server 2012 näher. Es beschreibt die Neuerungen, die SQL Server 2012 und Visual Studio 2012 im Bereich Datenbankentwicklung mit sich bringen, und zeigt in vielen Beispielen, wie verschiedenste Herausforderungen gemeistert werden können. Bei all dem konzentriert es sich auf die genannten Themen andere Programmiersprachen oder Datenbankserver werden nur ganz am Rande erwähnt, damit mehr wertvoller Platz für das Kernthema zur Verfügung steht.