Garten -Daten Bank. Was ist das? Dr. Karsten Tolle PRG2 SS 2015

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1 Garten -Daten Bank Was ist das? Dr. Karsten Tolle PRG2 SS 2015

2 Inhalt heute Kurz: Motivation und Begriffe SQL (survival package) create table(tabelle erzeugen) insert into(einfügen) select (Anfragen) Struktur Aggregatfunktionen where-bedingungen Anfrage über mehrere Tabellen Dr. Karsten Tolle PRG2 SS

3 Datenbank Definition (Duden): Elektronisches System, in dem große Mengen an Daten zentral gespeichert werden können. Datenbank Was ist der Unterschied einer Datenbank zu einer Festplatte? Dr. Karsten Tolle PRG2 SS

4 Datenbankmanagementsystem(DBMS) Datenbank (DB) Datenbanksystem (DBS) Dr. Karsten Tolle PRG2 SS

5 Vorteile DBS Redundanz und Inkonsistenz Können durch die zentrale Datenverwaltung und Datenhaltung vermieden werden. Sicherheit gegen Datenmissbrauch Durch die zentrale Benutzerverwaltung können Zugriffsrechte gut kontrolliert werden. Datenkonsistenz auch bei Ausfall Durch Recovery-Strategien kann sicher gestellt, dass auch nach einem unerwartetem Ausfall die Daten konsistent bleiben (Transaktionen). und weitere! Dr. Karsten Tolle PRG2 SS

6 Fragen um herauszufinden, ob man ein DBMS benötigt: 1. Liegt eine große Datenmenge vor, die schwer zu managen ist? Braucht es lange das Dokument zu öffnen? Ist das Betrachten der Daten schwierig, muss man viel scrollen und ist es schwer die gesuchten Daten zu finden? 2. Arbeiten verschiedene Personen/Anwendungen mit den Daten? 3. Gibt es weitere Daten, die mit den gegebenen Daten in Relation stehen und ebenfalls gespeichert werden? Ziehen Änderungen an einer Stellen Änderungen an anderen Stellen nach sich? 4. Werden die gleichen Daten an unterschiedlichen Orten verwendet? Dr. Karsten Tolle PRG2 SS

7 Geschäftswissen Kunde Bank Konto Geld Software- Ingenieur Anforderungen Bank- Experte Anwendungen Datenbank Schema

8 Schichten-Architektur Anwendung Client Applet, JavaScript, Client DB-Schnittstelle z.b. HTTP, RMI z.b. Web, LAN, proprietäres Protokoll Servlet, Java Anwendung, Application Server DBS Server DB-Schnittstelle Zwei-Schichen-Architektur (Two-Tier-Modell) DBS Drei-Schichten-Architektur (Three-Tier-Modell) DB-Server Dr. Karsten Tolle PRG2 SS

9 Erstellung einer Datenbank: Erster Schritt Was sind die Anforderungen? Was sind die Ziele? Ist bekannt was gespeichert werden soll? Design des Datenmodels Dr. Karsten Tolle PRG2 SS

10 Erstellung einer Datenbank: Zweiter Schritt Welches DBMS wird genutzt? Wer soll wie auf die Daten zugreifen? Umsetzung des Datenmodels im DBMS Wir verwenden in PRG2: relationales DBMS insb. MariaDB/MySQL Zugriff über die Anfragesprache SQL Dr. Karsten Tolle PRG2 SS

11 Relationales Datenbankmodell E.F. Codd, 1970 (Grundbegriffe) TabellenmitZeilenund Spaltenum die Daten darzustellen. Employee Attribute EMPNO FIRSTNME LASTNME PHONENO SALARY Tupel 001 Jon Lucas Jon Smith Lucas Jon Jon Smith Schema bzw. Relationenschema: Employee(EMPNO, FIRSTNME, LASTNME, PHONENO, SALARY) Dr. Karsten Tolle PRG2 SS

12 Downloads MariaDB: (enthält: HeidiSQL) MySQL: Community Server Workbenchextra (oder als Packet) Dr. Karsten Tolle PRG2 SS

13 Command Line Client Wichtige Befehle: show databases; -- zeigt die Datenbanken an create database <database_name>; -- erzeugt eine leere DB drop database <database_name>; -- löscht eine DB use <database_name>; -- erzeugt eine Verbindung zur Datenbank showtables; --zeigt die Tabellen der Datenbank an explain <table_name>; -- gibt Informationen über die Tabelle show variables; -- zeigt die aktuellen Einstellungen an Dr. Karsten Tolle PRG2 SS

14 HeidiSQL(geht auch mit MySQL) Dr. Karsten Tolle PRG2 SS

15 MySQL Workbench(geht auch mit MariaDB) Dr. Karsten Tolle PRG2 SS

16 Structured Query Language SQL ist für Relationale Datenbanksysteme! Standards: SQL-1 von 1986 bzw (ca. 120 Seiten) SQL-2 (SQL92) von 1992 (ca. 580 Seiten) SQL-3 (SQL99) von 2000 (ca Seiten) SQL ISO/IEC 9075:2003 SQL: ISO/IEC :2006 (SQL/XML) Dr. Karsten Tolle PRG2 SS

17 Heute Erstellen - create Einfügen - insert Anfragen - select später update, delete, alter, drop Dr. Karsten Tolle PRG2 SS

18 Tabellen erstellen Eine Tabelle wird im Minimalfall mit ihrem eindeutigen Namen sowie der Liste der zugehörigen Attribute samt Domänen nach folgendem Schema definiert: create table Relations-Name( Attribut-Name Domäne{, Attribut-Name Domäne} ) ; z.b.: createtabletest(idint); Dr. Karsten Tolle PRG2 SS

19 create table Kunde ( Name varchar(30), Vorname varchar(20), Strasse varchar(50), Stadt varchar(25), ) ; Kinder int, GebDatum date Dr. Karsten Tolle PRG2 SS

20 die wichtigsten-sql-datentypen integer/int double(m,d) float(m,d) decimal(m,d) (Domänen) date time datetime timestamp char(n) varchar(n) text clob(n) blob(n) Siehe auch: Dr. Karsten Tolle PRG2 SS

21 Einfügen von TupelnI Um Daten einzufügen, spezifiziert man das Tupel, welches eingefügt werden soll Die Werte für die Attribute der Tupelmüssen aus der Domäne (Definitionsbereich) der Attribute sein. insertintokunde values ('Otto', 'Hans', 'Bäckerweg 12', 'Frankfurt', 3, ' ') ; Der Kunde "Hans Otto" wird eingefügt. Dr. Karsten Tolle PRG2 SS

22 Einfügen von TupelnII... unbekannte Werte können mit NULL-Values befüllt werden: insertintokunde values ('Otto', 'Hans', null, 'Frankfurt', 3, ' ') ; Der Kunde "Hans Otto" wird eingefügt. Dr. Karsten Tolle PRG2 SS

23 Einfügen von TupelnIII... alternativ kann man die Attribute angeben, die gesetzt werden sollen: insert into Kunde (Vorname, Name, GebDatum) values('hans', 'Otto', ' ') ; Der Kunde "Hans Otto" wird eingefügt. Dr. Karsten Tolle PRG2 SS

24 Einfügen von TupelnIV... es können auch mehrere Datensätze mit einem SQL-Statement eingefügt werden: insert into Kunde (Vorname, Name, GebDatum) values ('Hans', 'Otto', ' '), ('Hans', 'Otto', ' '), ('Hans', 'Otto', ' ') ; Der Kunde "Hans Otto" wird 3-mal eingefügt. Dr. Karsten Tolle PRG2 SS

25 Einfügen von TupelnV... es können auch mehrere Datensätze aus einer Datei eingelesen werden: LOAD DATA Aufgabe 2 Blatt 8 selbst herausfinden! Dr. Karsten Tolle PRG2 SS

26 Primärschlüssel Mittels der Klausel primarykeykann eine Attribut einer Relation als Primärschlüssel ausgezeichnet werden. Hierdurch wird verhindert, dass ein Wert mehr als einmal eingetragen wird. create table Kunde( Name varchar(30) primary key not null, Vorname varchar(20), Strasse varchar(50), Stadt varchar(25), Kinder intnot null default0, GebDatum date ) ; abhängig vom DBMS, ob not null nötig ist MySQL nicht nötig. Dr. Karsten Tolle PRG2 SS

27 Primärschlüssel Wenn mehr als ein Attribut als Primärschlüssel definiert werden sollen, wird die Klausel in der Form primary key(attributnamen-liste) verwendet. create table Kunde( Name varchar(30) not null, Vorname varchar(20) not null, Strasse varchar(50), Stadt varchar(25), Kinder intnot null default0, GebDatum date primary key(name, Vorname) ) ; Dr. Karsten Tolle PRG2 SS

28 Syntaktische Grundform der SQL-Anfrage select A 1,A 2,...,A n from R 1, R 2,...,R m [where conditions] [group by clause] [having clause] [order by clause]; Dr. Karsten Tolle PRG2 SS

29 Von Workbench: Dr. Karsten Tolle PRG2 SS

30 Anfragen ohne Bedingungen Kunde ( Name Vorname Strasse Stadt) select Name, Vorname from Kunde; select Vorname, Name from Kunde; select Stadt from Kunde; select* from Kunde; Dr. Karsten Tolle PRG2 SS

31 SQL verwirklicht das Prinzip der Vielfachmenge (engl. multiset). In den Ergebnismengen können demnach Duplikate auftreten. Sind keine Duplikate erwünscht, müssen sie explizit durch den Zusatz distinctentfernt werden. select distinct Stadt from Kunde; Dr. Karsten Tolle PRG2 SS

32 Aggregatfunktionen Die sog. Aggregatfunktionen können in der select-klausel anstelle von einzelnen Attributen angegeben werden. Ergebnis einer Aggregatfunktion ist ein Wert, kein Tupel. select count( ) as AnzahlKunden from Kunden; Dr. Karsten Tolle PRG2 SS

33 Aggregatfunktionen min( A ) zur Berechnung des Minimalwerts aller Tupelunter dem Attribut A. max( A ) zur Berechnung des Maximalwerts aller Tupelunter dem Attribut A. avg( [ distinct] A ) zur Berechnung des Durchschnittswerts aller Tupel unter dem Attribut A, wobei unter Angabe von distinct mehrfach gleiche Werte nur einmal in die Berechnung eingehen. sum( [ distinct] A ) zur Berechnung der Summe aller Tupelunter dem Attribut A, wobei unter Angabe von distinctmehrfach gleiche Werte nur einmal in die Berechnung eingehen. count( ) zum Zählen der Tupel der betrachteten Relation. count( [ distinct] A) zum Zählen der Tupelder betrachteten Relation, wobei zunächst eine Duplikateneliminierungbezogen auf Werte unter dem Attribut A stattfindet. Dr. Karsten Tolle PRG2 SS

34 where-klausel Bezüglich der Bedingung sind Vergleiche mit den üblichen Operatoren, den logischen Verknüpfungen and und or sowie Klammerungen gestattet. Kunde ( Name Vorname Strasse Stadt Kinder) select* from Kunde wherekinder > 0 orstadt= 'Frankfurt' and Name = 'Otto' ; Üblich: erst AND dann OR aber besser lesbar mit Klammern! Dr. Karsten Tolle PRG2 SS

35 Kunde ( Name Vorname Strasse Stadt Kinder) select * from Kunde where Kinder > 0 or Stadt= 'Frankfurt' and Name = 'Otto' ; Kunde ( Name Vorname Strasse Stadt Kinder) select * from Kunde where Kinder > 0 or (Stadt= 'Frankfurt' and Name = 'Otto'); Dr. Karsten Tolle PRG2 SS

36 Anfrage über mehrere Relationen Werden in der from-klausel mehrere Relationen spezifiziert, so erfolgt die Berechnung des kartesischen Produktes. Konto ( KontoNr KundenNr FilialName Saldo ) Filiale ( Name Leiter Stadt Einlagen ) select* from Filiale, Konto; im Ergebnis wird jeder DS auf Filiale mit jedem DS aus Konto verbunden! Dr. Karsten Tolle PRG2 SS

37 Anfrage über mehrere Relationen Konto ( KontoNr KundenNr Name Saldo ) Filiale ( Name Leiter Stadt Einlagen ) select* from Filiale, Konto; select* fromfiliale, Konto wherename = ' test'; Fehlermeldung: Name nicht eindeutig! select* fromfiliale f, Konto k wheref.name= ' test'; Dr. Karsten Tolle PRG2 SS