Studienarbeit im Fach. Datenbanken

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1 Studienarbeit im Fach Datenbanken Hochschule Landshut, Fachbereich Betriebswirtschaft European Business Studies (EBS) Hansjörg Behrens-Ramberg Matrikelnummer: Datenbanken, 7.Semester Vorgelegt bei: Herrn Prof. Dr. Gleißner Am

2 2 Gliederung Frage 1: Erwartungen an Standardsoftware 1.1 Einleitung 1.2 Definition SQL 1.3 MySQL 1.4 Eigenschaften von Standard Software Technische Eigenschaften Anwenderbezogene Eigenschaften Frage 8: Prozessbeschreibung beim Einsatz von PHP Frage 9: Startdatei Frage 17: Verwendung von Formularfeldern 17.1 Post-Methode 17.2 Get-Methode Frage 20: Elementare Datentypen in Java und deren Initialisierung Frage 24: Prozessbeschreibung: Aufbau einer Verbindung mit JDBC zur Datenbank Frage 25: Verwendete Javaklassen Frage 29: Try-Anweisung Frage 30: Verwendung von Benutzeroberfläche, PHP und JDBC verglichen mit den Kriterien Aufwand beim Erstellen, benötigter Software und Effizienz Quellenangaben

3 3 Frage 1: Was kann von einer Standardsoftware für Datenbanken (MySQL, Oracle) alles erwartet werden 1.1) Einleitung In der heutigen Gesellschaft haben es Menschen, die sich mit Technologie auseinander setzen, mit immer gewaltigeren Informationsmengen zu tun. Um diese Informationsflut bewältigen zu können, hat man Datenbanken entwickelt, in denen diese Informationen gespeichert und wieder ausgegeben werden können. Heute stehen eine Vielzahl von unterschiedlichen Datenbanksystemen zur Auswahl. Diese Datenbanksysteme werden nach ihren Einsatzgebieten in zwei Anwendungsbereiche unterteilt: Einfache, oft in sogenannte Office Produkte integrierte Datenbanksysteme, wie Microsoft Access (Office Produkt), dbase oder ADABAS. Komplexe Systeme zur Verwaltung größerer Datenbestände, wie MySQL oder Oracle. Hier wird weiter zwischen Individualsoftware (auf den Kunden angepasst) und Standardsoftware unterschieden. Bevor ich auf die Eigenschaften von Standardsoftware eingehe möchte ich kurz einige theoretische Grundlagen legen und erklären was SQL bzw. MySQL überhaupt ist. 1.2) Definition SQL SQL ist eine Abfragesprache, die Ende der 70 er Jahre von IBM für die relationale Datenbank DB2 entwickelt wurde. Die Abkürzung SQL steht für Structured Query Language. SQL wird ursprünglich als nichtprozedurale Sprache bezeichnet, also eine Sprache, die im Gegensatz zu anderen Programmiersprachen keine Schleifen, Unterprogramme, Funktionen, Funktionsübergabeparameter u.s.w. enthält. SQL ist also in diesem Sinne keine "echte" Programmiersprache und dementsprechend einfach zu erlernen. 1 Die SQL Befehle setzen sich aus zwei Teilen zusammen: Data Definition Language (DDL); sie dient dem Aufsetzten der Datenbankstruktur. Data Manipulation Language (DML); sie dient der Manipulation der in der Datenbank enthaltenen Daten. 1 Vgl. MySQL Datenbankhandbuch: Die Geschichte von SQL

4 4 1.3) MySQL MySQL ist ein Client-Server-System, welches für die Verarbeitung sehr großer Datenmengen im Internet konzipiert wurde. Auf den MySQL-Server können dabei beliebig viele Clients zugreifen bzw. Anfragen an ihn richten. Die Art der Clientprogramme ist dabei egal, sie müssen sich nur auf irgendeine Art und Weise über die Schnittstellen, die MySQL bietet, verständigen können. Ein klassisches Client-/Server-System ist das Internet. Es verfügt mit seinen Internetbrowsern über einen Client, der in der Lage ist, von einem Server (in diesem Fall dem Webserver) Verbindung aufzunehmen und Informationen dieses Servers (in diesem Fall Webseiten) abzurufen bzw. über Formularfelder Informationen an den Webserver zu senden. 1.4) Eigenschaften von Standardsoftware Anforderungen an diese Software können technisch oder anwendungsbezogen und werden im Folgenden tabellarisch aufgezählt ) Technisch: Verwendung der o.g. Client-Server-Architektur Möglichkeit zur Datenkonsistenzprüfung (Referentielle Integrität = jedem Fremdschlüssel ist ein Primärschlüssel zugeordnet) Unterstützung der SQL-Norm Möglichkeit der Verwendung mehrerer Tabellentypen Unterstützung von BLOBs (Binary Large Objects, z.b. zum Speichern von Bildern) Möglichkeit Transaktionen zu definieren (Transaktion = Zusammenfassung mehrerer Befehle zu einer untrennbaren Einheit) Vermeidung von Redundanzen (wird durch Normalisierung erreicht) Möglichkeit der Verwendung auf unterschiedlichen Betriebssystemen Unterstützung von Views (engl. = Sicht, die eine Abfrage vereinfacht darstellt, und so weitere Operationen erleichtert) Entsprechende Sicherungs- und Wiederherstellungsmöglichkeiten Vorhandensein von Granulationsebenen (Möglichkeit des Trennens bzw. Sperrens von einzelnen Sätzen, Tabellen oder der ganzen Datenbank)

5 ) Anwenderbezogen: Robuste und einfache Verwaltung Übersichtliche Oberfläche, die auch Abfragen unterstützt Gute und klare Zugriffsrechteverwaltung Frage 8: Was geschieht beim Einsatz von PHP auf dem Client und was auf dem Server? Client-Seite Das erstellte PHP Script wird gelesen und an den Server gesendet. Server-Seite Der Server verarbeitet das empfangene PHP-Script und sendet es als HTML an den Client zurück. So empfängt der Client den aus den PHP-Script entstandenen HTML- Code. In der folgenden Grafik wird das Modell in Gänze noch einmal aufgezeigt: Quelle: Erklärung: 2 1. Zunächst startet ein Client (Browser) eine Anfrage für eine PHP-Datei. Dies geschieht über die Eingabe einer URL oder durch Anklicken eines Links. Die Anfrage wird über das Internet an den entsprechenden Server weitergeleitet. 2. Der Server (Webserver) nimmt die Anfrage entgegen und lädt die PHP-Datei von seiner Festplatte. 3. Anschließend übergibt der Webserver die PHP-Datei an den PHP-Interpreter. 2

6 6 4. Der PHP-Interpreter arbeitet das PHP-Skript ab. 5. Anschließend gibt der Interpreter das Ergebnis seiner Arbeit (meist in Form einer HTML-Datei, aber auch Bilder oder PDF-Dokumente sind möglich) an den Webserver zurück. 6. Der Webserver liefert anschließend die Daten an den Client (Browser) zurück. Frage 9: Welche Datei ist auf dem in der Vorlesung verwendeten Rechner erp2 die Startdatei und wo muss sie stehen? Die in der Vorlesung verwendete Datei hieß index.php und liegt in dem selbsterstellten Verzeichnis erp2. Beide zusammen liegen in einem weiteren Ordner public_html, der auf dem Server der FH Landshut für jeden Studenten automatisch angelegt ist. Der gesamte Pfad, der dann auch vollständig in der verwendeten URL-Adresse angegeben werden muss, heißt nun public_html/erp2/index.php Für den Fall, dass lampp installiert wurde, heißt der Pfad wie folgt:.../lampp/htdocs/lib/index.php Hier wird man dann aber auf den ursprünglichen Pfad (public_html/erp2/index.php) umgeleitet. Frage 17: Man beschreibe wie Felder eines Formulars im zugehörigen PHP-Skript verwendet werden können. Was muss bei der Konfiguration von PHP in diesem Zusammenhang beachtet werden? Was geschieht mit dem Namen der Formularfelder? Man kann in PHP die Felder eines Objekts auf zwei verschiedene Arten deklarieren. Die erste ist das Setzen der Variablen mittels des Schlüsselworts var im Klassenblock. Die zweite ist das Deklarieren der Variable im Konstruktor mit dem Schlüsselwort $this. Der einzige Unterschied zwischen den beiden Wegen ist der, dass bei der Deklaration im Objektblock (außerhalb des Konstruktors) keine Ausdrücke zugewiesen werden können. Das geht nur innerhalb des Konstruktors.

7 7 Die eingegebenen Formulardaten können auf zwei mögliche Arten auf den Server übertragen werden ) Post-Methode Bei der POST-Methode werden die Daten im Hintergrund als eigene HTTP- Transaktion versandt. Die Variablen erscheinen nicht in der Adressleiste, werden aber dennoch unverschlüsselt an den Server übertragen. Um dies zu vermeiden sollte man "secure-http" benutzen. 17.2) Get-Methode Hierbei holt (engl. = get) sich der Server die Daten vom Client ab. Die Daten werden unverschlüsselt an die URL angehängt und sind somit nicht für das versenden von Passwörtern geeignet. Formularfelder erhalten in PHP den Namen $_POST[FeldName] oder $_GET[FeldName], gemäß der beiden o.g. Methoden, und werden damit angesprochen. Felder des Formulars bekommen in HTML Namen, diese sind wie globale Variablen, die der entsprechenden PHP-Datei bekannt sind und weiterverarbeitet werden. (Beachte: Register_globals = on) Frage 20: Man gebe vier elementare Datentypen von Java an und initialisiere sie. In der Programmiersprache gibt es 8 verschiedene Datentypen. Int, double, byte, short, long, float, char und boolean. Die ersten 6 dieser Datentypen sind numerisch und unterscheiden sich lediglich in der Größe der maximal darstellbaren Zahl. Char kann zusätzlich noch Text darstellen, während boolean nur die beiden Werte aus der Logik true oder false anzeigen kann. 4 Mit Initialisierung ist die Belegung einer Variablen mit einem Wert gemeint. z.b. int i = 3 double p = 3.14 char c = hello boolean bo = false Vgl. Script Datenverarbeitung, Prof. Dr. Greipl

8 8 Frage 24: Man beschreibe die Vorgehensweise beim Aufbau einer Verbindung mit JDBC zu einer Datenbank. JDBC ist die Datenbankschnittstelle von Java und gilt in der Industrie als allgemeiner Standard. Die Aufgabe von JDBC ist, Datenbankverbindungen aufzubauen und zu verwalten, Anfragen an die Datenbank weiterzuleiten und die Ergebnisse in eine für Java nutzbare Form umzuwandeln und dem Programm zur Verfügung zu stellen. 5 1) Treiber laden 6 Befehl: Class.forName( com.mysql.jdbc.driver ).new Instance(); In obigen Beispiel benutzen wir den Treiber, dessen Treiber-Klasse im Package com.mysql.jdbc liegt. Die Klasse selbst heißt Driver. 2) Verbindung zur Datenbank Befehl: getconnection (RechnerName, BenutzerName, Passwort ); Jetzt haben wir ein java.sql.connection-objekt. Mit diesem Objekt kann ein Java- Statement erzeugt werden, mit dem man dann SQL-Statements an die Datenbank senden kann. Befehl: Statement stmt = con.createstatement(); Das Interface Statement hat einige Methoden, mit denen man Statements an die Datenbank senden kann. 3) Datenbankanweisungen Abfrage an Datenbank senden Da wir in unserem Beispiel ein SELECT-Statement benutzen wollen, verwenden wir die Methode executequery() und übergeben ihr das gewünschte Statement als String. Die Methode executequery() liefert ein so genanntes ResultSet zurück. Dieses enthält die zurückgelieferten Daten der Abfrage. Befehl: ResultSet rs = stmt.executequery(select); Befehl: getresultset (...); // um Ergebnisse anzuzeigen

9 9 Frage 25: Welche Javaklassen aus dem Package java.sql wurden im Umgang mit JDBC besprochen? Was kann man mit ihnen tun? 7 Connection: Verbindung zur Datenbank Methode: getconnection (...) SQLException: Ausnahmeregelung Methode: catch (SQLException ex) {...} ResultSet: Ausgabe der Daten Methode: getresultset (...); ResultSetMetaData: Ausgabe der Metadaten Methode: getmetadata (...); (Metadaten sind Daten, die Informationen über andere Daten enthalten, und die man verwendet, wenn man die Form der Ergebnisse nicht kennt) Statement: Datenbankbefehl Methode: select * from user Frage 29: Man beschreibe die Syntax einer try-anweisung try { Anweisung } // z.b. execute Statement("select * from calls"); // Verarbeitung catch (SQL Exception) { System.out.println( Fehlermeldung ); } // optional finally { System:out.println ( Fehlermeldung ) } Bemerkung: Jede try-anweisung kann in sich verschachtelt weiter try-anweisungen enthalten. 7 Skript Datenbanken, Prof.Dr. Gleißner, 2008

10 1 0 Frage 30: Man vergleiche die folgenden Ansätze für die Datenbankprogrammierung im Inter- / Intranet: Verwendung von datenbankspezifischer Benutzeroberflächen, Verwendung von PHP, Verwendung der JDBC-Schnittstelle hinsichtlich folgender Punkte. Aufwand beim Erstellen der Anwendung Benötigte Software auf dem Server bzw. dem Client Effizienz in der Nutzung der Übertragungskapazität Man bewerte die Ansätze bezüglich der Einsetzbarkeit im Internet und Intranet. Am leichtesten lässt sich die obige Thematik anhand der folgenden Tabelle erklären: Aufwand beim Erstellen der Anwendung Benötigte Software auf Server bzw. Client Effizienz in der Nutzung der Übertragungskapazität Datenspezifische Benutzeroberfläche Sehr gering (per Mausklick) Server: DB (inklusive Manager/Administrator) PHP-Server Client: Grafisches Frontend Hoch, direkter Zugriff auf die Datenbank Funktionalität über mehrere Datenbanken und Betriebssysteme PHP JDBC-Schnittstelle Mittel (Code, direkte Relativ Hoch (Nur mit Anweisungen, sehr speziellem Modul, schnelle Entwicklung) direkte Anweisungen, im Standardpaket keine grafische Ausgabe) Server: DB, PHP Apache, MySQL Client: Browser Texteditor Gering, ständiges öffnen und schließen der Datenbank Server: DB Client: Java (JRE, JDK) Texteditor Hoch, direkter Systemzugriff, unabhängig von Datenbanken und Betriebssystem Probleme Kompatibilität: Benutzerschnittstelle Funktioniert bei MySQL fehlt, da nur HTML nicht richtig, gilt nur für eine bestimmte Datenbank Schwer zu beherrschen, da viele Module notwendig Fazit: Wie die obigen Tabelle zu erkennen gibt, besteht zum heutigen Zeitpunkt noch ausreichend technischer Nachholbedarf im Bezug auf Kompatibilitäten, Schnittstellen, aber auch insbesondere Benutzerfreundlichkeit. Doch den großen DB Anbietern wird es rasch gelingen, diesen Anforderungen gerecht zu werden.

11 Quellenangaben 1 1 1) MySQL Datenbankhandbuch: Die Geschichte von SQL 2) 3) set- und get -Methoden 4) Script Datenverarbeitung (Semester 1+2), Prof. Dr. Greipl, ) 6) 7) Skript Datenbanken, Prof. Dr. Gleißner, 2008

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