Fachbereich Informatik Praktikum 1

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1 Hochschule Darmstadt DATA WAREHOUSE SS2015 Fachbereich Informatik Praktikum 1 Prof. Dr. S. Karczewski Dipl. Inf. Dipl. Math. Y. Orkunoglu Datum: 14.April Kurzbeschreibung In diesem Praktikum geht es hauptsächlich um die konzeptionelle Data Modellierung und Umsetzung in das physische Data Model. Ferner soll das physische Data Model in ORACLE implementiert werden. Diese Aufgabe besteht aus 4 Teilen: A- Mit einem TOOL (Power Designer) soll das konzeptionelle Data Model entwickelt und in das physische Data Model transformiert werden. Aufgrund dieses physischen Data Models soll ein Oracle Schema (SQL-Skript für Erstellung der Tabellen) erzeugt werden. B- Mit dem TOOL SQL DEVELOPER soll diese Skript-Datei ausgeführt werden. Und die erzeugten Tabellen sollen mit Daten gefüllt C- Die Daten sollen abgefragt und die OLAP(Online Analytical Processing)- Funktionen (Group by, Group by rollup) ausprobiert werden. Die folgenden Werkzeuge kommen zum Einsatz: Sybase Power Designer 16.5 (Modellierungswerkzeug) SQL-Developer (Oracle Client) 2. Lernziele Die Studierenden sollen in die Lage versetzt werden: A. Eine reelle Welt mit Hilfe des ER-Modells abzubilden B. Das ER-Modell in ein relationales Modell zu transformieren C. Das erstellte relationale Modell in ein physisches Datenmodell zu überprüfen D. DB-Tabellen anzulegen E. DB-Tabellen mit Daten zu füllen F. die Daten aus einer Datenbank mit Hilfe von SQL-Befehle abzufragen G. Einige OLAP-Funktionen von SQL kennenlernen 3. Vorbereitung Wenn Sie Power Designer zu Hause haben, können Sie ihre Modelle mitbringen. Sie können die Software Power Designer runterladen: (https://www.fbi.hda.de/organisation/fachgruppen/fachgruppe-datenbanken/power-designer.html) Schauen Sie sich die Pratikumsumgebung (siehe Seite 2) an. 4. Abnahme Die Abnahme findet am Ende der Praktikumssitzung statt. Seite 1 von 6

2 Quelle: Prof. Dr. I.Schestag, Prof. Dr. U. Störl Seite 2 von 6

3 Power Designer starten Wenn das Windowsbetriebssystem gestartet ist, müssen Sie sich einloggen. Nach dem erfolgreichen Login starten Sie die Software Power Designer 16.5 wie folgt: Start Alle Programme Sybase Powerdesigner16 Powerdesigner Nach dem Starten der Power Designer erstellen Sie über Menüpunkt FILE NEW MODELL dann im nächsten Fenster (New Model) klicken Sie auf der linken Seite das Icon Model Typs und wählen Sie das Conceptual Data Model. (Anleitung dazu) TEIL A Aufgaben 1. Modellieren Sie den folgenden Ausschnitt einer Miniwelt in einem ERM (Entity- Relationship-Modell): Aufgabe: Jeder Mitarbeiter kann auch mehreren Projekt zugeordnet sein und an einem Projekt können vielen Mitarbeiter beteiligt sein. Jeder Mitarbeiter gehört genau zu einer Abteilung: Mitarbeiter (MitarbeiterID,Vorname, Nachname, Qualifikation, TelefonNr) Projekt (ProjektID,ProjektName, ProjektOrt, ProjektBegin, ProjektEnde, Budget) Abteilung (AbteilungsID, AbteilungsName, AbteilungsOrt) 2. Überprüfen Sie ihr konzeptionelles Data Model. (Menü TOOLS CHECK MODEL) 3. Transformieren Sie das konzeptionelle Data Model in logisches Modell. (Menü TOOLS GENERATE LOGICAL DATA MODEL) Geben Sie als Dateiname logisches Modell ein. 4. Überprüfen Sie ihr Logical Data Model (Menü TOOLS CHECK MODEL). Hier müssen Sie kontrollieren, ob die Beziehung zwischen Entitys ABTEILUNG und MITARBEITER richtig aufgelöst wurde. 5. Transformieren Sie das logische Modell in das physische Data Model. (Menü TOOLS GENERATE PHYSICAL DATA MODEL) Als DBMS wählen Sie Oracle Version 11g aus. Geben Sie als Dateiname physisches Modell ein. 6. Generieren Sie nun Sie aus dem physischen Data Model ein ORACLE-Schema. (Menü DATABASE GENERATE DATA BASE) Geben Sie Pfad und Dateiname, wo diese zu generierende SQL-Skript-Datei gespeichert werden soll. Öffnen Sie die SKRIPT-Datei (Edit klicken) und analysieren Sie diese Datei. Als Ergebnis wird eine SQL-Skript-Datei für ORACLE erzeugt. Diese SQL-Datei wird nun im nächsten Teil des Praktikums (in SQL DEVELOPER) benötigt. Seite 3 von 6

4 SQL Developer starten Starten Sie die Software SQL DEVELOPER aus dem Verzeichnis: C:\SQLDEVELOPER \sqldeveloper.exe Nachdem die Software SQL DEVELOPER gestartet ist, erstellen Sie eine Verbindung zur lokalen Oracle DB. (Siehe Anleitung für SQL DEVELOPER auf der Homepage von Orkunoglu) Melden Sie sich: user: gruppea passwort:gruppea TEIL B: Tabellen anlegen 1. Kopieren Sie die SQL-Skript-Datei. 2. Fügen Sie in das SQL DEVELOPER-Fenster ein 3. Führen Sie die SQL-Skript-Datei aus. Nun werden die Tabellen angelegt. HINWEIS: Für die untenstehenden Aufgaben können Sie die Dokumentation auf der Homepage von Orkunoglu zur Hilfe nehmen. (z.b. alter table, insert usw.) TEIL C: neue Spalte in die Tabellen hinzufügen 1. Fügen Sie mit Hilfe ALTER TABLE in die Tabelle MITARBEITER eine neue Spalte (GEHALT) hinzu. 2. Fügen Sie TABLE in die Tabelle PROJEKT eine neue Spalte (PROJ_LEITER) hinzu. TEIL D: Daten in die Tabellen hinzufügen 1. Bevor Sie die Datensätze hinzufügen, sollten Sie sich die Aufgabe TEIL E anschauen, damit Sie richtige Datensätze einfügen können 2. Fügen Sie mit Hilfe von Insert-Befehl in jede Tabelle jeweils 1 Datensatz ein. Überprüfen Sie dabei, ob die von Ihnen definierten Primär- und Fremdschlüssel korrekt sind. HINWEIS: Die eingegeben Daten sollten für die Abfragen brauchbar sein. (Z.B. für die Qualifikation in der Tabelle Mitarbeiter geben Sie nur die Werte SQL-Programmierer und DB_Admin ein. usw) 3. Nun sollten Sie mit Hilfe der Eingabe-Maske in SQL-Developer jeweils 4 Datensätze in alle 4 Tabellen hinzufügen, die später für die Abfragen benötigt werden TEIL E: Die Daten aus Tabellen abfragen Mit Hilfe SELECT * FROM Tablename lassen Sie die Daten anzeigen. Nun führen Sie die folgenden SQL-Anweisungen aus. Speichern Sie die SQL-Anweisungen in einer Datei. 1. Lassen Sie Vorname, Nachname, Qualifikation zeigen 2. Lassen Sie Abteilungsname, Nachname zeigen 3. Lassen Sie Abteilungsort, Projektname, Nachname zeigen Seite 4 von 6

5 4. Lassen Sie Projektname, Nachname und Abeilungsort ( X und Z ) zeigen 5. Lassen Sie Abteilungsort, Projektname und (Budget > ) zeigen 6. Lassen Sie Projektname, Nachname und Projektbeginn (zwischen 2010 und 2013) TEIL F: Verwendung von Funktionen (Sum, Min, Count usw.) Die u.s. Funktionen sollen verwendet werden. - SUM: Summe; - MIN: Minimum ; - MAX: Maximum ; - COUNT: Anzahl; - AVG: Durchschnitt 1. Lassen Sie die Anzahl der Mitarbeiter zeigen 2. Lassen Sie die Qualifikation und den höchsten Gehalt und zeigen. 3. Lassen Sie Projektname und Budget sortiert zeigen 4. Lassen Sie das Budget und den Projektnamen aufsteigend nach Budget sortieren. TEIL G: Group by und Having- Funktionen testen Untersuchen Sie, wie der Group by Operator arbeitet: Unten wird eine Einführung in OLAP- Funktionen (Group by und Having Operator) gemacht und mit dem Group by und Having Operatoren geübt: Mit dem SQL Befehl GROUP BY kann man Daten gruppieren. Interessant sind Gruppierungen vor allem in Kombination mit Aggregatfunktionen: Aufgabe 1 Führen Sie die folgenden beiden SQL-Befehle auf der Datenbank aus: SQL1: SELECT Qualifikation, Gehalt ORDER BY Qualifikation; SELECT Qualifikation, Sum(Gehalt) as Gehälter GROUP BY Qualifikation ORDER BY Qualifikation Welche Informationen liefern die beiden Abfragen? Wie arbeitet der group by Operator? Aufgabe 2 Führen Sie die folgenden beiden SQL-Befehle auf der Datenbank aus: SELECT Qualifikation, Gehalt ORDER BY Qualifikation; SELECT Qualifikation, Sum(Gehalt) as Gehälter GROUP BY ROLLUP (Qualifikation) ORDER BY Qualifikation Welche Informationen liefern die beiden Abfragen? Wie arbeitet der group by rollup Operator? Seite 5 von 6

6 Aufgabe 3 SELECT Projektname, sum(budget) as Budget FROM Projekt GROUP BY? Ergänzen Sie den obenstehenden SQL-Code so, dass die richtigen Ergebnisse angezeigt werden. Aufgabe 4 SELECT Abteilungsort, Nachname, Gehalt,? WHERE? GROUP BY Abteilungsort,? Ergänzen Sie den obenstehenden SQL-Code so, dass die richtigen Ergebnisse angezeigt werden. Aufgabe 5 Erstellen Sie die SQL-Abfragen für folgende Aufgaben. Experimentieren Sie mit den Group by und Having Operatoren. a) Lassen Sie zunächst alle Projekte (Select * from Projekt) anzeigen. Danach sollen Sie Projektname uns Budget nach Projeketname gruppiert auflisten. b) Ändern Sie die Aufgabe a) so, dass das Budget zwischen bestimmten Werten (z.b ) liegt c) Lassen Sie die Spalten Projektort, Projektname, Budget gruppiert anzeigen (nur 2 Projektorte z.b. Frankfurt, Darmstadt) d) Lassen Sie alle Projektort außer Frankfurt zeigen e) Lassen Sie die Mitarbeiterdaten (Abteilungsort, Nachname, Gehalt) anzeigen, die mehr als verdienen. Seite 6 von 6

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