Übungen zur Grundvorlesung Informationssysteme (SS 2011) Einführung in die Benutzung von Oracle

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1 Übungen zur Grundvorlesung Informationssysteme (SS 2011) Einführung in die Benutzung von Oracle Moritz Martens Marcel Preuß 3. April Allgemeines In dem praktischen Teil der Übungen zur Grundvorlesung Informationssysteme wird das objekt-relationale Datenbanksystem Oracle verwendet, das auch in vielen kommerziellen Anwendungen zum Einsatz kommt. Oracle ist ein Client-Server-System. Der verwendete Datenbankserver wird von der Informatikrechner-Betriebsgruppe (IRB) betreut und läuft auf dem Rechner hamlet. Der Zugriff auf den Server geschieht mit spezieller Client-Software von jedem beliebigen anderen Rechner aus. Wir stellen drei verschiedene Clients zur Verfügung: SQLClient: Dies ist ein graphischer Client, der eigens für die Vorlesung Informationssysteme in Java programmiert wurde. Über die Java Web Start -Technologie kann er ganz einfach über einen Webbrowser gestartet werden, auch vom heimischen PC aus. SQL*Plus: Dies ist ein von Oracle mitgelieferter Textmodus-Client, der auf Solaris- Rechnern mit SPARC-Architektur läuft (aktuell ist das nur marvin, allerdings besteht die Möglichkeit, sich von jedem anderen Poolrechner aus mit marvin zu verbinden). Gegenüber dem SQLCLient stellt SQL*Plus einige spezielle Funktionen (z.b. für Transaktionsverwaltung und Scheduling) zur Verfügung, ist aber durch die Textoberfläche auch umständlicher zu bedienen. Oracle SQL Developer: Dies ist ein vielseitiger graphischer Editor zum Arbeiten auf Datenbanken. Basierend auf den Dokumenten zu früheren Vorlesungen von Yücel Karabulut, Jan-Hendrik Lochner, Daniel Maliga, Ralf Menzel, Manuela Ritterskamp und Torben Weibert. 1

2 Die grundlegende Bedienung dieser Clients wird in den nachfolgenden Abschnitten beschrieben. 1.1 Oracle-Accounts Jeder Teilnehmer an den Übungen zur Vorlesung Informationssysteme erhält zu Beginn des Semesters einen Oracle-Account. Der Benutzername besteht aus den beiden Kleinbuchstaben is und einer dreistelligen Zahl, z. B. is007. Außerdem wird ein Poolaccount der IRB benötigt. Es gelten selbstverständlich die Benutzungsrichtlinien der IRB ( tu-dortmund.de/cont/de/ab/sysadm/benutzungsrichtlinien/). Das Oracle-Passwort wird zum Anmelden am Oracle-Server benötigt, muss also beim Starten von SQLClient bzw. SQL*Plus eingegeben werden. Das Passwort sollte aus Sicherheitsgründen unmittelbar nach Erhalt geändert werden. Wie das geht, steht im Abschnitt 2.4 (SQLClient) bzw. 3.3 (SQL*Plus). Vorsicht! SQL*Plus überträgt das Passwort bei der Anmeldung unverschlüsselt über das Netzwerk! Deswegen sollten unterschiedliche Passwörter für Poolaccount und Oracle gewählt werden. 2 SQLClient Das Programm SQLClient ist ein graphisches Java-Frontend für Oracle. Es wurde im Frühjahr 2005 eigens für die Zwecke dieser Vorlesung erstellt und an deren Bedürfnisse angepasst. 2.1 Bezug des SQLClient Der SQLClient kann über die Seite heruntergeladen bzw. direkt gestartet werden. Im Laufe des Semesters werden auf dieser Seite ggf. auch aktualisierte bzw. fehlerbereinigte Versionen zur Verfügung gestellt. 2.2 Starten des SQLClient Der SQLClient kann auf zwei Arten gestartet werden: Entweder per Java Web Start (empfohlen) oder durch Herunterladen der jar-dateien und händisches Starten. Es wird jeweils ein Java Runtime Environment (JRE) oder Java Development Kit (JDK) in der Version 1.5 oder höher benötigt. Der Zugriff auf den Oracle-Server der IRB ist auch über das Internet möglich. Der SQLClient kann also auch zu Hause auf dem eigenen PC gestartet bzw. installiert werden. Die Übertragung zwischen Client und Server findet (in der mitgelieferten Konfiguration) verschlüsselt statt. 2

3 2.2.1 Starten per Java Web Start Am einfachsten lässt sich der SQLClient per Java Web Start von der o. g. Homepage aus starten. Dies hat unter anderem den Vorteil, dass immer die aktuellste Version des Clients verwendet wird Starten von Hand Ist der Browser oder das System nicht korrekt für Java Web Start konfiguriert, muss der SQLClient von Hand gestartet werden. Dazu werden die beiden Dateien sqlclient.jar und ojdbc14.jar benötigt, die ebenfalls auf der SQLClient-Homepage erhältlich sind. Der Client wird in diesem Fall mit java -jar sqlclient.jar gestartet. Es ist ratsam, von Zeit zu Zeit nachzusehen, ob eine aktualisierte Datei sqlclient.jar auf der Homepage verfügbar ist. 2.3 Anmelden am System Nach dem Programmstart erscheint zunächst der Login-Dialog. Hier sind der Accountname sowie das Oracle-Passwort einzugeben. Sollte das Anmelden wider Erwarten fehlschlagen, so sollte man zunächst versuchen, ob man sich mit SQL*Plus einloggen kann. Wenn ja, liegt vermutlich ein Kommunikationsproblem auf Netzwerkebene vor. 2.4 Ändern des Oracle-Passwortes Nach dem ersten Anmelden sollte zunächst das Oracle-Passwort geändert werden. Dies geschieht über den Menüpunkt Datei Passwort ändern. Man wird aufgefordert, das alte Passwort, das gewünschte neue Passwort sowie zur Sicherheit noch einmal das neue Passwort einzugeben. 2.5 Bedienung Das SQLClient-Hauptfenster besteht aus drei Komponenten: dem Eingabefeld (oben), der Liste der bisherigen Anfragen (links) und dem Ergebnisfeld (rechts). Die Funktionsweise wird in den folgenden Abschnitten erklärt Anfragen stellen Um eine Anfrage zu stellen, muss der SQL-Befehl in das obere Feld eingegeben werden. Der SQL-Befehl kann sich auch über mehrere Zeilen erstrecken. Außerdem können mehrere SQL-Befehle gleichzeitig abgeschickt werden, indem man sie jeweils durch ein Semikolon voneinander trennt. Anders als bei SQL*Plus ist am Ende des letzten (oder einzigen) Befehls kein Semikolon notwendig. Über den Button Ausführen oder die Tastenkombination CTRL-ENTER werden die Befehle nacheinander an den Oracle-Server geschickt und außerdem in der Anfrageliste 3

4 (links) eingetragen. Der letzte Befehl bleibt nach dem Abschicken zunächst im Eingabefeld stehen, so dass man im Fehlerfall schnell notwendige Korrekturen durchführen und den Befehl noch einmal abschicken kann. Der SQLClient unterstützt im Augenblick folgende SQL-Befehle: Normale Anfragen (SELECT) Änderungsanfragen (UPDATE, DELETE FROM) Daten-Definitions-Befehle (CREATE TABLE,...) Den Befehl DESCRIBE tabellenname, der das Schema einer Tabelle ausgibt. Anfragen zur Ausführungsreihenfolge von Anfragen (EXPLAIN PLAN FOR) Mit der Anfrageliste arbeiten Jeder abgeschickte SQL-Befehl wird zunächst in der Anfrageliste im linken unteren Bereich des Hauptfensters eingetragen. Klickt man die Anfrage an, erscheint im Ergebnisfeld rechts das Ergebnis der Anfrage. Außerdem wird im oberen Eingabefeld wieder der Text der Anfrage angezeigt, so dass man durch erneutes Klicken auf Ausführen die Anfrage erneut ausführen kann. Nicht mehr benötigte Anfragen können über den Button Löschen aus der Liste entfernt werden Anfrageergebnis ansehen Das Anfrageergebnis wird im rechten Teil des Fensters dargestellt. Bei den Befehlen SELECT und DESCRIBE wird das Ergebnis in Tabellenform dargestellt. Bei allen anderen Befehlsarten wird der Statuscode zurückgegeben. Gab es beim Ausführen des Befehls einen Fehler, so werden Fehlercode und -meldung angezeigt Anfrageergebnisse exportieren Die momentan in der Anfrageliste gespeicherten Anfragen und ihre Ergebnisse können über den Button Speichern als Text- oder HTML-Datei exportiert werden. 2.6 Fehler und Weiterentwicklung Der SQLClient wird im Sommersemester 2011 bereits zum wiederholten Mal in diesen Übungen eingesetzt. Sollte jemand einen Fehler in der Software entdecken oder Verbesserungsvorschläge haben, bitten wir um eine Benachrichtigung (bei Bugreports bitte wenn möglich mit detaillierter Fehlerbeschreibung). 4

5 3 SQL*Plus SQL*Plus wird von Oracle als Standard-Textmodus-Client mitgeliefert. Es unterstützt einen größeren Befehlsumfang als unser graphischer SQLClient, ist aber auch schwieriger zu bedienen, weil es ausschließlich im Textmodus arbeitet. 3.1 Anmelden an den Rechnern SQL*Plus kann auf den Solaris-Rechnern mit SPARC-Architektur gestartet werden das ist aktuell nur marvin, daher ist es in der Regel zunächst notwendig, sich per ssh marvin mit diesem Rechner zu verbinden. Neben der lokalen Anmeldung an einem der Poolrechner ist auch der Zugriff per SSH aus dem Internet möglich. Die Hostnamen der Rechner kann man auf den Schildern auf den Gehäusen ablesen, als Domain muss.cs.tu-dortmund.de angehängt werden. Alle Linux-Distributionen liefern einen SSH- Client mit, für Windows empfehlen wir das Freeware-Programm PuTTY (erhältlich unter Starten von SQL*Plus Nach dem Einloggen ist SQL*Plus zunächst noch nicht vollständig eingerichtet. Dazu muss der Befehl source /home/is/ishome.sh oder, falls die Bash als Shell benutzt wird, der Befehl source /home/is/ishome_bash.sh ausgeführt werden, der den Suchpfad richtig setzt und einige Umgebungsvariablen definiert. Wer dies nicht nach jedem Einloggen machen möchte, sollte sich den Befehl an den Anfang der Datei.login in seinem Home-Verzeichnis schreiben. Danach kann SQL*Plus mit sqlplus [Benutzername] gestartet werden. Gibt man keinen Benutzernamen an, fragt SQL*Plus beim Start nach Benutzer und Passwort, sonst nur nach dem Passwort. Nach dem erfolgreichen Einloggen erscheint die Eingabeaufforderung SQL> Mit dem Befehl exit kann man SQL*Plus wieder beenden. Falls beim Aufruf sqlplus [Benutzername] die folgende Fehlermeldung erscheinen sollte 5

6 Error 46 initializing sql*plus internal error, so kann dieses Problem durch einen Aufruf unset http_proxy, gelöst werden. 3.3 Ändern des Oracle-Passwortes Auch das Oracle-Passwort sollte bald nach dem ersten Einloggen geändert werden. Das geschieht mit dem SQL*Plus-Befehl password. 3.4 Bedienung Alle Befehle werden über die Eingabeaufforderung eingegeben. SQL-Befehle wie SELECT, UPDATE usw. können sich auch über mehrere Zeilen erstrecken und müssen mit einem Semikolon abgeschlossen werden. Außerdem unterstützt SQL*Plus weitere spezielle Befehle, von denen hier einige kurz erklärt werden: help topic Zeigt Hilfe zu SQL*Plus- und SQL-Befehlen an. start file_name Führt die Befehle in der angegebenen Textdatei aus. file_name. list Zeigt den Inhalt des internen Puffers an. run Führt den Inhalt des internen Puffers aus. save file_name Speichert den Inhalt des internen Buffers in der angegebenen Datei. edit Speichert den Inhalt des internen Puffers in einer Datei und ruft einen Editor zum Bearbeiten der Datei auf. Nach Beenden des Editors wird die überarbeitete Datei in den internen Puffer geladen. Welcher Editor gestartet wird, wird durch die Umgebungsvariable EDITOR der UNIX-Shell gesteuert. prompt text gibt den angegebenen Text aus. host unix command Führt den angegebenen UNIX-Befehl aus. describe schema object Gibt eine Beschreibung des angegebenen Schemaobjektes (z.b. Tabelle) aus. spool file_name Protokolliert alle folgenden Ausgaben in der angegebenen Datei. spool off Beendet das Protokollieren aller Ausgaben. spool out Beendet das Protokollieren aller Ausgaben und druckt das Protokoll aus. 6

7 3.5 Tipps für die Abgaben In den Übungsaufgaben wird meist verlangt, dass man mehrere SQL-Anfragen entwickelt, ausprobiert und zusammen mit ihrer Ausgabe ausgibt. Dazu legt man sich am besten eine Textdatei zum Beispiel anfragen.sql an und öffnet sie in einem beliebigen Texteditor. In diese Datei schreibt man dann spool ausgabe.txt <Befehl 1>... <Befehl n> spool off Der erste Befehl startet die Protokollierung in die Ausgabedatei ausgabe.txt. Danach folgen die eigentlichen SQL-Befehle. Am Schluss wird die Protokolldatei geschlossen. Diese Textdatei kann dann in SQL*Plus ausgeführt werden. 3.6 Weitere Informationen Die erforderlichen Kenntnisse in SQL werden in der Vorlesung und in den Übungen vermittelt. Wer sich darüber hinaus informieren möchte, kann sich die (äußerst umfangreiche) Oracle-Dokumentation ansehen, die unter online verfügbar ist. In der langen Liste der dort befindlichen Bücher dürften folgende von besonderem Interesse sein: In Concepts werden grundlegende Begriffe erläutert. Sämtliche SQL-Befehle sind in SQL Language Reference beschrieben. Die vollständige Beschreibung von SQL*Plus findet sich in SQL*Plus User s Guide and Reference und in SQL*Plus Quick Reference. 4 Oracle SQL Developer Der Oracle SQL Developer bietet ein komfortables Werkzeug zum Arbeiten mit Datenbanken. 4.1 Bezug des SQL Developers Der SQL Developer kann über die Seite index.html für verschiedene Betriebssysteme heruntergeladen werden. Die Seite beinhaltet auch eine Installationsanleitung. Für genaue Instruktionen wird auf folgende Seite verwiesen: 7

8 4.2 Anmelden am System Nach dem Programmstart erscheint zunächst das Hauptfenster des SQL Developer. Der Reiter Connections in der linken Spalte gibt einen Überblick über die existierenden Datenbankverbindungen. Eine neue Anmeldung kann durch Abarbeiten der folgenden Schritte erstellt werden: Im Menü File New die Option Database Connection anwählen. Dies öffnet ein Dialogfenster zur Erstellung einer neuen Datenbankverbindung. Geben Sie die folgenden Werte ein: Connection Name beliebig Username isxxx (Ihr Accountname) Password (Ihr Passwort) Hostname hamlet.cs.tu-dortmund.de Port 1521 SID fbi Wählen Sie außerdem die Optionen Basic bei Connection Type und default bei Role. Sie brauchen keines der Häkchen unter der Eingabemaske zu setzen. Klicken Sie nun auf Test, es sollte dann unten links die Meldung Status : Success erscheinen. Klicken Sie auf Connect, um die Verbindung zu erstellen. Sie sollte dann in der linken Spalte unter dem Reiter Connections die erstellte Verbindung unter dem vergebenen Verbindungsnamen erscheinen. 4.3 Ändern des Oracle-Passwortes Auf der rechten Seite sollte ein SQL Worksheet sichtbar sein. Sollte dies nicht der Fall sein, so kann ein neues Worksheet über den Menüpunkt Tools SQL Worksheet geöffnet werden. Wählen Sie dabei den Namen der von Ihnen erstellten Datenbankverbindung an. Geben sie im Worksheet den Befehle alter user isxxx identified by neuespasswort ein, und klicken Sie dann auf das grüne Dreieck (Shortcut: Ctrl+Enter). 4.4 Bedienung Eine Beschreibung der Bedienung würde den Rahmen dieses Dokumentes sprengen. Es sei abermals auf das Dokument verwiesen. Beispielhaft soll das Stellen einer Select-Anfrage erklärt werden: Öffnen Sie ein SQL Worksheet. In einem solchen Worksheet geschehen alle Aufrufe. Um ein Select auf der Präsidentendatenbank auszuführen, kann z.b. der Befehl select * from president eingegeben werden. Durch einen erneuten Klick auf das grüne Dreieck startet die Anfrage. Die Ergebnisse der Anfrage werden dann in dem Fenster unterhalb des Worksheets angezeigt. 8