Kapitel 5. Objektrelationale Datenmodell- und Spracherweiterungen kommerzieller Datenbanksysteme. Objektrelationale Erweiterungen in Oracle9i

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1 Objekttypen Kapitel 5 Objektrelationale Datenmodell- und Spracherweiterungen kommerzieller Datenbanksysteme Oracle 9i, Release DB2 Universal Database, Version 7 Informix Dynamic Server.2000, Version 9.2 Objektrelationale Erweiterungen in Oracle9i l Neue Basisdatentypen l Referenztypkonstruktor l Benutzerdefinierte Typen Kollektionstypen n Tabellentyp n Variabler Arraytyp (mit Subtypenbildung) l Objekttabellen l Objektsichten (mit Subsichtenbildung) l Hierarchische Anfragen (als beschränkte Rekursion) 5-2

2 BLOB CLOB BFILE Nicht Neue Basisdatentypen l Large Objects ("Internes" Binary Large Object) ("Internes" Character Large Object) ("Externes" Large Object) Operationen n EMPTY_BLOB, EMPTY_CLOB, BFILENAME n IS [NOT] NULL erlaubt n BLOB/CLOB-Attribute als Teil eines Schlüssels oder in booleschen bzw. arithmetischen Ausdrücken n GROUP BY, ORDER BY l Kein BOOLEAN Datentyp unterstützt 5-3 Verwendung neuer Basisdatentypen Definition einer Tabelle mit LOB-Attributen: CREATE TABLE MitarbeiterTupelTabelle ( Name VARCHAR(30), Bild BLOB, BildDatei BFILE, Bewerbung CLOB, BewerbungDatei BFILE Definition von Alias-Ordnern, in denen externe LOBs zu finden sind: CREATE DIRECTORY MITARBEITER_BILDER AS 'D:\ImgSamp\'; CREATE DIRECTORY MITARBEITER_BEWERBUNGEN AS 'D:\RsmSamp'; 5-4

3 Erzeugen von LOBs Erzeugen von LOB-Attributen: INSERT INTO MitarbeiterTupelTabelle VALUES ('Billy', EMPTY_BLOB(), BFILENAME('MITARBEITER_BILDER', 'billy.gif'), EMPTY_CLOB(), BFILENAME('MITARBEITER_BEWERBUNGEN', 'billy.rsm') 5-5 Prozedur zum Belegung eines LOBs CREATE PROCEDURE SetBewerbung (InputName IN VARCHAR2) IS textdaten CLOB; datei BFILE; BEGIN SELECT Bewerbung, BewerbungDatei INTO textdaten, datei FROM MitarbeiterTupelTabelle WHERE Name = InputName; DBMS_LOB.FILEOPEN(datei, DBMS_LOB.FILE_READONLY DBMS_LOB.LOADFROMFILE(textdaten, datei, DBMS_LOB.GETLENGTH(datei) DBMS_LOB.FILECLOSE(datei UPDATE MitarbeiterTupelTabelle SET Bewerbung = textdaten WHERE Name = InputName; 5-6

4 Wert Prozedur zum Anzeigen eines LOBs SET SERVEROUTPUT ON; CREATE PROCEDURE ShowBewerbung (InputName IN VARCHAR2) IS puffer VARCHAR(60 textdaten CLOB; textlaenge DECIMAL; position DECIMAL; BEGIN textlaenge := 60; position := 1; SELECT Bewerbung INTO textdaten FROM MitarbeiterTupelTabelle WHERE Name = InputName; DBMS_LOB.READ(textdaten, textlaenge, position, puffer DBMS_OUTPUT.PUT_LINE(puffer 5-7 Referenztyp l REF: Referenz auf eine Instanz eines Objekttyps eines Referenzattributs ist eine OID l Beispiel: Ein Teil referenziert ein anderes Teil CREATE TYPE TeilTyp AS OBJECT ( Nr NUMBER(10), Bezeichnung VARCHAR(25), Farbe VARCHAR(15), IstTeilVon REF TeilTyp l Vorwärtsdeklaration ermöglicht zyklische Typdefinitionen CREATE TYPE LieferantTyp; 5-8

5 Ohne Alle Elementindex Anfragen Daten Grösse Alle Elementindex Achtung: Benutzerdefinierte Datentypen - Tabellentyp l TABLE: Geordnete Multimenge mit indiziertem Zugriff Grössenbeschränkung Elemente besitzen denselben Typ als Iterator auf geschachtelte Tabelle anwendbar der geschachtelte Tabelle sind auch indizierbar l Syntax: CREATE TYPE Tabellentypname AS TABLE OF Elementtyp l Beispiel: CREATE TYPE HobbiesTabellenTyp AS TABLE OF VARCHAR(20 ALTER TABLE MitarbeiterTupelTabelle ADD Hobbies HobbiesTabellenTyp NESTED TABLE Hobbies STORE AS Kundenhobbies; 5-9 Benutzerdefinierte Datentypen - Variabler Arraytyp l VARRAY: Geordnete Multimenge mit indiziertem Zugriff wird bei der Instanzierung festgelegt Elemente besitzen denselben Typ als Iterator VARRAY-Werte nicht direkt in SQL, sondern nur in PL/SQL nutzbar l Syntax: l Beispiel: CREATE TYPE Arraytypname AS VARRAY(Arraygrösse) OF Elementtyp CREATE TYPE TelefonArrayTyp AS VARRAY(30) OF VARCHAR(20 ALTER TABLE MitarbeiterTupelTabelle ADD Telefone TelefonArrayTyp; 5-10

6 Verwendung von Typkonstruktoren in Einfügeoperationen Erzeugen von Instanzen eines Array- bzw. Tabellentyps: INSERT INTO MitarbeiterTupelTabelle (Name, Hobbies, Telefone) VALUES ('Johnny', HobbiesTabellenTyp('Reisen', 'Sport', 'Kino'), TelefonArrayTyp(' ', ' ') 5-11 Kollektionen und Nullwerte Werte für ein kollektionswertiges Attribut (hier Telefone): TelefonArraytyp(' ', NULL, ' ') TelefonArraytyp(' ', NULL) TelefonArraytyp(' ') TelefonArraytyp(NULL) TelefonArraytyp() NULL Kardinalität: NULL 5-12

7 Selektion von array-und tabellenwertigen Attributen l Zugriff auf komplette Kollektion erfolgt analog zu anderen Attributen SELECT Name, Telefone, Hobbies FROM MitarbeiterTupelTabelle; l Selektion und Belegung einzelner Arrayelemente nur innerhalb von PL/SQL-Anweisungen möglich l Selektion und Belegung einzelner Elemente einer inneren Tabelle hingegen auch in SQL-Anweisungen möglich 5-13 (i) liefert i-tes Element COUNT gibt Kardinalität aus PL/SQL-Methoden für Kollektionen EXTEND vergrössert Kollektion um ein NULL-Element FIRST bzw. LAST liefern den kleinsten bzw. grössten verwendeten Index PRIOR bzw. NEXT liefern den orhergehenden bzw. nachfolgenden Index DELETE(i) löscht das i-te Element TRIM(i) löscht die letzten i Elemente LIMIT liefert maximal zulässige Anzahl von Elementen eines Arrays 5-14

8 Selektion einzelner Elemente aus Arrays/inneren Tabellen SET SERVEROUTPUT ON; DECLARE CURSOR mcursor IS SELECT * FROM MitarbeiterTupelTabelle; mitarbeiter mcursor%rowtype; BEGIN FOR mitarbeiter IN mcursor LOOP DBMS_OUTPUT.PUT_LINE('Kundenname: ' mitarbeiter.name FOR i IN 1..mitarbeiter.Telefone.COUNT LOOP DBMS_OUTPUT.PUT_LINE(i '.Telefon: ' mitarbeiter.telefone(i) END LOOP; FOR i IN 1..mitarbeiter.Hobbies.COUNT LOOP DBMS_OUTPUT.PUT_LINE(i '.Hobby: ' mitarbeiter.hobbies(i) END LOOP; END LOOP; 5-15 Einfügen einzelner Elemente in Arrays CREATE PROCEDURE NeueNummer (n VARCHAR, nr VARCHAR) AS t TelefonArrayTyp; BEGIN SELECT Telefone INTO t FROM MitarbeiterTupelTabelle WHERE Name = n; IF t IS NULL THEN t := TelefonArrayTyp(nr ELSE IF t.count < t.limit THEN t.ext END IF; t(t.last) := nr; END IF; UPDATE MitarbeiterTupelTabelle SET Telefone = t WHERE Name = n; 5-16

9 Belegung kollektionswertiger Attribute mittels SFW-Query Grundmuster: INSERT INTO Tabelle (Kollektionsattribut) VALUES ([CAST(MULTISET] (SFW-Query) [AS Tabellentypkonstruktor)]) Beispiel: INSERT INTO MitarbeiterTupelTabelle (Name, Hobbies, Telefone) VALUES ('John', (CAST (MULTISET(SELECT DISTINCT VALUE(h) FROM MitarbeiterTupelTabelle, TABLE(Hobbies) h WHERE name = 'Billy' OR name = 'Can') AS HobbiesTabellenTyp)), (SELECT Telefone FROM MitarbeiterTupelTabelle WHERE Name = 'Billy') 5-17 Bearbeitung innerer Tabellen Tupel in eine innere Tabelle einfügen: INSERT INTO TABLE(SFW-Query-Liefert-Innere-Tabelle) VALUES (... Tupel einer inneren Tabelle ändern: UPDATE TABLE(SFW-Query-Liefert-Innere-Tabelle) SET... WHERE...; Tupel aus einer inneren Tabelle löschen: DELETE FROM TABLE(SFW-Query-Liefert-Innere-Tabelle) WHERE...; 5-18

10 Defaultwerte Default: Bearbeitung innerer Tabellen - Beispiele INSERT INTO TABLE(SELECT Hobbies FROM MitarbeiterTupelTabelle WHERE Name = 'Billy') VALUES('Kino' UPDATE TABLE(SELECT Hobbies FROM MitarbeiterTupelTabelle WHERE Name = 'Billy') h SET VALUE(h) = 'TV' WHERE VALUE(h) = 'Kino'; DELETE TABLE(SELECT Hobbies FROM MitarbeiterTupelTabelle WHERE Name = 'Billy') h WHERE VALUE(h) = 'Reisen'; VALUE ist hier notwendig, um auf den Wert der Tupel der inneren Tabelle zuzugreifen! 5-19 Benutzerdefinierte Datentypen - Objekttyp l OBJECT: Strukturierter Typ mit Methoden und Subtypbildung und Integritätsbedingungen werden nicht unterstützt l Syntax für die Definition eines Wurzeltyps: CREATE TYPE Typname AS OBJECT ( Attributdefinitions-und-Methodendeklarationsliste [Abbildungs-bzw-Ordnungsmethode] ) [[NOT] FINAL] [[NOT] INSTANTIABLE] FINAL, INSTANTIABLE 5-20

11 Wurzeltypen - Beispiele (1) CREATE TYPE PositionTyp AS OBJECT ( PosNr INTEGER, Teil REF TeilTyp, Menge INTEGER, Preis INTEGER CREATE TYPE AuftragTabellenTyp AS TABLE OF REF AuftragTyp; CREATE TYPE VorratTyp AS OBJECT ( Anzahl DECIMAL(10), Kosten DECIMAL(12,2), RefTeil REF TeilTyp CREATE TYPE PositionTabellenTyp AS TABLE OF PositionTyp; CREATE TYPE AuftragTyp AS OBJECT ( ANr INTEGER, Lieferant REF LieferantTyp, Eingang DATE, Bearbeitet DATE, Positionen PositionTabellenTyp, MEMBER FUNCTION Anzahl RETURN INTEGER CREATE TYPE VorratTabellenTyp AS TABLE OF VorratTyp; 5-21 Wurzeltypen - Beispiele (2) CREATE TYPE AdresseTyp AS OBJECT ( Strasse VARCHAR(30), Nr DECIMAL(4), PLZ DECIMAL(5), Ort VARCHAR(40), Land VARCHAR(25) ) NOT FINAL; CREATE TYPE LieferantTyp AS OBJECT ( LNr INTEGER, Name VARCHAR(25), Adresse AdresseTyp, Telefone TelefonArrayTyp, Vorrat VorratTabellenTyp CREATE TYPE KundeTyp AS OBJECT ( KNr INTEGER, Name VARCHAR(30), Anschrift AdresseTyp, Telefone TelefonArrayTyp, Auftraege AuftragTabellenTyp, MEMBER FUNCTION NeueNummer(t VARCHAR) RETURN TelefonArrayTyp ) NOT FINAL; 5-22

12 Subtyp Subtyp Geerbte l Syntax: Subtypbildung - Aufbau von Typhierarchien CREATE TYPE Subtypname UNDER Supertypname ( Attributdefinitions-und-Methodendeklarationsliste [Überschreibende-Abbildungsmethode] ) [[NOT] FINAL] [[NOT] INSTANTIABLE] erbt alle Attribute und Methoden des Supertyps hat nur einen direkten Supertyp (keine Mehrfachvererbung) Methoden sind überschreibbar l Beispiel: CREATE TYPE BWKundeTyp UNDER KundeTyp ( Hobbies HobbiesTabellenTyp, Kredit DECIMAL(9,2) 5-23 Operationen auf Objekttypen l l l l l Default-Konstruktor heisst wie der Objekttyp und hat für jedes Attribut einen Parameter Objekttypname(p1,..., pn) Attributzugriff mittels Punktnotation o.attributname Objektvergleich basiert auf flacher Gleichheit o1 =o2 Referenzvergleich ist auch möglich REF(o1) =REF(o2) Typtest mittels IS OF o IS OF (Objekttypname) l Temporäre Typanpassung mittels TREAT TREAT (o AS Objekttypname) 5-24

13 Deklaration Implementierung Methodendeklaration l Syntax: [[NOT] OVERRIDING] [[NOT] FINAL] [[NOT] INSTANTIABLE] {MEMBER STATIC} {FUNCTION PROCEDURE} Methodenname [(Parameterliste)] [RETURN Rückgabetyp] OVERRIDING: überschreibende Methode FINAL: nicht-überschreibbare Methode INSTANTIABLE: abstrakte Methoden; Objekttyp bietet keine Implementierung DEFAULT: NOT OVERRIDING, NOT FINAL, INSTANTIABLE MEMBER: Instanzmethode wird auf einem Objekt aufgerufen (impliziter SELF-Parameter) STATIC: statische Methode wird auf dem Objekttyp aufgerufen PROCEDURE: hat keinen Rückgabewert FUNCTION: hat einen Rückgabewert, darf aber keine Objektattributwerte ändern 5-25 Methodenimplementierung l Methodendeklaration und -implementierung erfolgen strikt getrennt l Beispiel: erfolgt innerhalb der Definition des Objekttyps in einer separaten Anweisung (hier in PL/SQL) CREATE TYPE BODY AuftragTyp AS MEMBER FUNCTION Anzahl RETURN INTEGER AS a INTEGER; BEGIN FOR i IN 1..SELF.Positionen.COUNT LOOP a := a + SELF.Positionen(i).Menge; END LOOP; RETURN a; 5-26

14 Methodenimplementierung - Weiteres Beispiel CREATE TYPE BODY KundeTyp AS MEMBER FUNCTION NeueNummer(nr VARCHAR) RETURN TelefonArrayTyp IS t TelefonArrayTyp := SELF.Telefone; BEGIN IF t IS NULL THEN t := TelefonArrayTyp(nr ELSE IF t.count < t.limit THEN t.ext END IF; t(t.last) := nr; END IF; RETURN t; 5-27 Verwendung von benutzerdefinierten Typen - Beispiel CREATE TABLE KundeTupelTabelle ( KNr INTEGER, Name VARCHAR(30), Anschrift AdresseTyp, Telefone TelefonArrayTyp, Auftraege AuftragTabellenTyp ) NESTED TABLE Auftraege STORE AS Kundenauftraege; objektwertiges Attribut arraywertiges Attribut kollektionswertiges Attribut INSERT INTO KundeTupelTabelle VALUES (13, 'Billy', AdresseTyp('Whitesteet', 31, 65307, 'Newtown', 'USA'), TelefonArrayTyp(' ', ' '), AuftragTabellenTyp(NULL) 5-28

15 MAP: ORDER: Benutzerdefinierte Gleichheit von Objekten l Systemdefinierte Gleichtheit von Instanzen von Objekttypen basiert auf paarweise Gleichheit der Attributwerte (Flache Gleichheit) l Benutzerdefinierte Gleichheit bzw. Ordnung Vergleich bzw. Ordnung basiert auf dem Ergebnis einer Abbildungsfunktion, die Objektwerte auf Werte von Basisdatentypen (Zahlen, Zeichenketten, Datum) abbildet Ordnungsfunktion ordnet jeweils zwei Instanzen l Syntax: MAP MEMBER FUNCTION Funktioname RETURN Typ ORDER MEMBER FUNCTION Funktioname (o Objekttyp) RETURN INTEGER 5-29 Benutzerdefinierte Gleichheit von Objekten (Forts.) Für jeden Objekttyp darf max. eine Map- oder Order-Funktion definiert sein CREATE TYPE AdresseTyp AS OBJECT ( Attributdefinitionen,... MAP MEMBER FUNCTION AdresseMap RETURN VARCHAR2 -- Alternativ könnte folgende ORDER-Funktion definiert werden -- ORDER MEMBER FUNCTION AdresseOrder (o AdresseTyp) RETURN INT 5-30

16 Map-Funktionen - Beispiel CREATE TYPE BODY AdresseTyp AS MAP MEMBER FUNCTION AdresseMap RETURN VARCHAR2 AS BEGIN RETURN Land Ort PLZ Strasse Nr; 5-31 Order-Funktionen - Beispiel CREATE TYPE BODY AdresseTyp AS ORDER MEMBER FUNCTION AdresseOrder (a AdresseTyp) RETURN INTEGER AS a1 VARCHAR2(200 a2 VARCHAR2(200 BEGIN a1 := SELF.Land SELF.Ort SELF.PLZ SELF.Strasse SELF.Nr; a2 := a.land a.ort a.plz a.strasse a.nr; IF (a1 = a2) THEN RETURN 0; ELSE IF (a1 < a2) THEN RETURN -1; ELSE RETURN 1; END IF; END IF; 5-32

17 Verwendung von Map- bzw. Order-Funktionen Beispielanfragen, in denen eine Map- bzw. Order-Funktion zum Einsatz kommt: SELECT Name, Anschrift FROM KundeTupelTabelle ORDER BY Anschrift; SELECT Name, Anschrift FROM KundeTupelTabelle WHERE Anschrift < AdresseTyp('Seefeldstrasse', 31, 8008, 'Zurich', 'CH' 5-33