Garten -Daten Bank. Was ist das? Dr. Karsten Tolle PRG2 SS 2013

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1 Garten -Daten Bank Was ist das? Dr. Karsten Tolle PRG2 SS 2013

2 Inhalt heute Kurz: Motivation und Begriffe SQL (am Beispiel MySQL und Workbench) create table(tabelle erzeugen) insert into(einfügen) select (Anfragen) Struktur Aggregatfunktionen where-bedingungen (inklusive like-operator) Anfrage über mehrere Tabellen Dr. Karsten Tolle PRG2 SS

3 Daten Bank Definition (Duden): 1. Plural von Datum 2. [Zahlen]werte, Angaben, formulierbare Befunde 3. (EDV) elektronisch gespeicherte Zeichen, Angaben, Informationen Bank zum sitzen Bank als Geldinstitut Sandbank Dr. Karsten Tolle PRG2 SS

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

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

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

7 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

8 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

9 Geschäftswissen Kunde Bank Konto Bank- Experte Geld Anforderungen Software- Ingenieur Datenbank Schema Dr. Karsten Tolle PRG2 SS

10 Entity-Relationship-Modell (ER-Modell) Siehe auch: C. Maria Keet: A formal comparison of conceptual datamodeling languages ( 337/paper3.pdf) Picture by: Frank Roeing Dr. Karsten Tolle PRG2 SS

11 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. MySQL Zugriff über die Anfragesprache SQL Dr. Karsten Tolle PRG2 SS

12 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

13 MySQL Dr. Karsten Tolle PRG2 SS

14 für Version 5.1 gibt es das Ref. Manual auch in Deutsch! Dr. Karsten Tolle PRG2 SS

15 MySQL -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 Dr. Karsten Tolle PRG2 SS

16 Dr. Karsten Tolle PRG2 SS

17 Dr. Karsten Tolle PRG2 SS

18 DBS Sprachen Das DBS stellt als Schnittstelle eine Datenbanksprache(n) für die folgenden Zwecke zur Verfügung: Datenabfrage und -manipulation Data Manipulation Language (DML) Verwaltung der Datenbank Data Definition Language (DDL) Berechtigungssteuerung Data Control Language (DCL) z.b. SQL Dr. Karsten Tolle PRG2 SS

19 SQL (ein erster Einblick) Structured Query Language

20 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

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

22 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

23 die wichtigsten-sql-datentypen integer/int char(n) varchar(n) double date time datetime timestamp clob(n) blob(n) Siehe: Dr. Karsten Tolle PRG2 SS

24 create table Konto( KtoNr integer, KundenName varchar(25), FilialName varchar(25), Saldo real ); create table Kunde ( Name varchar(25), Vorname varchar(25), Strasse varchar(25), Stadt varchar(25), GebDatum date ) ; Aus real macht MySQL intern double! Dr. Karsten Tolle PRG2 SS

25 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', ' ') ; Der Kunde "Hans Otto" wird eingefügt. Dr. Karsten Tolle PRG2 SS

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

27 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

28 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

29 Primärschlüssel Mittels der Klausel primarykeykann eine Attributfolgen einer Relation als Primärschlüssel ausgezeichnet werden. Hierdurch wird verhindert, dass ein Wert mehr als einmal eingetragen wird. create table Konto( KtoNr integer primary key not null, KundenName varchar(25), FilialName varchar(25) not null, Saldodouble ) ; abhängig vom DBMS, ob not null nötig ist MySQL nicht nötig. Dr. Karsten Tolle PRG2 SS

30 Primärschlüssel Wenn mehr als ein Attribut als Primärschlüssel definiert werden sollen, wird die Klausel in der Form primarykey(attributnamen-liste) verwendet. create table Transaktion ( vonktonr integer not null, anktonr integer not null, Datum date not null, Betrag double, primary key(vonktonr, anktonr, Datum) ) ; Dr. Karsten Tolle PRG2 SS

31 Zeitangaben Datentyp Nullwert DATETIME ' :00:00' DATE ' ' TIMESTAMP ' :00:00' TIME '00:00:00' YEAR 0000 Unterschied DATETIME und TIMESTAMP? Was ist das mit dem Jahr 23 gemeint? Dr. Karsten Tolle PRG2 SS

32 Unterschiede der DBMS Datenbanksystem Datentyp Geltungsbereich Genauigkeit MS-SQL Server 2005 MS-SQL Server 2008 datetime smalldatetime date bis bis bis ,33 Millisekunden 1 Minute 1 Tag time 00:00: bis 23:59: Nanosekunden Firebird datetime smalldatetime DATE bis bis bis ,33 Millisekunden 1 Minute 1 Tag TIME 00:00 bis 23: ,67 Millisekunden MySQL 5.x DATETIME :00:00 bis :59:59 1 Sekunde DATE bis Tag TIME 838:59:59 bis 838:59:59 1 Sekunde YEAR 1901 bis Jahr Quelle: Dr. Karsten Tolle PRG2 SS

33 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

34 Anfragen ohne Bedingungen Filiale ( Name Leiter Stadt Einlagen ) select Name, Leiter from Filiale; select Leiter, Name from Filiale; select Stadt from Filiale; select* from Filiale; Dr. Karsten Tolle PRG2 SS

35 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 Filiale; Dr. Karsten Tolle PRG2 SS

36 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 AnzahlKonten from Konto; Dr. Karsten Tolle PRG2 SS

37 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

38 where-klausel Bezüglich der Bedingung sind Vergleiche mit den üblichen Operatoren, den logischen Verknüpfungen andund orsowie beliebige Klammerungen gestattet. Konto ( KontoNr KundenNr FilialName Saldo ) select* from Konto wheresaldo> 5000 or KundenNr<= 100; Dr. Karsten Tolle PRG2 SS

39 Textvergleiche -LIKE Kunde ( KundenNr Name Vorname Straße Stadt ) select KundenNr from Kunde where Name like'to%' and Vorname not like'_arste%'; Bem.: % für beliebige Zeichenfolgen _ für genau ein Zeichen Dr. Karsten Tolle PRG2 SS

40 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

41 SQL-Online-Tutorial (evt.: Dr. Karsten Tolle PRG2 SS