K a pitel 3. S QL:2003 D er objektrelationa le D atenba nks ta nda rd

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1 K a pitel 3 S QL:2003 D er objektrelationa le D atenba nks ta nda rd Rückblick SQL-92 Übersicht SQL:2003 Benutzerdefnierte Datentypen Typisierte Tabellen Typ- und Tabellenhierarchien

2 D is c la im er D ies es K a pitel ba s iert a uf dem folg enden B uc h, w elc hes a uc h zur w eiteren Vertiefung em pfohlen w ird: C a n Türker: S QL:1999 & S QL:2003 O bjektrelationa les S QL, S QLJ & S QL/X M L. dpunkt-verla g, H eidelberg, IS B N :

3 S QL-S ta nda rd A llg em eine Inform ationen S QL:2003 is t im D ezem ber 2003 m it folg enden Pa rts veröffentlic ht w orden: Part 1: Framework Part 2: Foundation Part 3: Call Level Interface (SQL/CLI) Part 4: Persistent Stored Modules (SQL/PSM) Part 9: Management of External Data (SQL/MED) Part 10: Object Language Bindings (SQL/OLB) Part 11: Information and Defnition Schemas (SQL/Schemata) Part 13: SQL Routines and Types Using the Java Programming Language (SQL/JRT) Part 14: XML-related Specifcations (SQL/XML) S epa rater S ta nda rd: S QL M ultim edia a nd A pplic ation Packa g es (S QL/M M ) Part 1: Framework Part 2: Full Text Part 3: Spatial Part 5: Still-Image Part 6: Data Mining Vorlesung "Objektrelationale, erweiterbare Datenbanken" - WS 2004/2005 (Dr. Can Türker) 3-3

4 B a s is kons trukte (a us S QL-92 beka nnt) Tupelta bellen Basistabellen zur Speicherung von Daten Sichten (Views): abgeleitete Tabellen Typ eines Attributs ist ein Basisdatentyp (1NF) Zeilen (Tupel) setzen sich aus Instanzen der jeweiligen Wertebereiche zusammen B a s is datentypen IN TE G E R, S M A LLIN T, N U M E R IC, D E C IM A L,R E A L, FLOAT, C H A R A C TE R, DATE, TIM E,... M U LTIS E T R OW B a s is datentyp Inte g ritä ts beding ung en Primär-/Fremdschlüssel, Check-Klauseln Assertions: Bedingungen über mehrere Tabellen Z ug riffs rec hte (G ra nts ) 3-4

5 B a s is datentypen Basisdatentyp Bedeutung Beispielwerte SMALLINT INTEGER DECIMAL(p,q) NUMERIC(p,q) FLOAT(p) REAL DOUBLE PRECISION CHAR(q) VARCHAR(q) CLOB(r) ganze Zahl 1704, 4070 Festkommazahl mit Genauigkeit p und q Nachkommastellen , Fließkommazahl mit Genauigkeit p 1.5E-4, 10E20 Alphanumerische Zeichenkette mit fester bzw. variabler Länge bis zur Maximallänge q Zeichen bzw. r Grösse Das ist eine Zeichenkette, SQL:2003 BLOB(r) Binäre Zeitenkette mit Grösse r B 01101, X 9E DATE Datum DATE , DATE TIME Zeit TIME 20:30:45, TIME 00:15:30 TIMESTAMP Zeitstempel TIMESTAMP :15:00 INTERVAL Zeitintervall INTERVAL 11:15 HOUR TO MINUTE Vorlesung XML "Objektrelationale, XML-Wert erweiterbare Datenbanken" - WS 2004/2005 <Titel>SQL:2003 (Dr. Can Türker) und 3-5

6 Tupelta bellen E ine Tupelta belle is t eine tra ditionelle Ta belle im S inne von S QL-92 E ine s olc he Ta belle bes teht a us einer M ultim eng e von Tupeln Ta bellen na m e S pa lten (C olum ns ) = A ttribute R A1... An Z eilen (R ow s ) = Tupel... A ttributw erte Vorlesung "Objektrelationale, erweiterbare Datenbanken" - WS / (Dr. Can Türker) 3-6

7 D efinition von Tupelta bellen S ynta x: C R E ATE TA B LE Tabellenname (Tabellenelementliste) Ta bellenelem ent: Attributdefnition Tabellenbedingung Attributdefnition beinhaltet Festlegung des Datentyps und eventuell die Angabe eines Defaultwerts sowie von Attibutbedingungen Defnition von Tabellenbedingungen Inte g ritä ts beding ung en (IB ) N OT N U LL D E FAU LT C H E C K (Boolesches Prädikat) U N IQU E /P R IM A RY K E Y (Eindeutigkeits-/Schlüsselbedingungen) FO R E IG N K E Y... R E FE R E N C E S (Fremdschlüsselbedingungen) D O M A IN A S S E R TIO N 3-7

8 B eis piele für D om ä nen, Tupelta bellen m it IB, A s s ertions C R E ATE D OM A IN Jobs C H A R (10) D E FAU LT 'Verkaeufer' C H E C K (VA LU E IN ('Verkaeufer', 'Manager', 'Buchhalter')); C R E ATE TA B LE Mitarbeiter ( MNr S M A LLIN T P R IM A RY K E Y, Nachname VA R C H A R (25) N OT N U LL, Vorname VA R C H A R (20) N OT N U LL, Job Jobs, Vorgesetzter S M A LLIN T R E FE R E N C E S Mitarbeiter(MNr), Anstellung DATE D E FAU LT C U R R E N T_DATE, Gehalt D E C IM A L(7,2) N OT N U LL C H E C K (Gehalt > 2000), Bonus D E C IM A L(7,2) N OT N U LL C H E C K (Bonus < 5000), C O N S TR A IN T EindeutigeNamenskombination U N IQU E (Nachname, Vorname), C O N S TR A IN T CheckGesamtgehalt C H E C K (Gehalt + Bonus < 25000)); C R E ATE A S S E R TIO N MaxJahresgehlt C H E C K ((S E LE C T 12*S U M (Gehalt + Bonus) FR O M Mitarbeiter) < ); 3-8

9 Frem ds c hlüs s el und referenzielle A ktionen Frem ds c hlüs s elbeding ung verletzba r durc h IN S E R T oder U P DATE auf der referenzierenden Tabelle D E LE TE oder U P DATE auf der referenzierten Tabelle M ög lic he referentielle R ea ktionen: O N D E LE TE /UU P DATE... N O A C TIO N : verbietet DELETE/UPDATE einer referenzierten Zeile R E S TR IC T: analog zu NO ACTION; wird aber "sofort" überprüft C A S C A D E : automatisches DELETE/UPDATE der referenzierenden Zeile S E T N U LL: setzt korrespondierende Fremdschlüssel auf NULL S E T D E FAU LT: setzt korrespondierende Fremdschlüssel auf DEFAULT 3-9

10 E rw eiterung en in S QL:1999 & S QL:2003 Trig g er N eue B a s is datentypen: B O O LE A N, B LO B, C LO B, B IG IN T N eue Typkons truktoren: R OW, A R R AY, R E F, F M U LTIS E T B enutzerdefinierte D atentypen (D is tinc t-typ und s truk turierte Typen) Typhiera rc hien (S ubtypen) Typis ierte Ta bellen und Ta bellenhiera rc hien (S ubta bellen) Typis ierte S ic hten und S ic hthiera rc hien (S ubs ic hten) R ekurs ion S equenzg eneratoren, G enerierte S pa lten, Identitä ts s pa lten 3-10

11 Ta bellenw ertig e Funktionen liefern eine Ta belle zurüc k D efinition des R üc kg a betyps : R E TU R N S TA B LE (Spaltenliste) Beispiel: C R E ATE FU N C TIO N ReicheMitarbeiter (Limit D E C IM A L(7,2)) R E TU R N S TA B LE (MNr S M A LLIN T, Gehalt D E C IM A L(7,2)) R E TU R N (S E LE C T MNr, Gehalt FR O M Mitarbeiter WH E R E Einsatz Gehalt > einer Limit); tabellenwertigen Funktion in Anfragen: S E LE C T * FR O M TA B LE (ReicheMitarbeiter(10000)); 3-11

12 Trig g er R ea g iert a utom atis c h a uf vordefinierte E reig nis s e in der D atenba nk A uc h für die Wa hrung von Integ ritä ts beding ung en eins etzba r Zusammenspiel zwischen Trigger und deklarativen IB beachten E rs t m it S QL:1999 s ta nda rdis iert, obw ohl kom m erzielle S ys tem e Trig g er s c hon la ng e unters tützen (S yba s e führte Trig C R Eg ATE er bereits TR IG G E1987 R OnUpdateCascadeMNr ein) A FTE R U P DATE O F MNr O N Mitarbeiter B Reis E FEpiel: R E ND C IN efinition G O LD Aeines S AltMit Trig N Eg W ers A S NeuMit FO R E A C H R OW WH E N (E X IS TS (S E LE C T * FR O M Mitarbeiter WH E R E Manager= AltMit.MNr)) B E G IN ATO M IC U P DATE Mitarbeiter S E T Vorgesetzter=NeuMit.MNr WH E R E Vorgesetzter=AltMit.MNr; E N D ; 3-12

13 Trig g er K om ponenten Trig g erereig nis : IN S E R T/D E LE TE /U P DATE auf Basistabelle Trig g era ktivierung s zeitpunkt: B E FO R E /A FTE R Triggerereignis Trig g erg ra nula ritä t: FO R E A C H R OW/S TATE M E N T Trig g erbeding ung : SQL-Bedingung; Aktion nur dann ausgeführt, wenn Bedingung erfüllt ist Trig g era ktion: Sequenz von SQL-Anweisungen 3-13

14 IB -Ü berprüfung a nd Trig g era us führung SQL-Anweisung Bestimme Menge der betrofenen Zeilen Führe B E FO R E Trigger aus Führe Änderungen der SQL-Anweisung aus Überprüfe alle R E S TR IC T Fremdschlüssel Überprüfe alle C A S C A D E, S E T N U LL, S E T D E FAU LT Fremdschlüssel Überprüfe alle N O A C TIO N Fremdschlüssel and alle anderen IB Führe A FTE R Trigger aus Vorlesung "Objektrelationale, erweiterbare Datenbanken" - WS / (Dr. Can Türker) 3-14

15 E ffekt einer Integ ritä ts verletzung Tra ns a ktion: Menge von SQL-Anweisungen, die eine Datenbank von einem konsistenten in einen anderen konsistenten Zustand überführt S ta nda rd-s QL unters tützt im plizit K ons is tenz a uf A nw eis ung s ebene Führt eine SQL-Anweisung zu einer Verletzung einer IB, wird eine Ausnahme signalisiert und die Änderungen der Anweisung rückgängig gemacht Dies gilt auch für alle automatisch durch referentielle Aktionen oder Trigger durchgeführte Änderungen Rücksetzen der gesamten Transaktion muss explizit durch den Benutzer/Anwendung mittels des Befehls R O LLB AC K durchgeführt werden 3-15

16 S equenzg eneratoren E rzeug en S equenzen von num eris c hen Werten D efinition: C R E ATE S E QU E N C E Sequenzname A S Typname [S TA R T WITH Initialwert] [IN C R E M E N T B Y Inkrementwert] [N O M IN VA LU E M IN VA LU E Minimalwert] [N O M A X VA LU E M A X VA LU E Typ muss Maximalwert] ein numerischer Basisdatentyp sein [N O C YC LE C YC LE ] Angabe der Sequenzoptionen erfolgt reihenfolgeunabhängig Ist der Inkrementwert negativ, erfolgt eine Dekrementierung Cycle-Klausel bestimmt über den nächsten Schritt, wenn beim Inkrementieren der Maximalwert (bzw. beim Dekrementieren der Minimalwert) erreicht wird N O C YC LE beendet Generierung mit einer Ausnahmebedingung C YC LE setzt die Generierung mit dem Minimalwert fort 3-16

17 S equenzg eneratoren B eis piel C R E ATE S E QU E N C E MitarbeiterID A S B IG IN T S TA R T WITH IN C R E M E N T B Y 2 M IN VA LU E M A X VA LU E C YC LE ; Z ug riff a uf den nä c hs ten S equenzw ert N E Xm T it VA LU E FO R Sequenzname zum B eis piel in einer IN S E R T-A nw eis ung : IN S E R T IN TO MitarbeiterTupeltabelle (MNr, Name) VA LU E S (N E X T VA LU E FO R MitarbeiterID, 'Harry'); 3-17

18 G enerierte S pa lten & Identitä ts s pa lten B ei g enerierten S pa lten w ird der Wert a us den Werten a nderer S pa lten berec hnet D efinition: Wertausdruck darf nur folgendes als Variablen enthalten: Spaltenname G E N E R ATE D A LWAY S A S (Wertausdruck) nicht-generierte Spalten derselben Zeile Funktionen, die weder SQL-Anfragen noch DML-Anweisungen enthalten B ei Identitä ts s pa lten w erden die Werte durc h einen im pliziten S equenzg enerator g eneriert Werte sind immer defniert und eindeutig Spaltenname G E N E R ATE D {A LWAYS B Y D efinition: D E FAU LT} A S ID E N TITY [(Sequenzoptionen)] A LWAYS schliesst Update der Spalte aus B Y D E FAU LT erlaubt Inserts und Updates 3-18

19 Verw endung von neuen B a s is typen & S pa ltena rten C R E ATE TA B LE MitarbeiterTupeltabelle ( ID B IG IN T G E N E R ATE D A LWAY S A S ID E N TITY (S TA R T WITH IN C R E M E N T B Y 2 M IN VA LU E M A X VA LU E C YC LE ), Name VA R C H A R (30), Gehalt D E C IM A L(12,2), Bonus D E C IM A L(12,2), Total G E N E R ATE D A LWAYS A S (Gehalt + Bonus), Vollzeit B O O LE A N, Bild B LO B (1M), Bewerbung C LO B (50k) ); S E LE C T Name FR O M MitarbeiterTupeltabelle WH E R E Vollzeit IS TR U E A N D P O S ITIO N ('SQL:2003' IN Bewerbung) > 0; Identitätspalte Generierte Spalte Boolesche Spalte Blob-Spalte Clob-Spalte 3-19

20 Typkons truktoren E rzeug en eines Tupeltyps : R OW(Feldname_1 Typ_1,..., Feldname_n Typ_n) E rzeug en eines A rra ytyps : Elementtyp A R R AY [Maximale- Kardinalität] E rzeug en eines M ultim eng entyps Elementtyp : M U LTIS E T E rzeug en eines R eferenztyps : B eis piel: Tupeltabelle mit tupelwertigen, arraywertigen, multimengenwertigen & referenzwertigen Spalten R E F(Strukturierter-Typ) [S C O P E (Tabelle)] C R E ATE MitarbeiterTupeltabelle ( // wie zuvor Anschrift R OW( Strasse VA R C H A R (30), Nr D E C IM A L(4), PLZ D E C IM A L(5), Ort VA R C H A R (40), Land VA R C H A R (25), 3-20

21 O perationen a uf Tupeltypen E rzeug en eines Tupels m it dem Tupelkons truktor (heis s t g ena us o w ie der Tupeltypkons truktor): R OW('Seestrasse', 31, 8008, 'Zürich', 'Schweiz') Z ug riff a uf ein Tupelfeld m ittels P unktnotation: Verg leic h zw eier Tupel: S E LE C T Name, Anschrift.ORT FR O M MitarbeiterTupeltabelle R OW(1, 2, 7) = R OW(1, 2, 7) -- liefert TR U E R OW(1, 2, 7) = R OW(1, 3, 7) -- liefert FA LS E R OW(1, 2, 7) = R OW(1, NULL, 7) -- liefert UR OW(1, N K N OWN 2, 7) < R OW(1, 3, 5) -- liefert TR U E R OW(1, 2, 7) < R OW(1, 1, 7) -- liefert FA LS E R OW(1, 2, 7) < R OW(1, NULL, 7) -- liefert U N K N OWN 3-21

22 O perationen a uf A rra ytypen (1) E rzeug en eines A rra ys m it dem A rra ykons truktor (heis s t g ena us o w ie der A rra ytypkons truktor): A R R AY ['Deutsch', 'Englisch'] D irekter Z ug riff a uf da s i- te A rra yfeld m ittels [i]: S E LE C T Sprachkenntnisse[2] FR O M MitarbeiterTupeltabelle; D ekla rativer E lem entzug riff m ittels E nts c ha c htelung : S E LE C T s FR O M MitarbeiterTupeltabelle, U N N E S T(Sprachkenntnisse) s; 3-22

23 O perationen a uf A rra ytypen (2) Ä nderung eines einzelnen A rra yelem ents : U P DAT E MitarbeiterTupeltabelle S E T Sprachkenntnisse[1] = 'Türkisch'; Ä nderung des kom pletten A rra yw erts : U P DAT E MitarbeiterTupeltabelle S E T Sprachkenntnisse = A R R AY ['Türkisch']; K a rdina litä t liefert A nza hl der A rra yelem ente: C A R D IN A LITY (A R R AY ['Deutsch', Türkisch']) -- liefert den Wert

24 O perationen a uf A rra ytypen (3) K onkatenation zw eier A rra ys : A R R AY ['Deutsch', Türkisch'] A R R AY ['Englisch'] -- erzeugt A R R AY ['Deutsch', Türkisch', 'Englisch'] Verg leic h zw eier A rra ys : Zwei Arrays sind vergleichbar g.d.w. ihre Elementtypen vergleichbar sind Zwei vergleichbare Array A1 und A2 sind gleich (A1=A2) g.d.w (1) sie die gleiche Kardinalität besitzen und (2) alle A R R AY Elemente ['Deutsch', paarweise Türkisch'] gleich <> Asind R R AY ['Deutsch', Türkisch', 'Englisch'] -- liefert TR U E A R R AY ['Deutsch', Türkisch'] = A R R AY ['Deutsch', Türkisch', NULL] -- liefert FA LS E 3-24

25 O perationen a uf M ultim eng entypen (1) E rzeug en einer M ultim eng e m it dem M ultim eng enkons truktor (heis s t g ena us o w ie der M ultim eng entypkons truktor) Leere M ultim eng e: M it Werten initia lis ierte M ultim eng e: M U LTIS E T[] M U LTIS E T[17, 4, 7, 4] M U LTIS E T(S E LE C T Gehalt A us einer FR OM Ta belle/a nfra g e MitarbeiterTupeltabelle erzeug te WH E R E Gehalt > ME lem ultimenttyp eng e: w ird durc h den 4500) Z eilentyp der Ta belle bes tim m t Tabelle hat genau ein Attribut: Elementtyp = Type(A1) Tabelle hat mehr als ein Attribut: Elementtyp = R OW(Type(A1),, Type(An)) 3-25

26 O perationen a uf M ultim eng entypen (2) K a rdina litä t liefert A nza hl der M ultim eng enelem ent e: E lem ent einer einelem entig en M ultim eng e ex tra hieren: E rzeug en einer M eng e (D uplik a telim inierung ): C A R D IN A LITY (M U LTIS E T[1 7, 4, 7, 4]) -- liefert den Wert 4 E LE M E N T(M U LTIS E T[17]) -- liefert den Wert 17 S E T(M U LTIS E T[17, 4, 7, 4]) -- liefert MULTISET[17, 4, 7] D ekla rativer E lem entzug riff m ittels S E LE C T s FR O M MitarbeiterTupeltabelle, U N N E S T(Fehltage) s; 3-26

27 O perationen a uf M ultim eng entypen (3) D uplikats tes t (IS [N OT] A S E T): M U LTIS E T[17, 4, 7, 4] IS A S E T -- liefert FA LS E E lem entinklus ions tes t ([N OT] M E M B E R [O F]): 24 M E M B E R (M U LTIS E T[17, 4, 7, 4]) -- liefert FA LS E 4 M E M B E R (M U LTIS E T[17, 4, 7, 4)]) -- liefert TR U E M ultim eng eninklus ion s tes t ([N OT] S U B M U LTIS E T [O F]): M U LTIS E T[17, 4, 7, 4] S U B M U LTIS E T M U LTIS E T[17, 4, 7] -- liefert FA LS E M U LTIS E T[4, 7] S U B M U LTIS E T M U LTIS E T[17, 4, 7, 4] -- liefert TR U E 3-27

28 O perationen a uf M ultim eng entypen (4) Vereinig ung : U N IO N [A LL D IS TIN C T] M U LTIS E T[17, 4, 7, 4, 4] M U LTIS E T U N IO N M U LTIS E T[4, 24, 7] -- liefert M U LTIS E T[17, 4, 7, 4, 4, 4, 24, 7] M U LTIS E T[17, 4, 7, 4, 4] M U LTIS E T U N IO N D IS TIN C T M U LTIS E T[4, 24, 7] D-- ifferenz: liefert MEU XLTIS C E PET T[17, [A LL 4, D7, IS24] TIN C T] M U LTIS E T[17, 4, 7, 4, 4] M U LTIS E T E X C E P T M U LTIS E T[4, 24, 7] -- liefert M U LTIS E T[17, 4, 4] M U LTIS E T[17, 4, 7, 4, 4] M U LTIS E T E X C E P T D IS TIN C T M U LTIS E T[4, 24, 7] -- liefert M U LTIS E T[17, 4] D urc hs c hnitt: IN TE R S E C T [A LL D IS TIN C T] M U LTIS E T[17, 4, 7, 4, 4] M U LTIS E T IN TE R S E C T M U LTIS E T[4, 24, 7, 4] -- liefert M U LTIS E T[4, 7, 4] M U LTIS E T(17, 4, 7, 4, 4) M U LTIS E T IN TE R S E C T D IS TIN C T M U LTIS E T[4, 24, 7, 4] 3-28

29 O perationen a uf M ultim eng entypen (5) Verg leic h zw eier M ultim eng en: Zwei Multimengen sind vergleichbar g.d.w. ihre Elementtypen vergleichbar sind Zwei vergleichbare Multimengen A1 und A2 sind gleich (A1=A2) g.d.w. sie exakt die gleichen Elemente mit der jeweils gleichen Kardinalität enthalten M U LTIS E T[17, 4, 7, 4] = M U LTIS E T[1, 4, 7, 4] -- liefert FA LS E M U LTIS E T[17, 4, 7, 4] = M U LTIS E T[17, 4, 7, 4, 4] -- liefert FA LS E M U LTIS E T[17, 4, 7, 4] = M U LTIS E T[4, 7, 17, 4] -- liefert TR U E 3-29

30 O perationen a uf R eferenztypen E rzeug en einer R eferenz a uf eine Z eile durc h Z uw eis ung der zug ehörig en O ID a n ein R eferenzattribut bzw. R eferenzva ria ble (bei benutzerdefinierter O ID -Typs pezifikation a uc h durc h den A ufruf des R eferenzkons truktors m ög lic h) D ereferenzierung S E LE C T Abteilungm ittels P feil-o perator: >Name FR O M MitarbeiterTupeltabelle; R eferenza uflös ung S E LE C T m ittels D E R E F- D E R E F(Abteilung) O perator: FR O M MitarbeiterTupeltabelle; Verg leic h zw eier R eferenzen: Zwei Referenzen sind vergleichbar g.d.w. ihre referenzierten Typen gleich sind Zwei vergleichbare Referenzen R1 und R2 sind gleich (R1=R2) g.d.w sie denselben Referenzwert aufweisen 3-30

31 Typkons truktoren B eis piele (1) Verw endung des Tupel- bzw. A rra ytypkons truktors : IN S E R T IN TO MitarbeiterTupeltabelle(Name, Sprachkenntnisse, Fehltage) VA LU E S ( R OW('Billy', 'Clintwood'), A R R AY ['Deutsch', 'Englisch', 'Türkisch'], M U LTIS E T[17, 4 7, 4]); Z ug riff a uf tupelw ertig e A ttribute bzw. Verw endung a rra yw ertig er A ttribute: S E LE C T Name.Nachname FR O M MitarbeiterTupeltabelle WH E R E Name.Vorname = 'John' A N D 'Deutsch' IN (S E LE C T * FR O M U N N E S T(Sprachkenntnisse)); 3-31

32 Typkons truktoren B eis piele (2) Ä nderung einzelner Tupelfelder m ittels P unkt-n otation: U P DAT E MitarbeiterTupeltabelle S E T Name.Nachname = 'Türker' WH E R E Name.Nachname = 'Tuerker'; Ä nderung einzelner A rra yelem ent m ittels direktem Pos itions zug riff: U P DAT E MitarbeiterTupeltabelle S E T Sprachkenntnisse[4] = 'Französisch' WH E R E Name.Nachname = 'Türker'; Ä nderung einzelner M ultim eng enelem ente nic ht m ög lic h: U P DAT E P MitarbeiterTupeltabelle S E T Fehltage = M U LTIS E T[17, 4, 7, 4, 10] WH E R E Name.Nachname = 'Türker'; 3-32

33 D is tinc t-typen K opie eines exis tierenden D atentyps m it neuem N a m en Wiederverwendung Strenge Typisierung (basiert auf Namensäquivalenz) Nicht-optionales Schlüsselwort FIN A L schliesst Subtypbildung aus Systemdefnierte Vergleichsoperatoren basierend auf dem Quelltyp Cast-Operatoren zur Konversion zwischen Distinct- und Quelltyp E rzeug en eines D is tinc t- Typs : B eis piel e: C R E ATE TY P E Distinct-Typname A S (Quelltyp) FIN A L [C A S T (S O U R C E A S D IS TIN C T) WITH Funktionsname] [C A S T (D IS TIN C T A S S O U R C E ) WITH Funktionsname] C R E ATE TY P E Franken A S D E C IM A L(12,2) FIN A L; C R E ATE TY P E Euro A S D E C IM A L(12,2) FIN A L; Vorlesung "Objektrelationale, erweiterbare Datenbanken" - WS / (Dr. Can Türker) 3-33

34 O perationen a uf D is tinc t-typen E rzeug en einer Ins ta nz eines D is tinc t-typs : D is tinc t- Typna m e(quelltypwert) B eis piele für D is tinc t-werte: Fra nken( ) E uro( ) Verg leic h zw eier D is tinc t-werte: Distinct-Typen unterliegen der strengen Typisierung Zwei Distinct-Werte sind vergleichbar g.d.w. ihre Distinct-Typen identisch sind Beispiel: Fra nken( ) = E uro( ) ergibt einen Typkonfikt 3-34

35 Verw endung von D is tinc t-typen B eis piel: D is tinc t-typen in Ta bellendefinitionen: C R E ATE TA B LE MitarbeiterTupeltabelle ( // wie zuvor defniert bis auf G eha lt Fra nken); A nfra g e ba s ierend a uf D is tinc t-typen: S E LE C T Name.Nachname FR O M MitarbeiterTupeltabelle WH E R E G eha lt > E uro(5000); g em eins a m en Quelltyp: S E LE C T FR O M Typkonflikt: Franken und Euro nicht vergleichbar Konvertierung notwendig! Vorherig e A nfra g e m it expliziter K onvertierung zum Name.Nachname MitarbeiterTupeltabelle WH E R E C A S T(G eha lt A S D E C IM A L) > C A S T(E uro(5000) A S D E C IM A L); P roblem : Derartige Konvertierungen sind nicht immer "semantisch" sinnvoll! Oftmals sind benutzerdefnierte Cast- Funktionen notwendig, die nicht nur den Typ, sondern auch den Wert konvertieren bzw. neu berechnen. 3-35

36 B enutzerdefinierte C a s t-funktionen K onvers ion zw is c hen unters c hiedlic hen D atentypen S ynta x: C R E ATE C A S T (Typ1 A S Typ2) WITH FU N C TIO N Konvertierungsfunktion(Parameter Typ1) [A S A S S IG N M E N T] Typ1 oder Typ2 muss ein benutzerdefnierter Typ oder ein Referenztyp sein Konvertierungsfunktion hat genau einen Parameter vom Typ Typ1 und Typ2 als Rückgabetyp ist deterministisch und liest und ändert keine SQL-Daten A S A S S IG N M E N T: Implizite Cast-Funktion (wird automatisch aufgerufen) 3-36

37 E xplizite C a s t-funktionen B eis piel D efinition einer K onvertierung s funktion: C R E ATE FU N C TIO N Franken(e Euro) R E TU R N S Franken R E TU R N C A S T(C A S T(e A S D E C IM A L) * 1.5 A S Franken); D efinition einer expliziten C a s t-funktion: C R E ATE C A S T (Euro A S Franken) WITH FU N C TIO N Franken(Euro); Vorherig e A nfra g e nun m it direkter K onvertierung von E uro na c h Fra nken: S E LE C T Name.Nachname FR O M MitarbeiterTupeltabelle WH E R E G eha lt > C A S T(E uro(5000) A S Fra nken); oder WH E R E G eha lt > Fra nken(e uro(5000)); 3-37

38 Im plizite C a s t-funktionen B eis piel D efinition einer K onvertierung s funktion: C R E ATE FU N C TIO N Euro(f Franken) R E TU R N S Euro R E TU R N C A S T(C A S T(f A S D E C IM A L) * 0.65 A S Euro); D efinition einer im pliziten C a s t-funktion: C R E ATE C A S T (Franken A S Euro) WITH FU N C TIO N Euro(Franken) A S A S S IG N M E N T; Vorherig e A nfra g e nun m it im pliziter K onvertierung von Fra nken na c h E uro: S E LE C T Name.Nachname FR O M MitarbeiterTupeltabelle WH E R E G eha lt > E uro(5000); Vorlesung "Objektrelationale, erweiterbare Datenbanken" - WS / (Dr. Can Türker) 3-38

39 S truk turierte Typen S o etw a s w ie O bjekttypen m it Verha lten und eing eka ps elter S truktur S trukturierte Typen, die keine S ubtypen s ind, heis s en Wurzeltypen S ynta C x: R EDATE efinition TY P E von Typname Wurzeltypen A S (Attributdefnitionsliste) [[N OT] IN S TA N TIA B LE ] [N OT] FIN A L [Referenzgenerierung [Referenzcasting]] [Methodendeklarationsliste] Optional: Instanziierung verbieten (abstrakter Typ) Nicht-optionale Final-Klausel erlaubt bzw. verbietet Subtypbildung Optional: Bestimmen der Referenzgenerierung (OID-Erzeugung) Optional: Objektverhalten in Methoden kodieren 3-39

40 S trukturierte Typen B eis piele C R E ATE TY P E AdressTyp A S ( Strasse VA R C H A R (30), Basisdatentypen Nr D E C IM A L(4), PLZ D E C IM A L(5), Ort VA R C H A R (40), Land CVA RRE CATE H A R TY (25) P E PersonTyp A S ( ) N OT FIN Name A L; VA R C H A R (30), Anschrift AdressTyp, Ehepartner R E F(PersonTyp), Kinder R E F(PersonTyp) A R R AY [10] ) N OT FIN A L R E F IS S Y S TE M G E N E R ATE D ; Strukturierter Typ Einbettung Referenz Konstruierte Typen 3-40

41 A ttributdefinition S ynta x: Attributname Typ [R E FE R E N C E S A R E N OT C H E C K E D R E FE R E N C E S A R E C H E C K E D O N D E LE TE N O AC TIO N ] [D E FAU LT Defaultwert] Bei Referenzattributen, die mit einer S C O P E -Klausel versehen sind, muss auch die R E FE R E N C E S -Klausel spezifziert werden Default: R E FE R E N C E S A R E N OT C H E C K E D Ungültige Referenzen sind möglich 3-41

42 R eferenzg enerierung und R eferenzc a s ting N ur für Wurzeltypen definierba r N otw endig um da ra uf ba s ierende typis ierte Ta bellen definieren zu kö nnen S ynta x: R E F U S IN G Typ R E F FR O M (Attributliste) S ynta x: R E F IS S YS TE M G ER NE F RUATE S IND G Typ OID-Werte sind von einem bestimmten Basisdatentyp, etwa IN TE G E R R E F FR O M (Attributliste) OID aus vorhandenen Attributwerten eines Schlüssels funktional bestimmt R E F IS S Y S TE M G E N E R ATE D OID-Generierung durch das System C A S T (S O U R C E A S R E F) WITH FU N C TIO N Name C A S T (R E F A S S OU R C E ) WITH FU N C TIO N Name Vorlesung "Objektrelationale, erweiterbare Datenbanken" - WS / (Dr. Can Türker) 3-42

43 O perationen a uf s trukturierten Typen (1) E rzeug en einer Ins ta nz eines s trukturierten Typs m it dem D efa ult-k ons truktor, der g ena us o heis s t w ie der zug ehörig e s truk turierte Typ: z.b. AdressTyp() oder PersonTyp() A ttributzug riff erfolg t m ittels Funktions a ufrufe s ow ie P unkt- O perator Verg leic h zw eier s trukturierter Werte: keine Ordnungsrelationen implizit bereitgestellt benutzerdefnierte Ordnungsfunktionen können aber defniert werden 3-43

44 O perationen a uf s trukturierten Typen (1) Typtes t: Strukturierter-Wert IS [N OT] O F (Typnamensliste) Prädikat IS O F wird TR U E, wenn die Liste den Typ des Wertes bzw. einen Supertyp davon enthält Letzteres kann durch die Verwendung von O N LY ausgeschlossen werden, z.b. Strukturierter-Wert IS O F (O N LY (Mitarbeiter)) Tem porä re Typa npa s s ung entla ng einer Typhiera rc hie: (Strukturierter-Wert A S Supertypname) -- Anpassung nach oben TR E AT(Strukturierter-Wert A S Subtypname) -- Anpassung nach unten m erkung : S trukturierter Wert = Ins ta nz eines s trukturierten Typs O bjek 3-44

45 E inka ps elung von s trukturierten Typen Volls tä ndig e E inka ps elung Attribute nur über Methoden zugreifbar Attributzugrife und Methodenaufrufe gleich behandelt Im plizite O bs erver- und M utator-m ethoden für jedes A ttribut O bs erver: C R E ATE M E TH O D Strasse() FO R AdressTyp R E TU R N S VA R C H A R (30) ; C R E ATE M E TH O D Nr() FO R AdressTyp R E TU R N S D E C IM A L(4) ; C R E ATE M E TH O D PLZ() FO R AdressTyp R E TU R N S D E C IM A L(5) ; CM Rutator: E ATE M E TH O D Ort() FO R AdressTyp R E TU R N S VA C RRE CATE H A R M(40) E TH ; O D Strasse(VA R C H A R (30)) FO R AdressTyp C R E ATE RME ETU THR ON D S Land() AdressTyp ; FO R AdressTyp R E TU R N S VA C RRE CATE H A R M(25) E TH ; O D Nr(D E C IM A L(5)) FO R AdressTyp R E TU R N S AdressTyp ; C R E ATE M E TH O D PLZ(D E C IM A L(5)) FO R AdressTyp R E TU R N S AdressTyp ; C R E ATE M E TH O D Ort(VA R C H A R (40)) FO R AdressTyp R E TU R N S AdressTyp ; C R E ATE M E TH O D Land(VA R C H A R (25)) FO R AdressTyp 3-45

46 A ttributzug riff bei Ins ta nzen eines s truk turierten Typs Z ug riff über Funktions a ufrufe oder P unkt-o perator X.Attributname entspricht X.Atributname() SET X.Attributname = Wert entspricht X.Attributname(Wert) P fa da us drüc ke Nacheinander Anwendung des Punkt-Operators Navigierende Zugrife B eis piel: B E G IN D E C LA R E p PersonTyp; S E T p = PersonTyp(); S E T p.name = 'Luke Skywalker'; S E T p.anschrift.ort = 'Hollywood'; E N D ; 3-46

47 E rzeug en von Ins ta nzen eines s truk turierten Typs Verw endung des D efa ult-k ons truktors : Typna m e() Initia lis ierung m ittels M uta tors oder überla denen K ons truk tor B Ceis R Epiele ATE FU für N Cda TIO s N Ü berla AdressTyp den ( eines s K ons truktors : VA R C H A R (30), n D E C IM A L(4), p D E C IM A L(5), o VA R C H A R (40), l VA R C H A R (25)) R E TU R N S AdressTyp R E TU R N Aufruf des CAdressTyp().Strasse(s).Nr(n).PLZ(p).Ort(o).Land(l) R E ATE FU N C TIO N PersonTyp (n VA R C H A R (30), Defaulta ; AdressTyp) Konstruktor R E TU R N S PersonTyp s B E G IN D E C LA R E p PersonTyp; S E T p = PersonTyp(); S E T p.name = n; S E T p.anschrift = a; R E TU R N p; E N D ; 3-47

48 S ubtypbildung A ufba u von Typhiera rc hien S ynta x: C R E ATE TY P E Typname U N D E R Supertypname A S (Attributdefnitionsliste) [[N OT] IN S TA N TIA B LE ] [N OT] FIN A L [Methodendeklarationsliste] S ubtypdefinition m ittels U N D E R -K la us el Subtyp hat genau einen direkten Supertyp (keine direkte Mehrfachvererbung) Supertyp muss selbst ein strukturierter Typ sein Subtyp erbt alle Attribute und Methoden des Supertyps Subtyp kann geerbte Methoden überschreiben und überladen 3-48

49 S ubtypen B eis piele C R E ATE TY P E MitarbeiterTyp U N D E R PersonTyp A S ( PNr IN TE G E R, Bewerbung C LO B (50K), Bild B LO B (5M), Vorgesetzter R E F(MitarbeiterTyp), Projekte R E F(ProjektTyp) A R R AY [50], Gehalt Franken ) N OT FIN A L; C R E ATE TY P E ManagerTyp U N D E R MitarbeiterTyp A S ( Leitet R E F(ProjektTyp) A R R AY [100], Bonus Franken ) N OT FIN A L; 3-49

50 M ethoden M ethoden s ind Funktionen, die zu einem s trukturierten Typen g ehören Deklaration erfolgt innerhalb der Typdefnition Besitzen impliziten SELF-Parameter O verloa ding, O verriding und Late B inding Überladen von Methodennamen mehrere gleichnamige Methoden mit unterschiedlichen Parametern Dynamisches Binden von überschriebenen Methoden zur Laufzeit Auswahl der Implementierung hängt vom strukturierten Typ ab 3-50

51 M ethodendekla ration S ynta x: D ekla ration einer M ethode [IN S TA N C E S TATIC ] M E TH O D Methodenname (Parameter) R E TU R N S Rückgabetyp [Methodencharakteristikaliste] de S ynta x: D ekla ration einer " übers c hreibenden" M OV ethode E R R ID IN G M E TH OD Methodenname (Parameter) R E TU R N S Rückgabetyp M ethodenc ha ra kteris tika STATIC defniert Tabellenmetho [LA N G UAG E {A DA C C O B O L FO R TR A N M U M P S PA S C A L S QL JAVA }] [PA R A M E TE R S TY LE {S QL G E N E R A L JAVA }] [[N OT] D E TE R M IN IS TIC ] [N O S QL C ON TA IN S S QL R E A D S S QL DATA M O D IFIE S S QL DATA ] [{R E TU R N S N U LL C A LLE D } O N N U LL IN P U T] [TR A N S FO R M G R O U P Gruppenname [FO R TY P E 3-51

52 M ethodenc ha ra kteris tika (1) D eterm inis tis c he M ethode hat im m er den g leic hen E ffek t in zw ei A ufrufen m it den g leic hen A rg um enten a uf dem g leic hen D B -Z us ta nd Angabe, ob und welche Art von SQL-Anweisungen die Methode enthält N O S QL Enthält keine SQL-Anweisungen C ON TA IN S S Q L Enthält SQL-Anweisungen R E A D S S QL Liest möglicherweise SQL-Daten DATA Schreibt möglicherweise SQL-Daten M O D IFIE S S QL Angabe, DATA ob Methode ausgeführt wird, wenn ein Argument NULL ist R E TU R N S N U LL O N nicht ausgeführt; NULL zurückgeliefert N U LL IN P U T ausgeführt (mögliche Laufzeitfehler C A LLE D O N N U LL beachten) IN P U T Transformgruppe defniert Funktionen, die automatisch aufgerufen werden, wenn benutzerdefnierte Typen von der SQL-Umgebung in die Host-Sprachumgebung (und umgekehrt) transferiert werden 3-52

53 M ethodenc ha ra kteris tika (2) D efa ulteins tellung en IN S TA N C E LA N G UAG E S QL N OT D E TE R M IN IS TIC S TATIC schliesst OV E R R ID IN G aus LA N G UAG E S QL schliesst N O S QL, Parameterstyle-Klausel, Transform- Klausel aus C ON TA IN S S Q L C A LLE D ON N U LL IN P U T 3-53

54 M ethodendekla ration B eis piele C R E ATE TY P E PersonTyp A S (... ) N OT FIN A L M E TH O D AnzahlKinder() R E TU R N S IN TE G E R ; C R E ATE TY P E MitarbeiterTyp A S (... ) N OT FIN A L M E TH O D Einkommen() R E TU R N S Franken, M E TH O D Gehaltserhöhung() R E TU R N S Franken; C R E ATE TY P E ManagerTyp A S (... ) N OT FIN A L OV E R R ID IN G M E TH OD Einkommen() R E TU R N S Franken, OV E R R ID IN G M E TH OD Gehaltserhöhung() R E TU R N S Franken; 3-54

55 M etho dendefinitio n Im plem entierung einer dekla rierten M ethode S ynta x: C R E ATE [IN S TA N C E S TATIC ] M E TH O D Methodenname (Parameter) R E TU R N S Rückgabetyp FO R StrukturierterTyp Methodenrumpf M ethodenrum pf bes teht a us einer S QL-P rozedur- A nw eis ung Schemadefnitions- oder Schemamanipulationsanweisung IN S E R T, U P DATE, D E LE TE, S E LE C T (SQL- Datenänderungsanweisungen)

56 M ethodendefinition B eis piele D efinition einer " les enden" M ethode C R E ATE M E TH O D Einkommen() R E TU R N S Franken FO R MitarbeiterTyp R E TU R N S E LF.Gehalt; Ü bers c hreiben einer " les enden" M etho de ndefinition C R E ATE M E TH O D Einkommen() R E TU R N S Franken FO R ManagerTyp R E TU R N Franken(C A S T(S E LF.Gehalt A S N U M E R IC ) + C A S T(S E LF.Bonus A S N U M E R IC )); 3-56

57 E rw eiterung von S QL zur P rog ra m m iers pra c he Compound statement B E G IN [ATOM IC ] SQL-Anweisungen E N D ; SQL variable declaration IF statement CASE statement Anweisungen LOOP statement WHILE statement E N D WH ILE ; REPEAT statement Prädikat E N D R E P E AT; FOR statement RETURN statement CALL statement D E C LA R E Variable Datentyp; IF Prädikat TH E N SQL-Anweisungen E LS E SQL-Anweisungen E N D IF; C A S E X WH E N Wert TH E N SQL- E LS E SQL-Anweisungen E N D C A S E ; LO O P SQL-Anweisungen E N D LOOP; WH ILE Prädikat D O SQL-Anweisungen R E P E AT SQL-Anweisungen U N TIL FO R Loop-Variable A S Cursor-Spezifkation D O SQL-Anweisungen E N D FO R ; R E TU R N Rückgabewert; C A L L Routine(Parameterliste); Assignment statement S E T Variable = Wert; 3-57

58 D efinition einer " s c hreibenden" M ethode C R E ATE M E TH O D Gehaltserhöhung() R E TU R N S Franken FO R MitarbeiterTyp B E G IN D E C LA R E altesgehalt N U M E R IC (12,2); S E T altesgehalt = C A S T(S E LF.Gehalt A S N U M E R IC ); IF (S E LF.AnzahlKinder < 3) O R (S E LF.AnzahlProjekte < 2) TH E N S E T S E LF.Gehalt = Franken(1.03 * altesgehalt); E LS E S E T S E LF.Gehalt = Franken(1.05 * altesgehalt); E N D IF; IF (C A S T(S E LF.Gehalt A S N U M E R IC ) > ) TH E N C A LL raise_error('mitarbeitergehalt zu hoch!'); E N D IF; R E TU R N S E LF.Gehalt; 3-58

59 Ü bers c hreiben einer " s c hreibenden" M ethode C R E ATE M E TH O D Gehaltserhöhung() R E TU R N S Franken FO R ManagerTyp B E G IN D E C LA R E altesgehalt N U M E R IC (12,2); S E T altesgehalt = C A S T(S E LF.Gehalt A S N U M E R IC ); S E T S E LF.Gehalt = Franken(altesGehalt * (1+0.01*(S E LF.AnzahlProjekte + S E LF.AnzahlKinder))); IF (S E LF.Gehalt > ) TH E N C A LL raise_error('managergehalt zu hoch!'); E N D IF; R E TU R N S E LF.Gehalt; E N D ; 3-59

60 E ins atz s trukturierter Typen a ls... A ttributtyp a nderer s trukturierter Typen Para m etertyp von M ethoden, Funktionen und P rozeduren Typ von S QL-Va ria blen Typ einer typis ierten Ta belle Typ von Ta bellens pa lten C R E ATE TA B LE PersonenTupeltabelle ( Stammdaten Pers ontyp, Bild B LO B (1M), Lebenslauf C LO B (50k) ); 3-60

61 Ins ta nziierung und Verw endung s truk turierter Typen Ins ta nziierung m ittels (Typ-)K ons truktor Geschachtelte Aufrufe über überladene Konstruktoren IN S E R T IN TO PersonenTupeltabelle VA LU E S (Pers ontyp('billy Bär', A dres s Typ('Seefeldstrasse', 31, 8008, 'Zürich', 'CH'), NULL, NULL), NULL, NULL); M ethodena ufruf/z Z ug riff a uf A ttributw erte von s trukturierten Werten S E LE C T Stammdaten.Name, Stammdaten.AnzahlKinder FR O M PersonenTupeltabelle WH E R E Stammdaten.Anschrift.Ort = 'Zürich' A N D P O S ITIO N ('Diplom' IN Lebenslauf) > 0; 3-61

62 B enutzerdefinierte G leic hheit von Ins ta nzen Verg leic hba rkeit und O rdnung von Ins ta nzen benutzerdefinierter Typen Ordnungsformen: N O N E E QUA LS O N LY O R D E R FU LL Ordnungskategorien: R E LATIV E : Ordnungsfunktion ordnet jeweils zwei Instanzen M A P : Vergleich bzw. Ordnung basiert auf dem Ergebnis einer Abbildungsfunktion, die Instanzen auf Werte von Basisdatentypen abbildet S TATE : Vergleich basiert auf paarweise Gleichheit der Attributwerte C R E ATE O R D E R IN G FO R BDTyp S ynta x: {E QUA LS O N LY O R D E R FU LL} B Y {R E LATIV E WITH FU N C TIO N Ordnungsfunktion(P1 BDTyp, P2 BDTyp) M A P WITH FU N C TIO N Abbildungsfunktion(Parameter BDTyp) S TATE [Schemaname]} 3-62

63 B enutzerdefinierte G leic hheit von Ins ta nzen (Forts.) E ins c hrä nkung en Alle Typen einer Typhierarchie müssen gleiche Ordnungsform besitzen FU LL erfordert R E LATIV E oder M A P S TATE nur für strukturierte Typen defnierbar R E LATIV E und S TATE nur für Wurzeltypen defnierbar Distinct-Typen: O R D E R FU LL D efinition von S TATE für Pers ontyp erzeug t a Cutom R E ATE atis FUc Nh: C TIO N EQUALS(p1 PersonTyp, p2 PersonTyp) R E TU R N S B O O LE A N R E TU R N (p1.s P E C IFIC TY P E =p2.s P E C IFIC TY P E A N D p1.name = p2.name A N D p1.anschrift = p2.anschrift A N D p1.ehepartner = p2.ehepartner A N D p1.kinder = p2.kinder); 3-63

64 O rdnung s - und A bbildung s funktionen S eien X, Y Ins ta nzen eines benutzerdefinierten Typs Z Sei RF eine Ordnungsfunktion für Z. Dann gelten folgende Ordnungsrelationen: X = Y R F(X, X Y R F(X, Y ) Y ) = 0 0 X < Y R F(X, X Y R F(X, Y ) Y ) = -1 {-1, 0} X > Y R F(X, X Y R F(X, Y ) Sei MF eine Abbildungsfunktion für Z. Dann gelten folgende Y ) = 1 {0, 1} Ordnungsrelationen: X θ Y M F(X ) θ M F(Y ), w obei θ {<,, =,,, > } 3-64

65 O rdnung durc h benutzerdefinierte A bbildung s funktionen D efinition einer A bbildung s funktion für s trukturierten Typ A dres s Typ: C R E ATE FU N C TIO N AdresseMap(a AdressTyp) R E TU R N S VA R C H A R (104) R E TU R N a.land a.ort a.strasse C A S T(a.Nr A S C H A R (4)) C A S T(a.PLZ A S C H A R (5)); D efinition einer O rdnung s funktion für s trukturierten Typ A dres s Typ: C R E ATE O R D E R IN G FO R AdressTyp O R D E R FU LL B Y M A P WITH FU N C TIO N AdresseMap(AdressTyp); 3-65

66 Verw endung benutzerdefinierter O rdnung s funktionen B eis piela nfra g en, in denen eine O rdnung s funktion zum E ins atz kom m t: Anfragen mit ORDER BY: S E LE C T Stammdaten.Name, Stammdaten.Anschrift FR O M PersonTupeltabelle O R D E R B Y Stammdaten.Anschrift; Anfragen mit Kleiner/Grösser(Gleich)-Prädikaten: S E L E C T Stammdaten.Name, Stammdaten.Anschrift FR O M PersonTupeltabelle WH E R E Stammdaten.Anschrift < AdressTyp('Seestrasse', 31, 8008, 'Zürich', 'CH'); 3-66

67 Z us a m m enfa s s ung B enutzerdefinierte Typen D is tinc t-typen a ls K opien vorha ndener Typen Strenge Typisierung (Typkompatibilität über Namensäquivalenz) S trukturierte Typen a ls " a bs tra kte O bjekttypen" Einbettung vs. Referenzierung (Kopier- vs. Referenzsemantik) Kapselung (Implizite Observer- und Mutator-Methoden für alle Attribute) Aggregationshierarchien (Strukturierte Typen zusammengesetzt aus anderen strukturierten Typen) Typhierarchien (Subtypbildung) Overloading und Overriding von Methoden plus dynamisches Binden Vergleichbarkeit und Ordnung 3-67

68 Ta bellen E inzig es K onzept (C onta iner), um D aten pers is tent s peic hern zu können Ta bellena rten Tupeltabelle = Tabelle, die einer Multimenge von Tupeln entspricht Objekttabelle = Tabelle, die einer Menge von Objekten (Instanzen eines strukturierten Typs) entspricht Typisierte Tabelle = Tabelle, dessen Typ ein benutzerdefnierter Typ ist B is S Q L-92: Nur Tupeltabellen, deren Spalten nur Werte von Basisdatentypen haben E rw eiterung en in S Q L:1999 & S Q L:2003 array-, multimengen-, tupel-, objekt- und referenzwertige Spalten Typisierte Tabellen: Typ einer Tabelle durch einen strukturierten Typ festgelegt Subtabellen (Tabellenhierarchien) 3-68

69 Typis ierte Ta bellen B a s ieren a uf einem s truk turierten Typ S T Z eilen reprä s entieren O bjekte des zug runde lieg enden s trukturierten Typs Ta bellenna na m e O ID -S pa lte S pa lten (C olum ns ) = A ttribute R OID A1... An O ID s s ind vom Typ R E F(S T) Z eilen (R ow s ) Objekte A ttributw erte 3-69

70 Tupelta bellen vs. typis ierte Ta bellen ita rbeiter (Tupelta( belle m it nic ht-atom a ren A ttributen) Name VARCHAR Anschrift <Strasse, PLZ, Ort> ROW(VARCHAR, INT, VARCHAR) 'Jim' ROW('Seeblick', 8008, atom a re tupelw 'Zürich') ertig e S pa lte S pa lte Wa g en (Typis ierte Ta belle) Hobbys Bewerbung Dienstwagen Foto VARCHAR(10) Array[3] Bewerbung(...) REF(Auto) BLOB Array('Kino', 'Sport') Bewerbung(...) X' X'...' m eng enw ertig e objektw ertig referenzw e 2' ertig e LO B - S pa lte S pa lte S pa lte S pa lte OID Hersteller Fotos Farbe PS Motor VARCHAR VARCHAR BLOB MULTISET VARCHAR INTEGER Object(...) X' ' O ID -S pa lte 'Aston Martin' s trukturierter Typ MULTISET(X'...', X'...') 'Silber' 324 Object(...) s trukturierter Wert (erhä lt m a n durc h A ufruf von D E R E F(O ID ))) Typis ierte Ta belle ba s iert a uf einem s trukturierten Typ Z eilen ha ben eine O ID und s ind da m it m ittels R eferenzs palten referenzierba r M ethoden können über die D ereferenzierung von O ID s a uf Z eilen a ufg erufen w erden 3-70

71 D efinition von typis ierten Ta bellen S ynta x: D efinition einer Wurzelta belle C R E ATE TA B LE Tabellenname O F StrukturierterTyp ( Referenzgenerierungsoption [Attributoptionsliste] ) A ttributoption: Attributname WITH O P TION S Optionsliste O ptionen: S C O P E TypisierteTabelle D E FAU LT Wert Integritätsbedingung 3-71

72 R eferenzg enerierung Legt OID-Attribut und die Art der OID-Generierung fest (letzteres ist durch den zugrunde liegenden Referenztyp bestimmt) Muss für jede Wurzeltabelle angegeben werden Darf nicht bei Subtabellen angegeben werden Referenzgenerierungsoptionen R E F IS oid U S E R G E N E R ATE D OID-Generierung durch den Benutzer R E F IS oid S Y S TE M G E N E R ATE D OID-Generierung durch das System R E F IS oid D E R IV E D (Attributliste) OID aus vorhandenen Attributwerten eines Schlüssels funktional bestimmt 3-72

73 D efinition von typis ierten Ta bellen B eis piel C R E ATE TA B LE Personen O F PersonTyp ( R E F IS oid S Y S TE M G E N E R ATE D, Ehepartner WITH O P TIO N S S C O P E Personen, Kinder WITH O P TIO N S S C O P E Personen ); N ur Ins ta nzen einer typis ierten Ta belle können m ittels eines R e ferenza ttributs referenziert w erden! S C O P E -Klausel bestimmt die typisierte Tabelle, die referenziert wird A ufruf der M ethoden des zug runde lieg enden s trukturierten Typs : D E R E F (oid).m M ethode(pa ra m eter) 3-73

74 A nfra g e a n typis ierte Ta bellen B eis piel Was ist der Ergebnistyp der folgenden Anfrage? S E LE C T * FR O M Personen; Vielleich t S E T(PersonTy p)? Nein, sondern M U LTIS E T(R OW(R E F(PersonTyp), VA R C H A R (30), AdressTyp, R E F(PersonTyp), A R R AY [10] (R E F(PersonTyp))))! 3-74

75 E infüg en und Ä ndern in typis ierten Ta bellen B eis piel E rzeug en von Ta belleninha lten (im pliziter A ufruf des Pers ontyp- K ons truktors ): IN S E R T IN TO Personen VA LU E S ('Billy Bär', AdressTyp('Seefeldstrasse', 31, 8008, 'Zürich', 'CH'), (S E LE C T oid FR O M Personen p WH E R E p.name = 'Mama Bär'), NULL); B eleg en von R eferenzattributen: U P DATE Personen S E T Kinder[1] = (S E LE C T oid FR O M Personen p WH E R E p.name = 'Baby Bär') WH E R E Name = 'Billy Bär'; 3-75

76 S elektion a uf typis ierten Ta bellen B eis piel Z ug riff a uf ein A ttribut eines eing ebetteten s trukturierten Wertes erfolg t (a na log zum Tupelfeldzug riff) m ittels D ot- O perator: S E LE C T Anschrift.Ort FR O M Personen; Name, Z ug riff a uf ein A ttribut eines referenziertes s trukturierten Wertes erfolg t m ittels P feil-o perator (ents pric ht D ereferenzierung plus A ttributs elek tio n): S E LE C T Name, Ehepartner->Name FR O M Personen; 3-76

77 S ubta bellenbildung A ufba u von Ta bellenhiera rc hien S ubta bellendefinition m ittels U N D E R -K la us el Subtabelle hat genau eine direkte Supertabelle (keine direkte Mehrfachspezialisierung) Typ der Subtabelle muss ein direkter Subtyp des Typs der Supertabelle sein (Tiefe) Extension der Subtabelle muss immer eine Untermenge der (tiefen) Extension der Supertabelle sein Instanzen der Subtabelle sind auch Mitglieder der zugehörigen Supertabellen Subtabelle kann eigene Integritätsbedingungen defnieren S ynta x: S ynta x: C R E ATE TA B LE Tabellenname O F StrukturierterTyp U N D E R Supertabelle [(Attributoptionsliste)] 3-77

78 S ubta bellenbildung B eis piele C R E ATE TA B LE Mitarbeiter O F MitarbeiterTyp U N D E R Personen ( Vorgesetzter WITH O P TIO N S S C O P E Mitarbeiter, Projekte WITH O P TIO N S S C O P E Projekte ); Pers onen O F Pers ontyp OID Name Anschrift Ehepartner Kinder VARCHAR VARCHAR AdressTyp REF(PersonTyp ) M ita rbeiter O F M ita rbeitertyp UNDER REF(PersonTyp) ARRAY[10] C R E ATE TA B LE Manager O F ManagerTyp U N D E R Mitarbeiter; OID Name Anschrift Ehepartner Kinder PNr... Gehalt VARCHAR VARCHAR AdressTyp REF(PersonTyp ) REF(PersonTyp) ARRAY[10] INTEGER... Franken 3-78

79 Typ- vers us Ta bellenhiera rc hie C R E ATE TY P E PersonTyp Typ Typ C R E ATE TA B LE Spieler O F PersonTyp C R E ATE TA B LE Personen O F PersonTyp Supertyp Supertabelle C R E ATE TY P E MitarbeiterTyp U N D E R PersonTyp Typ Typ C R E ATE TA B LE Mitarbeiter O F MitarbeiterTyp U N D E R Personen C R E ATE TA B LE Angestellter O F MitarbeiterTyp 3-79

80 E infüg ung en und Lös c hung en in Ta bellenhiera rc hien IN S E R T a n S uperta bellen propa g iert und D E LE TE w irkt a uf S ub- und S uperta bellen Personen PersonTyp IN S E R T IN TO Personen(Name) VA LU E S ('Billy'); D E LE TE FR O M Personen WH E R E Name='Joe'; ('Billy',...) ('Joe',...) ('Jim',...) Mitarbeiter UNDER MitarbeiterTyp IN S E R T IN TO Mitarbeiter(Name) VA LU E S ('Joe'); IN S E R T IN TO Mitarbeiter(Name) VA LU E S ('Jim'); D E LE TE FR O M Mitarbeiter WH E R E Name='Jim'; ('Joe',...) ('Jim',...) 3-80

81 A nfra g en a n Ta bellenhiera rc hien S E LE C T * FR O M Personen; Z ug riff a uf tiefe E xtens ion einer S uperta belle liefert alle Personen, auch die Mitarbeiter S E LE C T * FR O M Mitarbeiter; Z ug riff a uf tiefe E xtens ion einer S ubta belle liefert alle Mitarbeiter mit den geerbten Personen-Attributen S E LE C T * FR O M Z ug riff a uf fla c he E xtens ion einer O N LY (Personen); S uperta belle liefert alle Personen, die keine speziellen Personen (z.b. Mitarbeiter) sind 3-81

82 D ereferenzierung und N avig ation D ereferenzierung m ittels D E R E F (liefert A ttributw erte des referenzierten Wertes ): S E LE C T D E R E F(Vorgesetzter) FR O M Mitarbeiter; D ereferenzierung (vo n R eferenza ttributw erten) über P feil- O perator: S E LE C T * FR O M Mitarbeiter WH E R E Vorgesetzter->Name = 'Billy'; D ereferenzierung m it a ns c hlies s endem K om ponentenzug riff: S E LE C T * FR O M Mitarbeiter WH E R E Vorgesetzter->Anschrift.PLZ = 65307; 3-82

83 Typinform ation und K onvers ion M ethoden w erden a uf dem s peziells ten, dekla rierten Typ a ufg erufen! E xplizite K onvers ion vom S ub- zum S upertyp: S E LE C T (D E R E F(oid) A S MitarbeiterTyp).Einkommen() FR O M Mitarbeiter; E xplizite K onvers ion vom S uper- zum S ubtyp: Zugrif auf a llg em einere Einkommensmethod e des Typs MitarbeiterTyp S E LE C T TR E AT(D E R E F(oid) A S ManagerTyp).Einkommen() FR O M Mitarbeiter WH E R E D E R E F(oid) IS O F (ManagerTyp); Zugrif auf s peziellere Einkommensmethod e des Typs ManagerTyp Sei t eine Instanz eines benutzerdefnierten Typs und T eine Menge von benutzerdefnierten Typen (inklusive all derer Subtypen), dann liefert das Typprädikat t IS O F (T) TR U E g.d.w. der speziellste Typ von t Element von T ist 3-83

84 S ubs tituierba rkeit Ins ta nz eines S ubtyps ka nn in jedem K ontext benutzt w erden, in dem eine Ins ta nz eines S upertyps nutzba r is t Eingabeargumente für Methoden, deren formale Parameter auf dem Supertyp defniert sind Rückgabewert einer Methode oder Funktion, für das der Supertyp als formaler Typ defniert wurde Zuweisungen zu Variablen oder Attributen des Supertyps B eis piel: Ta belle m it S pa lte, deren Typ ein s trukturierter Typ is t Stammdaten PersonTyp PersonTyp().Name('Joe')... MitarbeiterTyp().Name( Jim ).Gehalt(4000)... ManagerTyp().Name( Kim ).Gehalt(7000).Bonus( 2000)

85 O verloa ding, O verriding und dyna m is c hes B inden E ine M ethode ka nn m it einer g leic hna m ig en M ethode überla den w erden E ine M ethode ka nn eine g eerbte M ethode, die exa k t die g leic he S ig natur bes itzt, übers c hreiben Dynamisches Binden erfolgt zur Laufzeit ("dynamic dispatch") Bei identischer Methodensignatur wird die Methodenimplementierung entsprechend des dynamischen Typs ausgewählt B eis piel: Folgende Anfrage berechnet das Einkommen von Personen, wobei S Edie LE Callgemeine T C A S E Berechnungsfunktion WH E N D E R E F(oid) IS verwendet O F wird (ManagerTyp) TH E N (D E R E F(oid) A S MitarbeiterTyp).Einkommen E LS E D E R E F(oid).Einkommen E N D FR O M Mitarbeiter; 3-85

86 D efinition von typis ierten S ic hten Typis ierte S ic hten ba s ieren a na log zu typis ierten Ta bellen a uf einem s trukturierten Typen Wurzels ic ht = typis ierte S ic ht ohne U nder-k la us el benötigt Angabe der Referenzgenerierung S Y S TE M G E N E R ATE D nicht erlaubt U S E R G E N E R ATE D notwendig, falls Subsichten erzeugt werden sollen S ynta x: A ttributopti on: C R E ATE V IE W Sichtenname O F StrukturierterTyp ( Referenzgenerierungsoption [Attributoptionsliste] ) A S Anfrageausdruck [WITH C H E C K O P TIO N ] Attributname WITH O P TIO N S S C O P E TypisierteSicht 3-86

87 D efinition von typis ierten S ic hten (2) E ins c hrä nkung en für die S ic hta nfra g e darf nur eine Tabelle oder Sicht enthalten ist diese Tabelle bzw. Sicht selbst typisiert, beschränkt sich der Zugrif auf die fache Extension (ONLY) Verbundoperationen und Gruppierung sind nicht erlaubt Typis ierte S ic ht vers us Tupels ic ht Zeilen einer typisierten Sicht haben eine OID und sind somit referenzierbar Methoden sind auf Zeilen einer typisierten Sicht aufrufbar Typisierte Sicht kann Subsicht einer anderen typisierten Sicht sein Erweiterung der Supersicht 3-87

88 D efinition von Wurzels ic hten B eis piele C R E ATE V IE W GutBezahlteMitarbeiter O F MitarbeiterTyp (R E F IS oid U S E R G E N E R ATE D ) A S (S E LE C T * FR O M O N LY (Mitarbeiter) WH E R E Gehalt > Franken(10000)); C R E ATE V IE W GuteManager O F ManagerTyp (R E F IS oid U S E R G E N E R ATE D ) A S (S E LE C T * FR O M O N LY (Manager) WH E R E C A R D IN A LITY (Leitet) > 3); C R E ATE V IE W MehrsprachigePersonen O F PersonTyp (R E F IS oid U S E R G E N E R ATE D ) A S (S E LE C T * FR O M O N LY (Personen) WH E R E C A R D IN A LITY (Sprachkenntnisse) > 1); 3-88

89 S ubs ic htenbildung A ufba u von S ic htenhiera rc hien S ynta x: C R E ATE V IE W Sichtenname O F StrukturierterTyp U N D E R Supersicht [(Attributoptionsliste)] A S Anfrageausdruck [WITH C H E C K O P TIO N ] Subsicht hat genau eine direkte Supersicht (keine Mehrfachspezialisierung) Typ der Subsicht muss ein direkter Subtyp des Typs der Supersicht sein Extension der Subsicht ist immer eine Untermenge der Extension der Supersicht Erweiterte Supersichtanfrage = S E LE C T * FR O M Genauer: Subsicht erweitert die Extension der Supersicht OriginalSupersichtanfrage U N ION A LL C O R R E S P O N D IN G S E LE C T * FR O M Subsichtanfrage U N IO N A LL C O R R E S P ON D IN G vereinigt Sichten über die Supersichtattribute (Schnittmenge beider Sichten) 3-89