Sichten II. Definition einer Sicht. Sichten. Drei-Ebenen-Schema-Architektur. Vorteile Vereinfachung von Anfragen Strukturierung der Datenbank

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1 Vorteile Vereinfachung von Anfragen Strukturierung der Datenbank Sichten II logische Datenunabhängigkeit (Sichten stabil bei Änderungen der Datenbankstruktur) Beschränkung von Zugriffen (Datenschutz) Definition einer Sicht Angegeben werden muß Relationenschema (explizit, implizit aus Ergebnistyp der Anfrage) Berechnungsvorschrift (Anfrage) für virtuelle Relation Probleme automatische Anfragetransformation Durchführung von Änderungen auf Sichten Andre Heuer, Gunter Saake Datenbanken I 13-2 Andre Heuer, Gunter Saake Datenbanken I 13-4 Sichten Drei-Ebenen-Schema-Architektur Sichten: virtuelle Relationen (bzw virtuelle Datenbankobjekte in anderen Datenmodellen) (englisch view) externes Schema 1... externes Schema N Sichten sind externe DB-Schemata folgend der 3-Ebenen-Schemaarchitektur Sichtdefinition Relationenschema (implizit oder explizit) Berechnungsvorschrift für virtuelle Relation, etwa SQL-Anfrage konzeptuelles Schema internes Schema Andre Heuer, Gunter Saake Datenbanken I 13-1 Andre Heuer, Gunter Saake Datenbanken I 13-3

2 with check option Vorteile von Sichten Problembereiche bei Sichten Vereinfachung von Anfragen Strukturierung der Datenbankbeschreibung automatische Anfragetransformation Durchführung von Änderungen auf Sichten logische Datenunabhängigkeit: Stabilität der Anwenderschnittstelle Datensicherheit / Datenschutz Andre Heuer, Gunter Saake Datenbanken I 13-6 Andre Heuer, Gunter Saake Datenbanken I 13-8 Definition von Sichten in SQL Einsatz von Sichten am Beispiel Beispielrelation: 1. Die Fakultät für Informatik sieht nur die Daten der Informatikstudenten. 2. D Prüfungsamt sieht alle Daten. 3. Jeder Student darf seine eigenen Daten sehen (aber nicht ändern). 4. Die Kommission für die Vergabe von Promotionsstipendien darf von Studenten die Durchschnittsnote sehen. 5. Der Dekan darf statistische Daten über die Absolventen des letzten Jahrgangs lesen. 6. Die Sekretariate dürfen die Prüfungsdaten der zugehörigen Professoren einsehen. Andre Heuer, Gunter Saake Datenbanken I 13-5 Andre Heuer, Gunter Saake Datenbanken I 13-7

3 Kriterien für Änderungen auf Sichten II Projektionssicht Konsistenzerhaltung Änderung einer Sicht darf zu keinen Integritätsverletzungen der Bisdatenbank führen Respektierung des Datenschutzes Wird die Sicht aus Datenschutzgründen eingeführt, darf der bewußt ausgeblendete Teil der Bisdatenbank von Änderungen der Sicht nicht betroffen werden In SQL mit -Anweisung: Änderungsanweisung für die Sicht Korrespondierende Anweisung auf der Bisrelation : : null Problem der Konsistenzerhaltung falls als not null deklariert! Andre Heuer, Gunter Saake Datenbanken I Andre Heuer, Gunter Saake Datenbanken I Kriterien für Änderungen auf Sichten Beispielszenario im Relationenmodell Effektkonformität Benutzer sieht Effekt als wäre die Änderung auf der Sichtrelation direkt ausgeführt worden Minimalität Bisdatenbank sollte nur minimal geändert werden, um den erwähnten Effekt zu erhalten speichert Daten über Zugehörigkeit von Mitarbeitern zu Abteilungen und deren jeweiliges Gehalt gibt für jede Abteilung den Abteilungsleiter an Andre Heuer, Gunter Saake Datenbanken I 13-9 Andre Heuer, Gunter Saake Datenbanken I 13-11

4 set Selektionssichten wird aus der Sicht heraus- Tupelmigration: Ein Tupel bewegt : update set Andre Heuer, Gunter Saake Datenbanken I Kontrolle der Tupelmigration im SQL-Standard with check option Andre Heuer, Gunter Saake Datenbanken I Verbundsichten In SQL: Änderungsoperationen in der Regel nicht eindeutig übersetzbar: Andre Heuer, Gunter Saake Datenbanken I Verbundsichten II Änderung wird transformiert zu plus 1. Einfügeanweisung auf : 2. oder alternativ: update besser bzgl. Minimalitätsforderung widerspricht aber Effektkonformität! Andre Heuer, Gunter Saake Datenbanken I 13-16

5 Klsifikation der Problembereiche 1. Verletzung der Schemadefinition (z.b. Einfügen von Nullwerten bei Projektionssichten) 2. Datenschutz: Seiteneffekte auf nicht-sichtbaren Teil der Datenbank vermeiden (Tupelmigration, Selektionssichten) 3. nicht immer eindeutige Transformation: Auswahlproblem 4. Aggregierungssichten (u.a.): keine sinnvolle Transformation möglich. 5. elementare Sichtänderung soll genau einer atomaren Änderung auf Bisrelation entsprechen: 1:1-Beziehung zwischen Sichttupeln und Tupeln der Bisrelation (kein Herausprojizieren von Schlüsseln) Einschränkungen für Sichtänderungen in SQL änderbar nur Selektions- und Projektionssichten (Verbund und Mengenoperationen nicht erlaubt) 1:1-Zuordnung von Sichttupeln zu Bistupeln: kein distinct in Projektionssichten Arithmetik und Aggregatfunktionen im -Teil sind verboten genau eine Referenz auf einen Relationsnamen im -Teil erlaubt (auch kein Selbstverbund) keine Unteranfragen mit Selbstbezug im -Teil erlaubt (Relationsname im obersten SFW-Block nicht in -Teilen von Unteranfragen verwenden) und having verboten Andre Heuer, Gunter Saake Datenbanken I Andre Heuer, Gunter Saake Datenbanken I Aggregierungssichten Besonderheiten der Behandlung von Sichten in SQL sum Aktueller Standard SQL-92 Integritätsverletzende Sichtänderungen nicht erlaubt datenschutzverletzende Sichtänderungen: Benutzerkontrolle (with check option) Folgende Änderung ist nicht eindeutig umsetzbar: update set Sichten mit nicht-eindeutiger Transformation: Sicht nicht änderbar (SQL- 92 restriktiver als notwendig) Andre Heuer, Gunter Saake Datenbanken I Andre Heuer, Gunter Saake Datenbanken I 13-19

6 Probleme bei Aggregierungssichten Probleme bei Aggregierungssichten III sum avg Diese Anfrage müßte wie folgt transformiert werden: Anfrage: Abteilungen mit hohen Gehaltsausgaben avg sum Aber: Geschachtelte Aggregatfunktionen sind in SQL nicht erlaubt! Andre Heuer, Gunter Saake Datenbanken I Andre Heuer, Gunter Saake Datenbanken I Auswertung von Anfragen an Sichten in SQL : Sichtattribute evtl. umbenennen bzw. durch Berechnungsterm ersetzen : Namen der Originalrelationen konjunktive Verknüpfung der -Klauseln von Sichtdefinition und Anfrage (evtl. Umbenennungen) Probleme bei Aggregierungssichten II Nach syntaktischer Transformation: sum Keine syntaktische korrekte SQL-Anfrage! Korrekt wäre: having sum Andre Heuer, Gunter Saake Datenbanken I Andre Heuer, Gunter Saake Datenbanken I 13-23