Relationale Anfragesprachen

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1 Relationale Anfragesprachen Structured Query Language: SQL Query by Example: QBE UniSchema MatrNr Studenten Semester N N voraus setzen Nachfolger Vorgänger hör en M N M M N SWS Titel Note prüfen lesen Kapitel PersNr Assistenten N arbeit enfür Rang Raum 1 Fachgebiet PersNr SQL standardisierte Datendefinitions (DDL) Datenmanipulations (DML) Anfrage (Query)Sprache derzeit aktueller Standard ist SQL 99 objektrelationale Erweiterung Die Syntax ist in Kap. des DatenbankSkripts von Prof. Wegner spezifiziert siehe Vorlesungshomepage PersNr Rang Raum MatrNr Xenokrates Kopernikus Popper Augustinus Curie C C C voraussetzen Vorgänger Nachfolger MatrNr PersNr Note prüfen MatrNr Studenten Jonas Fichte Aristoxenos Schopenhauer Carnap Theophrastos Feuerbach hören Semester PerslNr Platon Aristoteles Wittgenstein Rhetikus Newton Spinoza Titel SWS Erkenntnistheorie Logik Wissenschaftstheorie Bioethik Der Wiener Kreis Glaube und Wissen Die Kritiken Assistenten Fachgebiet Ideenlehre Syllogistik Sprachtheorie Planetenbewegung Keplersche Gesetze Gott und Natur gelesen Von Boss

2 (Einfache) Datendefinition in SQL Datentypen character (n), char (n) character varying (n), varchar (n) numeric (p,s), integer blob oder raw für sehr große binäre Daten clob für sehr große StringAttribute date für Datumsangaben Anlegen von Tabelle create table (PersNr integer not null, varchar (0) not null Rang character () ); MatrNr Studenten Theophrastos Feuerbach Archimedes Semester NullWert 5 Veränderung am Datenbestand Einfügen von Tupeln insert into hören select MatrNr, from Studenten, where Titel= `Logik ; Veränderungen am Datenbestand Löschen von Tupeln delete Studenten where Semester > 1; insert into Studenten (MatrNr, ) values (811, `Archimedes ); Verändern von Tupeln update Studenten set Semester= Semester + 1; 6 8

3 Einfache SQLAnfrage Duplikateliminierung select PersNr, from where Rang= ; PersNr select distinct Rang from Rang C 16 1 Curie In der relationalen Algebra werden Duplikate automatisch eliminiert, aufgrund der Mengensemantik In SQL wird dies aus Effizienzgründen standardmäßig nicht gemacht. Auf Wunsch kann die Eliminierung mit distinct erzwungen werden Einfache SQLAnfragen Sortierung select PersNr,, Rang from order by Rang desc, asc; PersNr 16 Curie Augustinus 1 Kopernikus 1 Popper Rang C C C 10 PersNr Rang Raum MatrNr Kopernikus Popper Augustinus Curie C C C voraussetzen Vorgänger Nachfolger MatrNr PersNr Note prüfen MatrNr Studenten Xenokrates Jonas Fichte Aristoxenos Schopenhauer Carnap Theophrastos Feuerbach hören Semester PerslNr Platon Aristoteles Wittgenstein Rhetikus Newton Spinoza Titel SWS Erkenntnistheorie Logik Wissenschaftstheorie Bioethik Der Wiener Kreis Glaube und Wissen Die Kritiken Assistenten Fachgebiet Ideenlehre Syllogistik Sprachtheorie Planetenbewegung Keplersche Gesetze Gott und Natur gelesen Von Boss

4 Anfragen über mehrere Relationen PersN 15 r 15 Rang Raum 6 6 Titel SWS gelesen Von 1 15 Welcher Professor liest ""? select, Titel from, where PersNr = gelesenvon and Titel = ` ; Die Kritiken ,Titel ( PersNr=gelesenVon Titel=` (Professor )) PersNr Anfragen über mehrere Relationen Rang Raum 6 Titel SWS 1 gelesen Von 1 15 PersN r 15 Rang Auswahl Raum Projektion Titel Titel SWS Kanonische Übersetzung in die relationale Algebra Allgemein hat eine (ungeschachtelte) SQLAnfrage die Form: gelesen Von 15 Übersetzung in die relationale Algebra: A1,..., An ( P (R 1 x... x R k )) Die Kritiken Verknüpfung 15 1 select A 1,..., A n from R 1,..., R k where P; A1,..., An P x x R k x R 1 R 1 R 16

5 Anfragen über mehrere Relationen Welche Studenten hören welche? select, Titel from Studenten, hören, where Studenten.MatrNr = hören.matrnr and hören. =.; Alternativ: select s., v.titel from Studenten s, hören h, v where s. MatrNr = h. MatrNr and h. = v. 1 PersNr Rang Raum MatrNr Kopernikus Popper Augustinus Curie C C C voraussetzen Vorgänger Nachfolger MatrNr PersNr Note prüfen MatrNr Studenten Xenokrates Jonas Fichte Aristoxenos Schopenhauer Carnap Theophrastos Feuerbach hören Semester PerslNr Platon Aristoteles Wittgenstein Rhetikus Newton Spinoza Titel SWS Erkenntnistheorie Logik Wissenschaftstheorie Bioethik Der Wiener Kreis Glaube und Wissen Die Kritiken Assistenten Fachgebiet Ideenlehre Syllogistik Sprachtheorie Planetenbewegung Keplersche Gesetze Gott und Natur gelesen Von Boss Query Plan Execution select, Titel 1 from Studenten, hören,,5,6 where Studenten.MatrNr = hören.matrnr and hören. =.; HSJOIN () RETURN (1) HSJOIN () TBSCAN (6) Mengenoperationen und geschachtelte Anfragen Mengenoperationen union, intersect, minus ( select from Assistenten ) union ( select from ); TBSCAN () TBSCAN (5) Table: STUDENTEN Table: HÖREN Table: VORLESUNGEN 18 0

6 Existenzquantor exists select p. from p where not exists ( select * from v where v.gelesenvon = p.persnr ); Mengenvergleich Unkorrelierte Unteranfrage: meist effizienter, wird nur einmal ausgewertet select from where PersNr not in ( select gelesenvon from ); 1 Existenzquantor exists Der Vergleich mit "all" Kein vollwertiger Allquantor! select p. from p where not exists ( select * from v where v.gelesenvon = p.persnr ); Korrelation select from Studenten where Semester >= all ( select Semester from Studenten);

7 Aggregatfunktion und Gruppierung Aggregatfunktionen avg, max, min, count, sum select avg (Semester) from Studenten; select gelesenvon, sum (SWS) from group by gelesenvon; Besonderheiten bei Aggregatoperationen SQL erzeugt pro Gruppe ein Ergebnistupel Deshalb müssen alle in der selectklausel aufgeführten Attribute außer den aggregierten auch in der group byklausel aufgeführt werden Nur so kann SQL sicherstellen, dass sich das Attribut nicht innerhalb der Gruppe ändert select gelesenvon,, sum (SWS) from, where gelesenvon = PersNr and Rang = group by gelesenvon, having avg (SWS) >= ; PersNr Rang Raum MatrNr Xenokrates Kopernikus Popper Augustinus Curie C C C voraussetzen Vorgänger Nachfolger MatrNr PersNr Note prüfen MatrNr Studenten Jonas Fichte Aristoxenos Schopenhauer Carnap Theophrastos Feuerbach hören Semester PerslNr Platon Aristoteles Wittgenstein Rhetikus Newton Spinoza Titel SWS Erkenntnistheorie Logik Wissenschaftstheorie Bioethik Der Wiener Kreis Glaube und Wissen Die Kritiken Assistenten Fachgebiet Ideenlehre Syllogistik Sprachtheorie Planetenbewegung Keplersche Gesetze Gott und Natur gelesen Von Boss Ausführen einer Anfrage mit group by Vorl Nr Titel... Die Kritiken Vorlesung x SWS... select gelesenvon,, sum (SWS) from, where gelesenvon = PersNr and Rang = group by gelesenvon, having avg (SWS) >= ; gelesen Von PersNr wherebedingung... Rang Raum

8 Titel Erkenntnistheori e Logik Wissenschaftsthe orie Bioethik Die Kritiken SWS select gelesenvon,, sum (SWS) from, where gelesenvon = PersNr and Rang = group by gelesenvon, having avg (SWS) >= ; gelesen Von PersNr Rang Raum gelesenvon 15 1 select gelesenvon,, sum (SWS) from, where gelesenvon = PersNr and Rang = group by gelesenvon, having avg (SWS) >= ; sum (SWS) 10 8 Gruppierung 9 1 Titel Logik 50 Erkenntnistheorie 505 Wissenschaftstheo. 516 Bioethik 60 Die Kritiken VorlN r Titel Logik SWS SWS gelesenvon PersNr havingbedingung gelesenvon PersNr Rang Rang Raum Raum Geschachtelte Anfrage (Forts.) Unteranfrage in der whereklausel Welche Prüfungen sind besser als durchschnittlich verlaufen? select * from prüfen where Note < ( select avg (Note) from prüfen ); 60 Die Kritiken Aggregation (sum) und Projektion 0

9 Geschachtelte Anfrage (Forts.) Unteranfrage in der selectklausel Für jedes Ergebnistupel wird die Unteranfrage ausgeführt Man beachte, dass die Unteranfrage korreliert ist (greift auf Attribute der umschließenden Anfrage zu) select PersNr,, ( select sum (SWS) as Lehrbelastung from where gelesenvon=persnr ) from ; Unkorrelierte versus korrelierte Unteranfragen korrelierte Formulierung select s.* from Studenten s where exists (select p.* from where p.gebdatum > s.gebdatum); PersNr Rang Raum MatrNr Xenokrates Kopernikus Popper Augustinus Curie C C C voraussetzen Vorgänger Nachfolger MatrNr PersNr Note prüfen MatrNr Studenten Jonas Fichte Aristoxenos Schopenhauer Carnap Theophrastos Feuerbach hören Semester PerslNr Platon Aristoteles Wittgenstein Rhetikus Newton Spinoza Titel SWS Erkenntnistheorie Logik Wissenschaftstheorie Bioethik Der Wiener Kreis Glaube und Wissen Die Kritiken Assistenten Fachgebiet Ideenlehre Syllogistik Sprachtheorie Planetenbewegung Keplersche Gesetze Gott und Natur gelesen Von Boss Äquivalente unkorrelierte Formulierung select s.* from Studenten s where s.gebdatum < (select max (p.gebdatum) from p); Vorteil: Unteranfrageergebnis kann materialisiert werden Unteranfrage braucht nur einmal ausgewertet zu werden 5 6

10 Entschachtelung korrelierter Unteranfragen Forts. select a.* from Assistenten a where exists ( select p.* from p where a.boss = p.persnr and p.gebdatum>a.gebdatum); Entschachtelung durch Join select a.* from Assistenten a, p where a.boss=p.persnr and p.gebdatum > a.gebdatum; DecisionSupportAnfrage mit geschachtelten Unteranfragen select h., h.anzprovorl, g.gesamtanz, from h.anzprovorl/g.gesamtanz as Marktanteil ( select, count(*) as AnzProVorl from hören group by ) h, ( select count (*) as GesamtAnz from Studenten) g; 9 Verwertung der Ergebnismenge einer Unteranfrage Das Ergebnis der Anfrage select tmp.matrnr, tmp., tmp.vorlanzahl from (select s.matrnr, s., count(*) as VorlAnzahl from Studenten s, hören h AnzProVorl GesamtAnz Marktanteil where s.matrnr=h.matrnr group by s.matrnr, s.) tmp 8.5 where tmp.vorlanzahl > ; MatrNr Carnap Theophrastos VorlAnzahl 8 0

11 Weitere Anfragen mit Unteranfragen Quantifizierte Anfragen in SQL ( select from Assistenten ) union ( select from ); select from where PersNr not in ( select gelesenvon Existenzquantor: exists select from where not exists ( select * Von = PersNr ); from where gelesen from ); select from Studenten where Semester > = all ( select Semester from Studenten ); 1 PersNr Rang Raum MatrNr Kopernikus Popper Augustinus Curie C C C voraussetzen Vorgänger Nachfolger MatrNr PersNr Note prüfen MatrNr Studenten Xenokrates Jonas Fichte Aristoxenos Schopenhauer Carnap Theophrastos Feuerbach hören Semester PerslNr Platon Aristoteles Wittgenstein Rhetikus Newton Spinoza Titel SWS Erkenntnistheorie Logik Wissenschaftstheorie Bioethik Der Wiener Kreis Glaube und Wissen Die Kritiken Assistenten Fachgebiet Ideenlehre Syllogistik Sprachtheorie Planetenbewegung Keplersche Gesetze Gott und Natur gelesen Von Boss

12 Allquantifizierung SQL9 hat keinen Allquantor Allquantifizierung muß also durch eine äquivalente Anfrage mit Existenzquantifizierung ausgedrückt werden Kalkülformulierung der Anfrage: Wer hat alle vierstündigen gehört? {s s Studenten v. (v.sws= h hören. (h.=v. h.matrnr=s.matrnr)) Elimination von und Dazu sind folgende Äquivalenzen anzuwenden t R (P(t)) = ( t R( P(t))) R T = R T Umformung des KalkülAusdrucks... Wir erhalten {s s Studenten ( v ( (v.sws=) h hören (h.=v. h.matrnr=s.matrnr)) Anwendung von DeMorgan ergibt schließlich: {s s Studenten ( v (v.sws= ( h hören (h.=v. h.matrnr=s.matrnr)))) 5 SQLUmsetzung folgt direkt: select s.* from Studenten s where not exists (select * from v where v.sws = and not exists (select * from hören h where h. = v. and h.matrnr=s.matrnr ) ); Allquantifizierung durch countaggregation Allquantifizierung kann immer auch durch eine count Aggregation ausgedrückt werden Wir betrachten dazu eine etwas einfachere Anfrage, in der wir die (MatrNr der) Studenten ermitteln wollen, die alle hören: select h.matrnr from hören h group by h.matrnr having count (*) = (select count (*) from ); 6 8

13 PersNr Rang Raum MatrNr Xenokrates Kopernikus Popper Augustinus Curie C C C voraussetzen Vorgänger Nachfolger MatrNr PersNr Note prüfen MatrNr Studenten Jonas Fichte Aristoxenos Schopenhauer Carnap Theophrastos Feuerbach hören Semester PerslNr Platon Aristoteles Wittgenstein Rhetikus Newton Spinoza Titel SWS Erkenntnistheorie Logik Wissenschaftstheorie Bioethik Der Wiener Kreis Glaube und Wissen Die Kritiken Assistenten Fachgebiet Ideenlehre Syllogistik Sprachtheorie Planetenbewegung Keplersche Gesetze Gott und Natur gelesen Von Boss Nullwerte unbekannter Wert wird vielleicht später nachgereicht Nullwerte können auch im Zuge der Anfrageauswertung entstehen (Bsp. äußere Joins) manchmal sehr überraschende Anfrageergebnisse, wenn Nullwerte vorkommen select count (*) from Studenten where Semester < 1 or Semester > =1 Wenn es Studenten gibt, deren SemesterAttribut den Wert null hat, werden diese nicht mitgezählt Der Grund liegt in folgenden Regeln für den Umgang mit null Werten begründet: 51 Auswertung bei NullWerten Herausforderung Wie formuliert man die komplexere Anfrage Wer hat alle vierstündigen gehört?? Grundidee besteht darin, vorher durch einen Join die Studenten/VorlesungsPaare einzuschränken und danach das Zählen durchzuführen. ( Übung) 1. In arithmetischen Ausdrücken werden Nullwerte propagiert, d.h. sobald ein Operand null ist, wird auch das Ergebnis null. Dementsprechend wird z.b. null + 1 zu null ausgewertetaber auch null * 0 wird zu null ausgewertet.. SQL hat eine dreiwertige Logik, die nicht nur true und false kennt, sondern auch einen dritten Wert unknown. Diesen Wert liefern Vergleichsoperationen zurück, wenn mindestens eines ihrer Argumente null ist. Beispielsweise wertet SQL das Prädikat (PersNr=...) immer zu unknown aus, wenn die PersNr des betreffenden Tupels den Wert null hat.. Logische Ausdrücke werden nach den folgenden Tabellen berechnet: 50 5

14 Diese Berechnungsvorschriften sind recht intuitiv. Unknown or true wird z.b. zu true die Disjunktion ist mit dem true Wert des rechten Arguments immer erfüllt, unabhängig von der Belegung des linken Arguments. Analog ist unknown and false automatisch false keine Belegung des linken Arguments könnte die Konjunktion mehr erfüllen.. In einer wherebedingung werden nur Tupel weitergereicht, für die die Bedingung true ist. Insbesondere werden Tupel, für die die Bedingung zu unknown auswertet, nicht ins Ergebnis aufgenommen. 5. Bei einer Gruppierung wird null als ein eigenständiger Wert aufgefaßt und in eine eigene Gruppe eingeordnet. Spezielle Sprachkonstrukte ("syntaktischer Zucker") select * from Studenten where Semester > = 1 and Semester < = ; select * from Studenten where Semester between 1 and ; select * from Studenten where Semester in (1,,,); 5 55 not true unknown false false unknown true select * from Studenten where like `T%eophrastos ; and true true true unknown unknown false false select distinct s. unknown false unknown false unknown false false false from v, hören h, Studenten s where s.matrnr = h.matrnr and h. = v. and or true unknown false v.titel like `%thik% ; true true true true unknown true unknown unknown false true unknown false 5 56

15 Das casekonstrukt select MatrNr, ( case when Note < 1.5 then sehr gut from prüfen; when Note <.5 then gut when Note <.5 then befriedigend when Note <.0 then ausreichend else nicht bestanden end) Die erste qualifizierende whenklausel wird ausgeführt Joins in SQL9 cross join: Kreuzprodukt natural join: natürlicher Join Join oder inner join: ThetaJoin left, right oder full outer join: äußerer Join union join: VereinigungsJoin (wird hier nicht vorgestellt) select * from R 1, R where = R 1.A = R.B; select * from R 1 join R on R 1.A = R.B; 5 59 Vergleiche mit like Platzhalter "%" ; "_" "%" steht für beliebig viele (auch gar kein) Zeichen "_" steht für genau ein Zeichen select * from Studenten where like T%eophrastos ; select distinct from v, hören h, Studenten s where s.matrnr = h.matrnr and h. = v. and Äußere Joins select p.persnr, p., f.persnr, f.note, f.matrnr, s.matrnr, s. from p left outer join (prüfen f left outer join Studenten s on f.matrnr= s.matrnr) on p.persnr=f.persnr; PersNr p. Curie f.persnr f.note 1 f.matrnr s.matrnr s. Carnap Jonas Schopenhauer v.titel = %thik% ; 58 60

16 Äußere Joins select p.persnr, p., f.persnr, f.note, f.matrnr, s.matrnr, s. from p right outer join (prüfen f right outer join Studenten s on f.matrnr= s.matrnr) on p.persnr=f.persnr; PersNr p. f.persnr f.note f.matrnr s.matrnr s Carnap Jonas p.persnr p Curie f.persnr f.note 1 f.matrnr s.matrnr s. Carnap Jonas Schopenhauer Schopenhauer Fichte 610 Fichte 61 6 Äußere Joins select p.persnr, p., f.persnr, f.note, f.matrnr, s.matrnr, s. from p full outer join (prüfen f full outer join Studenten s on f.matrnr= s.matrnr) on p.persnr=f.persnr; Rekursion select Vorgänger from voraussetzen, where Nachfolger= and Titel= `Der Wiener Kreis 6 6

17 PersNr Rang Raum MatrNr Xenokrates Kopernikus Popper Augustinus Curie C C C voraussetzen Vorgänger Nachfolger MatrNr PersNr Note prüfen Der Wiener Kreis MatrNr Studenten Jonas Fichte Aristoxenos Schopenhauer Carnap Theophrastos Feuerbach hören Semester PerslNr Platon Aristoteles Wittgenstein Rhetikus Newton Spinoza Titel SWS Erkenntnistheorie Logik Wissenschaftstheorie Bioethik Der Wiener Kreis Glaube und Wissen Die Kritiken Assistenten Fachgebiet Ideenlehre Syllogistik Sprachtheorie Planetenbewegung Keplersche Gesetze Gott und Natur gelesen Von Boss Rekursion select v1.vorgänger from voraussetzen v1, voraussetzen v, v where v1.nachfolger= v.vorgänger and v.nachfolger= v. and v.titel=`der Wiener Kreis Vorgänger des Wiener Kreises der Tiefe n 6 Wissenschaftstheorie Bioethik select v1.vorgänger from voraussetzen v1 voraussetzen vn_minus_1 voraussetzen vn, Erkenntnistheorie v where v1.nachfolger= v.vorgänger and vn_minus_1.nachfolger= vn.vorgänger and 66 vn.nachfolger = v. and v.titel= `Der Wiener Kreis 68

18 Transitive Hülle trans A,B (R)= {(a,b) k IN ( t 1,..., t k R ( t 1.A= t.b t k1.a= t k.b t 1.A= a t k.b= b)) Die connect byklausel select Titel from where in (select Vorgänger from voraussetzen connect by Nachfolger= prior Vorgänger start with Nachfolger= (select from where Titel= `Der Wiener Kreis )); Die transitive Hülle ist mit relationaler Algebra (und daher auch mit relationalem Kalkül) nicht zu realisieren. Datalog 69 1 Der Wiener Kreis Wissenschaftstheorie Bioethik Erkenntnistheorie Wissenschaftstheorie Erkenntnistheorie 0

19 Rekursion in DB/SQL99: gleiche Anfrage with TransVorl (Vorg, Nachf) Veränderung am Datenbestand as (select Vorgänger, Nachfolger from voraussetzen union all Einfügen von Tupeln select t.vorg, v.nachfolger from TransVorl t, voraussetzen v where t.nachf= v.vorgänger) insert into hören select MatrNr, from Studenten, select Titel from where in where Titel= `Logik ; (select Vorg from TransVorl where Nachf in (select from insert into Studenten (MatrNr, ) where Titel= `Der Wiener Kreis ) ) values (811, `Archimedes ); 5 zuerst wird eine temporäre Sicht TransVorl mit der with Klausel angelegt MatrNr Studenten Semester Diese Sicht TransVorl ist rekursiv definiert, da sie selbst in der Definition vorkommt Theophrastos Feuerbach Archimedes Aus dieser Sicht werden dann die gewünschten Tupel extrahiert Ergebnis ist natürlich wie gehabt 6

20 Veränderungen am Datenbestand Vorgänger vorausssetzen Nachfolger Löschen von Tupeln delete Studenten where Semester > 1; Verändern von Tupeln update Studenten set Semester= Semester + 1; Ohne einen Markierungsschritt hängt das Ergebnis dieser Anfrage von der Reihenfolge der Tupel in der Relation ab. Eine Abarbeitung in der Reihenfolge der Beispielausprägung würde das letzte Tupel (505, 59) fälschlicherweise erhalten, da vorher bereits alle Tupel mit 505 als Nachfolger entfernt wurden. 9 Zweistufiges Vorgehen bei Änderungen Sichten die Kandidaten für die Änderung werden ermittelt und ''markiert''. die Änderung wird an den in Schritt 1. ermittelten Kandidaten durchgeführt Anderenfalls könnte die Änderungsoperation von der Reihenfolge der Tupel abhängen, wie folgendes Beispiel zeigt: delete from voraussetzen where Vorgänger in (select Nachfolger from voraussetzen); für den Datenschutz create view prüfensicht as select MatrNr,, PersNr from prüfen 8 80

21 Sichten... für die Vereinfachung von Anfragen create view StudProf (Sname, Semester, Titel, Pname) as select s., s.semester, v.titel, p. from Studenten s, hören h, v, p where s.matr.nr=h.matrnr and h.=v. and v.gelesenvon = p.persnr select distinct Semester from StudProf where P=` ; create view as select * from Angestellte a, ProfDaten d where a.persnr=d.persnr; create view Assistenten as select * from Angestellte a, AssiDaten d where a.persnr=d.persnr; Untertypen als Sicht Sichten zur Modellierung von Generalisierung create table Angestellte (PersNr integer not null, varchar (0) not null); create table ProfDaten (PersNr integer not null, Rang character(), Raum integer); create table AssiDaten (PersNr integer not null, Fachgebiet varchar(0), Boss integer); 81 8 create table (PersNr integer not null, varchar (0) not null, Rang character (), Raum integer); create table Assistenten (PersNr integer not null, varchar (0) not null, Fachgebiet varchar (0), Boss integer); create table AndereAngestellte (PersNr integer not null, varchar (0) not null); 8 8

22 create view Angestellte as (select PersNr, from ) union (select PersNr, from Assistenten) union (select* from AndereAngestellte); Obertypen als Sicht Änderbarkeit von Sichten Beispiele für nicht änderbare Sichten create view WieHartAlsPrüfer (PersNr, Durchschnittsnote) as select PersNr, avg(note) from prüfen group by PersNr; create view Sicht as select Titel, SWS, from, where gelesen Von=PersNr; insert into Sicht values (`Nihilismus,, `Nobody ); 85 8 Sichten zur Gewährleistung von Datenunabhängigkeit logische Datenunabhängigkeit physische Datenunabhängigkeit Benutzer Sicht 1 Sicht Sicht Relation 1 Relation Relation Änderbarkeit von Sichten in SQL nur eine Basisrelation Schlüssel muss vorhanden sein keine Aggregatfunktionen, Gruppierung und Duplikateliminierung alle Sichten theoretisch änderbare Sichten in SQL änderbare Sichten 86 88

23 Embedded SQL #include <stdio.h> /*Kommunikationsvariablen deklarieren */ exec sql begin declare section; varchar user_passwd[0]; error: exec sql whenever sqlerror continue; exec sql rollback work release; printf("fehler aufgetreten!\n"); exit(1); int exmatrnr; exec sql end declare section; exec sql include SQLCA; main() { printf("/password:"); scanf("%", user_passwd.arr); user_passwd.len=strlen(user_passwd.arr); exec sql wheneversqlerror goto error; exec sql connect :user_passwd; while (1) { printf("matrikelnummer (0 zum beenden):"); scanf("%d", &ecmatrnr); if (!exmatrnr) break; exec sql delete from Studenten where MatrNr= :exmatrnr; exec sql commit work release; exit(0); Anfragen in Anwendungsprogrammen genau ein Tupel im Ergebnis: exec sql select avg (Semester) into :avgsem from Studenten; 90 9

24 Anfragen in Anwendungsprogrammen mehrere Tupel im Ergebnis: 1. Anfrage Satzorientierte Programmiersprache. Tupel sequentiell verarbeiten JDBC: Java Database Connectivity Standardisierte Schnittstelle zur Anbindung von relationalen Datenbanken an Java Wird heute fast immer für die Anbindung von Datenbanken an das Internet/Web verwendet Java Servlets als dynamische Erweiterung von Webservern Java Server Pages (JSP): HTMLSeiten mit eingebetteten Java Programmfragmenten mengenorientiertes DBMS. Cursor/Iterator schließen. Anfrage auswerten, Ergebnistupel im Cursor/Iterator/ ResultSet bereitstellen 9 95 CursorSchnittstelle in SQL 1. exec sql declare cprofs cursor for Raum where Rang= ;. exec sql open cprofs; 1. exec sql fetch cprofs into :pname, :praum; select, from Zugriff auf Datenbanken via JDBC JDBC Treiber 1 standardisierte Schnittstelle JavaProgramm mit Zugriff auf zwei unterschiedliche (heterogene) Datenbanken JDBC Treiber 1. exec sql close cprofs; Datenbank 1 DBMSspezifische Im plementierung Datenbank 9 96

25 WebAnbindung von Datenbanken via Servlets/JDBC Browser Internet Webserver Vorlesungs Verzeichnis.html ServletEngine Servlet VrlVrz Servlet VrlVrz Servlet VrlVrz try { ResultSet rset = sql_stmt.executequery( "select avg(semester) from Studenten"); rset.next(); // eigentlich zu prüfen, ob Ergebnis leer System.out.println("Durchschnittsalter: " + rset.getdouble(1)); rset.close(); catch(sqlexception se) { System.out.println("Error: " + se); JDBC (Java Database Conn.) Datenbank JDBCBeispielprogramm import java.sql.*; import java.io.*; public class ResultSetExample { public static void main(string[] argv) { Statement sql_stmt = null; Connection conn = null; try { Class.for("oracle.jdbc.driver.OracleDriver"); conn = DriverManager.getConnection ("jdbc:oracle:oci8:@lsinterndb", "nobody", "Passwort"); sql_stmt = conn.createstatement(); catch (Exception e) { System.err.println("Folgender Fehler ist aufgetreten: " + e); System.exit(1); 9 98 try { ResultSet rset = sql_stmt.executequery( "select, Raum from where Rang = ''"); System.out.println(":"); while(rset.next()) { System.out.println(rset.getString("") + " " + rset.getint("raum")); rset.close(); catch(sqlexception se) {System.out.println("Error: " + se); try { sql_stmt.close(); conn.close(); catch (SQLException e) { System.out.println("Fehler beim Schliessen der DB: " + e);

26 Vorübersetzung von SQLAusdrücken PreparedStatement sql_exmatrikuliere = conn.preparestatement ("delete from Studenten where MatrNr =?"); int VomBenutzerEingeleseneMatrNr; // zu löschende MatrNr einlesen sql_exmatrikuliere.setint(1,vombenutzereingelesenematrnr); int rows = sql_exmatrikuliere.executeupdate(); if (rows == 1) System.out.println("StudentIn gelöscht."); else System.out.println("Kein/e StudentIn mit dieser MatrNr."); 101 StudentenItr Methusaleme; #sql Methusaleme = { select s., s.semester from Studenten s where s.semester > 1 ; while (Methusaleme.next()) { System.out.println(Methusaleme.() + ":" + Methusaleme.Semester()); Methusaleme.close(); #sql { delete from Studenten where Semester > 1 ; #sql { commit ; catch (SQLException e) { System.out.println("Fehler mit der DBVerbindung: " + e); catch (Exception e) { System.err.println("Folgender Fehler ist aufgetreten: " + e); System.exit(1); 10 SQL/JBeispielprogramm import java.io.*; import java.sql.*; import sqlj.runtime.*; import sqlj.runtime.ref.*; Query by Example Titel SWS p._t > gelesen Von #sql iterator StudentenItr (String, int Semester); public class SQLJExmp { public static void main(string[] argv) { try { Class.for("COM.ibm.db.jdbc.app.DBDriver"); Connection con = DriverManager.getConnection ("jdbc:db:uni"); con.setautocommit(false); DefaultContext ctx = new DefaultContext(con); DefaultContext.setDefaultContext(ctx); 10 Analog Join in QBE {[t] v, s, r ([v,t,s,r] s > ) PersNr _x Titel p._n SWS Rang gelesen Von _x Raum 10

27 Die Condition Box Studenten MatrNr Semester _s _a Studenten MatrNr Semester _t _b conditions _a > _b Betreuen p. potentieller Tutor _s Betreuter _t Aggregatfunktion und Gruppierung Titel SWS p.sum.all._x gelesen Von p.g. conditions avg.all._x> 105 Updates in QBE: ist von uns gegangen d. PersNr _x Rang Raum d. _y Titel SWS gelesen Von _x hören d. _y MatrNr 106