Inhaltsverzeichnis. vii

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1 vii Inhaltsverzeichnis 1 Architektur, Modellierung und Entwurf Datenbanken was ist das? Datenbankmanagementsystem Architektur eines Datenbanksystems Die konzeptuelle Ebene Die externe Ebene Datenmodellierung Entitäten und Attribute Subtypen und Supertypen Beziehungen Schlüsselattribute und Primärschlüssel Schwache Entitäten Von der realen Welt zum Modell Schritt 1: Entitäten identifizieren Schritt 2: Beziehungen finden Schritt 3: Kardinalität der Beziehungen festlegen Schritt 4: Entitätstypen auf Eindeutigkeit prüfen Schritt 5: Das Entity-Relationship-Modell erstellen Schritt 6: Das Modell an der Wirklichkeit prüfen Vom Modell zum Datenbankentwurf Die Umsetzung von Entitätstypen Die Umsetzung von Beziehungstypen Das relationale Datenmodell Normalisierung Funktionale Abhängigkeit Die erste Normalform 1NF Die zweite Normalform 2NF Die dritte Normalform 3NF... 27

2 viii Inhalt Die Boyce-Codd-Normalform (BCNF) Sinn und Unsinn der Normalisierung Downloads und Installationen Downloads PostgreSQL Webserver PHP Installationen PostgreSQL Webserver PHP Testen des Webservers und der PHP-Installation PostgreSQL der Einstieg Einige Konventionen zur Vergabe von Namen Das Handwerkszeug: psql Datenbanken erzeugen CREATE DATABASE Tabellen definieren CREATE TABLE Die Tabellen mit Daten füllen INSERT Auf die Daten zugreifen SELECT Ergebnisse sortieren ORDER BY Feldnamen mit Aliasnamen überschreiben AS Duplikate unterdrücken DISTINCT Zeilen auswählen WHERE Die Ausgabemenge beschränken LIMIT und OFFSET Die Ausgabe an eine Bedingung knüpfen CASE Erweiterte Syntax des SELECT-Kommandos Datensätze löschen DELETE Datensätze aktualisieren UPDATE Tabellen löschen DROP TABLE Die Tabellenstruktur ändern ALTER TABLE Tabellen anderen Benutzern verfügbar machen... 64

3 Inhaltsverzeichnis ix 4 Datentypen in PostgreSQL Das definierte Unbekannte NULL Der Datentyp Boolean Zeichenketten-Typen Binary Strings Der Datentyp bytea Numerische Typen Datum und Zeit Datum Du liebe Zeit Intervalle Vordefinierte Konstanten Geometrische Datentypen Arrays Eindimensionale Arrays Mehrdimensionale Arrays Large Objects Network Bitstrings Typkonvertierung Operatoren Logische Operatoren Vergleichsoperatoren Arithmetische Operatoren Operatoren für bitweise Operationen Operatoren für Zeichenketten Operatoren für reguläre Ausdrücke Übereinstimmungen finden mit LIKE Reguläre Ausdrücke Die Operatoren für die geometrischen Datentypen Die Rangfolge der Operatoren

4 x Inhalt 6 Funktionen in PostgreSQL Allgemeines Arithmetische und trigonometrische Funktionen Funktionen für Zeichenketten Datums- und Zeitfunktionen Konvertierungsfunktionen Formatfunktionen Verschiedene Funktionen Aggregatfunktionen Wie arbeiten Aggregatfunktionen? Die Aggregatfunktionen Funktionen für den Typ bytea Funktionen für geometrische Datentypen Kataloginformationen Die Datenbankstruktur: Sequenzen und Constraints Das Datenmodell Die Umsetzung des ER-Modells Sequenzen oder der Typ SERIAL Constraints Der NOT NULL-Constraint Vorgabewerte definieren DEFAULT Der UNIQUE-Constraint Der CHECK-Constraint PRIMARY KEY-Constraint Referenzielle Integrität mit Fremdschlüsseln der REFERENCES-Constraint Die Datendefinition Daten importieren und exportieren die Projektdaten Einfügen der Reihe nach Die Dateneingabe innerhalb von psql mit \i Die Datenbankstruktur testen Daten importieren und exportieren mit COPY Das psql-kommando \copy

5 Inhaltsverzeichnis xi 8.6 Datensicherung und Daten-Restauration pg_dump pg_dumpall Daten rekonstruieren mit psql und pg_restore Wann restaurieren? PostgreSQL und PHP die Webanwendung Die Konzeption der Anwendung Die Startseite Die Bibliothek Verbindung aufbauen HTML und PHP Datenbankabfragen Die Ausgabeseite für den Katalog Die Ergebnisse einer Abfrage mit PHP weiterverarbeiten Eine dynamische Seite mit unterschiedlichen Inhalten Abfragen über mehrere Tabellen SELECTs kombinieren Namenskonventionen Abfragen verketten UNION, INTERSECT, EXCEPT UNION INTERSECT EXCEPT Verbundoperationen Joins CROSS JOIN INNER JOIN OUTER JOIN SELF JOINs Unterabfragen Subselects oder Subqueries Unterabfragen als Ausdrücke Unterabfragen als Wertemengen Korrelierende Unterabfragen Correlated Subqueries Unterabfragen mit ANY, ALL und EXISTS Die Ausgabeseite für die Publikationen

6 xii Inhalt 11 Erweiterte Abfragen, temporäre Tabellen und Views Neue Tabellen ableiten Daten einfügen mit SELECT Updates aus verschiedenen Datenquellen Temporäre Tabellen Views Cursors Datenbanktuning Indizes Was sind Indizes und wozu werden sie benutzt? Einen Index definieren CLUSTER Die Optimierung der Daten Die Bearbeitung einer Abfrage Tabellen bereinigen mit VACUUM Den Ausführungsplan anzeigen mit EXPLAIN Transaktionen und Sperren Was sind Transaktionen? Das ACID-Prinzip Die Isolation von Transaktionen Read Committed Isolation Level Serializable Isolation Level MVCC in PostgreSQL MVCC und implizite Sperren Explizite Sperren für einzelne Datensätze Explizite Sperren auf ganze Tabellen Deadlocks Das PostgreSQL-Rule-System Wie arbeiten Regeln? Regeln definieren und löschen Verschiedene Instanzen eines Datensatzes Regeln anwenden Views und Regeln Achtung Endlosschleifen

7 Inhaltsverzeichnis xiii 15 Eigene Funktionen stored procedures Wozu eigene Funktionen? Neue Funktionen definieren SQL-Funktionen Parameterlose SQL-Funktionen SQL-Funktionen mit einfachen Datentypen SQL-Funktionen mit zusammengesetzten Datentypen PL/pgSQL-Funktionen PL/pgSQL hinzuladen Die Struktur von PL/pgSQL Kontrollstrukturen in PL/pgSQL Reagieren auf Ereignisse Trigger erzeugen und löschen Triggerfunktionen Ein Anwendungsbeispiel für einen Trigger Einer sagt s dem anderen LISTEN und NOTIFY Vererbung Eine Kindtabelle erzeugen Mit Eltern- und Kindtabellen arbeiten Tabellen aktualisieren Warum Vererbung? Die neue Struktur in der Anwendung Large Objects verarbeiten Bilddaten in einer Datenbank PHP, Large Objects und binäre Strings Dateien in eine Tabelle einfügen Bilddaten auslesen und darstellen Ausblick Die PHP-Variablen Sessions Persistente Verbindungen

8 xiv Inhalt A Von MySQL zu PostgreSQL 385 A.1 Vorbemerkung A.2 Anpassung der Definitionen A.3 Die Daten übernehmen A.4 Online-Ressourcen und Tools B Wichtige Werkzeuge 389 B.1 A pg_dump B.2 B pg_dumpall B.3 C pg_restore B.4 D psql B.5 Internetadressen Index 407