o r e i l l y s b a s i c s OpenOffice.org Erfolgreich in die Datenbankwelt einsteigen Datenbanken für den Einsatz in Firmen & zu Hause Base 2.0 Übungsbeispiele zum Nachvollziehen Auf CD: Das komplette OpenOffice.org 2.0 Michael Mahrt
OpenOffice.org 2.0 Base Michael Mahrt Beijing Cambridge Farnham Köln Paris Sebastopol Taipei Tokyo
Die Informationen in diesem Buch wurden mit größter Sorgfalt erarbeitet. Dennoch können Fehler nicht vollständig ausgeschlossen werden. Verlag, Autoren und Übersetzer übernehmen keine juristische Verantwortung oder irgendeine Haftung für eventuell verbliebene Fehler und deren Folgen. Alle Warennamen werden ohne Gewährleistung der freien Verwendbarkeit benutzt und sind möglicherweise eingetragene Warenzeichen. Der Verlag richtet sich im wesentlichen nach den Schreibweisen der Hersteller. Das Werk einschließlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschützt. Alle Rechte vorbehalten einschließlich der Vervielfältigung, Übersetzung, Mikroverfilmung sowie Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen. Kommentare und Fragen können Sie gerne an uns richten: O Reilly Verlag Balthasarstr. 81 50670 Köln Tel.: 0221/9731600 Fax: 0221/9731608 E-Mail: kommentar@oreilly.de Copyright: 2006 by O Reilly Verlag GmbH & Co. KG 1. Auflage 2006 Bibliografische Information Der Deutschen Bibliothek Die Deutsche Bibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.ddb.de abrufbar. Lektorat: Ariane Hesse, Köln Korrektorat: Friederike Daenecke, Zülpich Satz: Tim Mergemeier, reemers publishing services gmbh, Krefeld; www.reemers.de Umschlaggestaltung: Michael Henri Oreal, Köln Produktion: Andrea Miß, Köln Belichtung, Druck und buchbinderische Verarbeitung: Druckerei Kösel, Krugzell; www.koeselbuch.de ISBN-10 3-89721-411-3 ISBN-13 978-3-89721-411-8 Dieses Buch ist auf 100% chlorfrei gebleichtem Papier gedruckt.
Inhalt Vorwort.......................................................... VII 1 Einleitung..................................................... 1 OpenOffice.org Base............................................. 1 Die Installation von OpenOffice.org................................ 4 Zur Verwendung der Beispieldateien................................ 5 2 Datenbanken, Ziele und Möglichkeiten, zentrale Begriffe............... 7 Wozu Datenbanken?............................................. 7 Tabellen....................................................... 7 Datenbankbegriffe.............................................. 11 Der Aufbau von Datenbanken.................................... 14 3 Die Arbeitsoberfläche........................................... 27 Grundlegende Begriffe........................................... 27 Symbolleisten und Menüs........................................ 28 Das Arbeitsfenster.............................................. 30 Datenbankobjekte.............................................. 32 4 Datenbanken und Tabellen erstellen............................... 39 Eine neue Datenbank erstellen.................................... 39 Tabellen erstellen.............................................. 46 5 Filter und Abfragen............................................. 87 Grundsätzliches................................................ 87 Ansichten.................................................... 123 V
6 Datenbankdesign und Normalisierung............................. 129 Datenbankdesign............................................. 129 Daten sammeln............................................... 129 Normalisierung............................................... 130 Normalisierung bei n-n-beziehungen.............................. 131 Schlüsselfelder................................................ 133 Beziehungen................................................. 134 Links 7 Abfragen über mehrere Tabellen................................. 137 Wozu Abfragen über mehrere Tabellen?........................... 137 Abfragen auf mehrere Tabellen erstellen........................... 140 8 Formulare................................................... 147 Wozu Formulare?............................................. 147 Formulare mit dem Assistenten erstellen........................... 148 Mit dem Formular arbeiten..................................... 153 Formulare bearbeiten.......................................... 155 Bilder....................................................... 170 9 Berichte..................................................... 177 Berichte in OpenOffice.org Base................................. 177 Berichte erstellen.............................................. 178 10 Base und andere OpenOffice.org-Module........................... 195 Base-Datenbanken in anderen OpenOffice.org-Modulen.............. 195 OpenOffice.org-Base-Daten in Writer und Calc..................... 200 Seriendruck mit OpenOffice.org-Base-Daten........................ 213 11 SQL......................................................... 225 Die Abfragesprache SQL........................................ 225 SQL und OpenOffice.org Base................................... 225 12 Datenbankanwendung mit Formularen............................ 245 Erstellen einer Anwendung...................................... 245 Anhang A....................................................... 269 Anhang B....................................................... 279 Index........................................................... 287 VI Inhalt
First Hier Mini IVZ eingeben! Vorwort Erstellen auf den Arbeitsseiten (siehe Muster) Über dieses Buch Abstand untere Tabellenlinie zu Textanfang 1,8 cm -> also: manuell auf den Arbeitsseiten ziehen!!! In diesem Buch geht es um Datenbanken. Datenbanken sind ein nützliches Werkzeug, um Informationen zu verwalten. Das Buch zeigt, dass es nicht schwer ist, Datenbanken zu erstellen und zu verwenden, weil sie auf einem einfachen Prinzip beruhen, das wir alle kennen: auf Tabellen. In diesem Buch geht es um OpenOffice.org Base. Um Datenbanken zu benutzen, muss man ein Datenbankprogramm haben. Bislang war es so, dass Datenbankprogramme entweder teuer waren oder viele Vorkenntnisse erforderten oder beides. Das hat sich mit OpenOffice.org Base geändert. OpenOffice.org Base ist frei erhältlich, und es ist leicht zu bedienen: ein Datenbankprogramm für alle. Dieses Buch führt in die Arbeit mit Datenbanken in OpenOffice.org Base ein. Es soll Ihnen dabei helfen, den Einstieg in die Welt der Datenbanken mit OpenOffice.org Base zu finden. Dabei sehen Sie nicht nur, wie Sie das Programm bedienen, sondern auch, wie Sie Ihre Daten effektiv organisieren und wie OpenOffice.org Base Ihnen dabei hilft. Für wen dieses Buch ist Dieses Buch ist für alle gedacht, die in die Arbeit mit Datenbanken einsteigen wollen. Es ist für diejenigen, die darüber nachdenken, dass sie ihre Daten vielleicht effektiver verwalten sollten, als sie es bislang getan haben. Eine Datenbank zu verwenden lohnt sich im Prinzip für jeden, der Daten in Tabellen verwaltet, zum Beispiel für einen Sammler, der sich einen Überblick über seine Sammlung verschaffen will, einen Kleinunternehmer, der eine kostengünstige Datenbank für seine Kundendaten sucht oder einen Verein, der seine Mitgliederdaten pflegen will. VII
Wer für seine Datenbank dann noch eine preisgünstige Lösung sucht, wird schnell beim kostenlosen OpenOffice.org Base landen, in dessen Benutzung dieses Buch einführt. Das Buch soll auch denjenigen helfen, die sich für OpenOffice.org Base interessieren, weil sie von einem kommerziellen Datenbankprogramm auf OpenOffice.org Base umsteigen wollen oder das OpenOffice.org-Paket kennen und nun auch das neue Datenbankmodul kennen lernen wollen. Die Beschäftigung mit OpenOffice.org Base lohnt sich in jedem Fall. Und dieses Buch wird Ihnen beim Einstieg helfen. Links Was finden Sie wo in diesem Buch? Dieses Buch soll Ihnen den Einstieg in die Arbeit mit Datenbanken und Open- Office.org Base leicht machen. Im Wesentlichen werden Sie die Grundlagen für die Arbeit mit OpenOffice.org Base und seiner internen Datenbank kennen lernen. Sie bekommen aber auch Einblicke in effektive Datenverwaltung, so dass Sie die Stärken einer Datenbank auch ausnutzen können. In den Kapiteln 2 bis 5 werden die Grundlagen gelegt. Sie lernen grundlegende Begriffe für die Arbeit mit Datenbanken kennen und werden in die Grundfunktionen von OpenOffice.org Base eingeführt. In den Kapiteln 6 und 7 werden wir das Thema vertiefen, wie Sie Daten effektiv in Datenbanken verwalten. Die Kapitel 8 bis 10 vervollständigen den Durchgang durch das Programm Open- Office.org Base. Dabei lernen Sie auch Möglichkeiten der Zusammenarbeit mit anderen Programmen in OpenOffice.org kennen. Kapitel 11 und 12 stellen Ausblicke dar, die Sie hoffentlich motivieren sich eingehender mit Datenbanken zu beschäftigen. In Kapitel 11 lernen Sie einen Ausschnitt der Datenbankabfragesprache SQL kennen. In Kapitel 12 sehen Sie, wie Sie mit OpenOffice.org Base eine recht komplexe Anwendung zur Verwaltung von Daten erstellen können. In den Anhängen finden Sie Übersichten zu Funktionen und Eigenschaften, die Sie in OpenOffice.org verwenden können. VIII Vorwort
Rechts Über die CD zum Buch Diesem Buch liegt die OpenOffice.org PrOOo-Box auf CD-ROM bei. Die PrOOo- Box enthält die Installationspakete für OpenOffice.org in der deutschen Version 2.0 für Windows, Linux und Mac OS X. Zusätzlich sind alle wichtigen Zusatztools enthalten: Java, alle Wörterbücher für die Rechtschreibprüfung, Anleitungen, Vorlagen, Cliparts, Schriften, Software Development-Kit also freie Software und Materialien, die zu OpenOffice.org gehören und ein noch effizienteres Arbeiten mit den Programmen ermöglichen. Die Inhalte der OpenOffice.org PrOOo-Box werden regelmäßig aktualisiert und ergänzt. Informieren Sie sich deshalb auf der deutschen Website von OpenOffice.org unter Downloads, ob inzwischen aktuellere Versionen des Office-Pakets verfügbar sind, und laden Sie die entsprechenden Pakete gegebenenfalls herunter. Beachten Sie dabei die Hinweise zu den aktuellen Downloads. OpenOffice.org wird als Open Source-Software ständig weiterentwickelt und profitiert vom direkten Feedback der Anwender. Da die Version 2.0 neu ist, kann sie noch kleinere Fehler oder beispielsweise Uneinheitlichkeiten in der Menü-Benennung enthalten. Sie unterstützen das Projekt, wenn Sie solche Fehler über den»issuetracker«, den Sie auf http://de.openoffice.org finden, melden. Die Community lebt vom Mitmachen. Wer das PrOOo-Box Team aktiv unterstützen möchte, der findet Kontaktmöglichkeiten auf der Homepage: http://www.prooobox.org. Unter Windows startet die CD automatisch mit einer Übersicht über die Inhalte, von der aus Sie alles erreichen können, was auf der CD ist. Auf anderen Betriebssystemen öffnen Sie einfach die Datei index.html im Hauptverzeichnis der CD. Die einzelnen Verzeichnisse der CD enthalten Folgendes: addons hilfreiche Programmmodule, die in OpenOffice.org integriert werden können artwork zusätzliche grafische Objekte, die Sie in Ihren Dokumenten verwenden können dicooofull OpenOffice.org-Wörterbücher in vielen Sprachen docu Dokumentationen zu OpenOffice.org fonts zusätzliche frei verwendbare Schriftarten html die CD-Informationen in HTML Vorwort IX
jre Installationssätze für Java, das benötigt wird, um OpenOffice.org Base vollständig nutzen zu können marketing Informations- und Werbematerial für OpenOffice.org misc nützliche Hilfsprogramme mozilla die aktuellen Versionen von Mozilla, Firefox und Thunderbird ooo-magazin eine PDF-Ausgabe des OpenOffice.org Magazins openoffice.org die eigentlichen Installationsdateien für OpenOffice.org sdk Dokumentation und Hilfsprogramme für die Entwicklung von Erweiterungen zu OpenOffice.org templates nützliche Vorlagen Für die Installation der einzelnen Bestandteile ziehen Sie bitte die Dokumentation auf der CD zu Rate. Links Schriftkonventionen In diesem Buch werden folgende typografische Konventionen verwendet: Kursiv Wird für Namen, Fachbegriffe, und gelegentliche Hervorhebungen verwendet, außerdem für URLs, Dateinamen, Tabellennamen und Feldnamen. KAPITÄLCHEN Werden für Elemente der Benutzeroberfläche wie Menüs oder Schaltflächen verwendet. Nichtproportionalschrift Wird für Abfragen oder Befehlseingaben verwendet. Die Glühbirne kennzeichnet einen Tipp oder einen generellen Hinweis mit nützlichen Zusatzinformationen zum Thema X Vorwort
Rechts Der Regenschirm kennzeichnet eine Warnung oder ein Thema, bei dem man mit Vorsicht vorgehen sollte. In Exkurskästen wird ein Thema genauer unter die Lupe genommen. Danksagungen Ich möchte zuerst meiner Lektorin Frau Ariane Hesse vom O Reilly Verlag danken. Sie hat meinen Buchvorschlag aufgegriffen, mit mir immer wieder das Konzept des Buches diskutiert und mir in der Manuskriptphase die Zeit gegeben, die ich brauchte, damit dieses Buch tatsächlich vollendet werden konnte. Besonders möchte ich meiner Frau Inga danken. Sie hat mein Vorhaben, ein Buch zu schreiben, vom ersten Moment an voll unterstützt. Zu wissen, dass sie hinter mir steht, hat mir immer wieder Energie gegeben. Bei meinen Kindern möchte ich mich entschuldigen. Ihr Vater tippte an Wochenenden oft am Computer, statt dass er mit ihnen schwimmen ging oder spielte. Deshalb widme ich das Buch meiner Frau Inga und meinen Kindern Nele und Gerrit. Vorwort XI
First In diesem Kapitel: Hier OpenOffice.org Mini IVZ Baseeingeben! Die Installation von OpenOffice.org Zur Verwendung der Beispieldateien KAPITEL 1 Einleitung Erstellen auf den Arbeitsseiten (siehe Muster) OpenOffice.org Base Abstand untere Tabellenlinie zu Textanfang 1,8 cm -> also: manuell auf den Arbeitsseiten ziehen!!! In diesem Buch geht es um OpenOffice.org Base 2.0, das neue Datenbankmodul, das seit der Version 2.0, die im Oktober 2005 veröffentlicht wurde, zu OpenOffice.org gehört. Bevor wir in die eigentliche Arbeit mit Datenbanken und Base einsteigen, sollen OpenOffice.org und die Rolle von OpenOffice.org Base darin etwas genauer betrachtet werden. Das Office-Paket OpenOffice.org OpenOffice.org ist eine Office-Suite. Das heißt, in einem Programmpaket sind die wichtigsten Programme für die Arbeit im Büro oder zu Hause versammelt. Dazu gehören vor allem eine Textverarbeitung, eine Tabellenkalkulation und ein Präsentationsprogramm. In OpenOffice.org finden Sie außerdem noch ein Zeichenprogramm, einen Editor für mathematische Formeln und neuerdings auch eine Datenbank, nämlich OpenOffice.org Base. OpenOffice.org ist auch der Name der Organisation, die die Entwicklung der Office- Suite OpenOffice.org organisiert und trägt. Die Webseite des Projekts ist http://www. openoffice.org, die Webseite des deutschen Projekts ist http://de.openoffice.org. Auf diesen Seiten finden Sie außer den Downloads weitergehende Informationen zu OpenOffice.org. Sie haben dort den Zugang zu Newslettern, in denen sich Anwender und Entwickler von OpenOffice.org gegenseitig unterstützen. Nicht zuletzt haben Sie dort die Möglichkeit, sich an der Weiterentwicklung von OpenOffice.org zu beteiligen. Dazu müssen Sie kein Programmierer sein, Sie können auch durch Ihre Rückmeldungen und Beobachtungen zur weiteren Entwicklung und Verbesserung von OpenOffice.org beitragen. OpenOffice.org ist ein Open-Source-Projekt. Das heißt im Fall von OpenOffice.org, dass das Programm frei zum Download zur Verfügung gestellt wird und von jedem genutzt werden kann. Gleichzeitig steht auch der Quellcode des Programms zur 1
Verfügung. Das heißt, dass jeder den Quellcode erhalten und bearbeiten kann, vorausgesetzt, die Änderungen sind ebenfalls Open Source. Was zu beachten ist, falls Sie am Quellcode arbeiten wollen, regelt die Lizenz von OpenOffice.org. Als Einstiegspunkt für Fragen dazu eignet sich die Webseite http://de.openoffice.org/aboutlegal.html. Ein ganz wesentlicher Bestandteil der OpenOffice.org-Philosophie ist, dass es nicht an ein Betriebssystem gebunden ist. Sie können es zum Beispiel für Windows, Mac und Linux erhalten, die wahrscheinlich die am weitesten verbreiteten Betriebssysteme sind, auf denen OpenOffice.org verwendet wird. Es gibt auch Versionen für weitere Betriebssysteme wie Solaris und FreeBSD, und an weiteren Portierungen wird gearbeitet. Links OpenOffice.org Base OpenOffice.org Base ist das Datenbankmodul der Office-Suite OpenOffice.org 2.0. Es nimmt damit die gleiche Rolle ein wie Datenbankmodule in anderen Office- Paketen, zum Beispiel Access in Microsoft Office. Der Name»Base«ist von dem Wort»database«abgeleitet, dem englischen Wort für»datenbank«. Der Name Base hat nichts mit»dbase«zu tun, der für ein anderes Datenbankprodukt steht. Allerdings können Sie auf dbase-datenbanken mit OpenOffice.org Base zugreifen. Ein Datenbankprogramm wie OpenOffice.org Base ermöglicht es Ihnen, große Datenmengen zu verwalten. Sie können die Daten nach verschiedenen Kriterien abfragen, drucken und in anderen Programmen weiter verwenden. Für diese Aufgaben haben Sie grafische Oberflächen zur Verfügung. Das Ziel des Moduls OpenOffice.org Base ist, die Arbeit mit Datenbanken für Anwender leicht zugänglich zu machen. Der Einstieg in das Programm ist nicht schwer. OpenOffice.org Base ist aber auch so leistungsfähig, dass sich damit komplexe Datenbankanwendungen realisieren lassen. Folgende Eigenschaften machen OpenOffice.org leicht anwendbar und erlernbar: Base ist gleichberechtigt neben den anderen Office-Anwendungen aufgeführt. Mit Base erstellen Sie eine einzige Datei, in der die Datenbankdefinition, die Daten und weitere Objekte zusammen gespeichert sind. Sie müssen außer OpenOffice.org kein anderes Programm installiert haben, um mit Base-Datenbanken arbeiten zu können. Base bietet grafische Oberflächen und Assistenten für die wichtigsten Aufgaben im Zusammenhang mit Datenbanken an. Sie brauchen keine Programmierkenntnisse zu haben, um mit Base arbeiten zu können. 2 Kapitel 1: Einleitung
Rechts Ein bisschen persönliche Geschichte Ich habe OpenOffice.org etwa 2002 kennen gelernt, als ich anfing, mich mit Linux zu beschäftigen. Ich fand es sehr erfreulich, dass ich auf meiner Distribution gleich ein Office-Paket mitgeliefert bekam, das die wichtigsten Programme für die alltägliche Arbeit am Computer enthält. Ich entdeckte bald, dass es auch für andere Betriebssysteme zu bekommen war, und so nutzte ich OpenOffice.org später auf jedem Computer und Betriebssystem. Eine Frage beschäftigte mich aber sofort. Wo ist das Datenbankprogramm? Dass ich nicht der einzige war, den diese Frage beschäftigte, merkte ich, als ich Schulungen zu OpenOffice.org durchführte. Die Teilnehmer fragten direkter:»wo ist das Gegenstück zu Access?«OpenOffice.org konnte immer schon mit Datenbanken umgehen. Das Stichwort hieß»datenquellen«. Leider war diese Funktion nicht auf den ersten Blick zu finden. Ihre Benutzung erforderte außerdem etwas Erfahrung mit Datenbanken. Ein wesentlicher Grund dafür war, dass OpenOffice.org nicht die Möglichkeit bot, einfach eine Datei zu erstellen, in der die Datenbank samt allen Daten und anderen Objekten gespeichert ist. Um OpenOffice.org-Datenquellen benutzen zu können, musste man außerhalb von OpenOffice.org ein Datenbankprogramm, zum Beispiel einen MySQL-Server, betreiben. Die Funktionen, die OpenOffice.org bot, wenn man diese Hürde erst einmal genommen hatte, waren für mich schon in der Versionsreihe 1.1.x überzeugend. Allerdings fand ich es schade, dass dieser gute Teil von OpenOffice.org so versteckt war. Ende 2004 las ich dann auf den Internetseiten von OpenOffice.org, dass die Version 2.0 geplant wurde und dass ein neues Datenbankmodul Bestandteil dieser Version werden sollte. Dieses Datenbankmodul sollte erstens auf einer Ebene mit den Modulen Writer und Calc stehen, und zweitens sollten die Daten zusammen mit der Datenbankdefinition und anderen Objekten in einer einzigen Datei gespeichert werden können. Ich habe diese Entwicklung seither verfolgt und freue mich, dass OpenOffice.org 2.0 jetzt das Modul Base enthält. Es macht den Einstieg in Datenbanken leicht, hat aber zugleich nichts von den fortgeschrittenen Fähigkeiten verlorenen, die bereits in OpenOffice.org 1.1 vorhanden waren. Ein nützliches Werkzeug für die Bearbeitung von Daten in OpenOffice.org wird Base durch folgende Eigenschaften: In Base verwaltete Daten können leicht in Writer und Calc weiterverwendet werden. Die Seriendruckfunktion von Writer basiert auf Base-Datenbanken. Base verwendet Writer-Dokumente, um Daten als Berichte in druckbarer Form auszugeben. OpenOffice.org Base 3
Mit diesen beiden Themengruppen werden wir uns in diesem Buch vorwiegend beschäftigen. Für fortgeschrittene Anwender wird Base durch folgende Eigenschaften interessant, mit denen wir uns in diesem Buch aber nicht weiter beschäftigen werden: Base kann verwendet werden, um Daten in externen Datenbanken zu lesen und zu verwalten (zum Beispiel MySQL, Access, dbase). Durch Makros können Base-Formulare zu vollwertigen Datenbankanwendungen ausgebaut werden. Links Die Installation von OpenOffice.org Sie finden die Installationsdateien auf der beiliegenden CD. Im Verzeichnis openoffice.org finden Sie die Installationsdateien für Windows, Linux und Mac OS X sowie ein Installationshandbuch als PDF Datei. Folgen Sie jeweils der für Ihr Betriebssystem passenden Prozedur, um den Installationsprozess zu starten. Für Windows brauchen Sie zum Beispiel nur doppelt auf die Installationsdatei zu klicken. Natürlich können Sie sich die Installationsdateien, zum Beispiel für andere Betriebssysteme, auch von der OpenOffice.org-Webseite http://www.openoffice.org herunterladen. Systemvoraussetzungen Um OpenOffice.org 2.0 zu installieren, müssen bestimmte Hardware- und Software-Voraussetzungen erfüllt sein. Für Windows gelten folgende Voraussetzungen: 128 MByte RAM 250 MByte verfügbarer Festplattenplatz mindestens 256 Farben bei einer Auflösung von 800 600 Pixel oder höher Windows 98, Windows ME, Windows 2000 (Service Pack 4 oder höher), Windows XP, Windows 2003 Für die Linux-Installation müssen folgende Voraussetzungen erfüllt sein: 128 MByte RAM 250 MByte verfügbarer Festplattenplatz Linux Kernel 2.2.13 oder höher XServer mit mindestens 800 600 Pixel Bildschirmauflösung und 256 Farben und mit einem Window-Manager (zum Beispiel KDE oder GNOME). glibc2 Version 2.2.0 oder höher 4 Kapitel 1: Einleitung
Rechts Für Mac OS X gilt, dass OpenOffice.org 2.0 auf OS 10.3 (Panther) oder OS 10.4 (Tiger) installiert werden kann. Empfohlen wird mindestens OS 10.3.5. Außerdem muss X11 installiert sein. Für weitere Informationen nutzen Sie bitte das Installationshandbuch auf der CD. Java OpenOffice.org benutzt für manche Funktionen Java. Die meisten Teile von Open- Office.org stellen ihre Grundfunktion auch zur Verfügung, wenn Java nicht installiert ist. Für Base ist Java essenziell, wenn man wie wir die interne Datenbank verwenden will. Das bedeutet, dass Sie eine Java-Laufzeitumgebung installieren müssen. Am einfachsten ist es, wenn Sie Java installieren, bevor Sie OpenOffice.org installieren. Sie können Java auch hinterher installieren, es muss aber installiert sein, bevor Sie mit Ihrer ersten Datenbank arbeiten wollen. Sie finden eine Java-Laufzeitumgebung auf der CD im Verzeichnis jre. Dort befinden sich Versionen für Windows und Linux. Bei Mac OS X gehört Java zum Lieferumfang. Sie installieren die Java-Laufzeitumgebung in der für Ihr Betriebssystem üblichen Weise. Java benötigt etwa 64 MByte Festplattenspeicher. Ist Java bei Ihnen bereits installiert, sollte es mindestens die Version 1.4.1_01 sein. Wenn Sie eine ältere Version haben, können Sie die Version von der CD auch zusätzlich installieren. Im Menü EXTRAS OPTIONEN im Abschnitt OPENOFFICE.ORG JAVA können Sie dann wählen, welche der installierten Versionen OpenOffice.org verwenden soll. Wenn Sie Java nicht installiert haben oder es unter dem Menüpunkt EXTRAS OPTIONEN deaktiviert haben, können Sie nicht mit der internen Datenbank von OpenOffice.org Base arbeiten und die Beispiele in diesem Buch nicht nachvollziehen. Sie können Java natürlich auch aus dem Internet herunterladen. Sie finden die aktuelle Version unter http://java.com/de/. Zur Verwendung der Beispieldateien Die Beispieldateien zu diesem Buch können Sie sich von der Internetseite http:// www.oreilly.de/catalog/oobasebasger/ herunterladen. Die Dateien sind in eine Zip- Datei gepackt, die Sie am besten in ein separates Verzeichnis entpacken. Wir werden an drei Beispieldatenbanken arbeiten: Zur Verwendung der Beispieldateien 5
1. an einer Datenbank, in der Haushaltsgeräte zur Ermittlung ihres Zeitwertes gespeichert werden 2. an einer Datenbank, in der Kreuzfahrtschiffe, die den Kieler Hafen im Jahr 2005 anlaufen, erfasst sind 3. an einer Datenbank, in der Bestellungen an ein kleines Versandgeschäft verwaltet werden 4. Da wir in den jeweiligen Kapiteln unterschiedliche Schwerpunkte haben, gibt es für jedes Kapitel ein Verzeichnis, in dem Sie die Dateien finden, die in dem entsprechenden Kapitel bearbeitet werden. Sie können sie von OpenOffice.org aus öffnen oder indem Sie auf die Datei doppelklicken. Alle weiteren Anweisungen finden Sie im Text. Links 6 Kapitel 1: Einleitung
First In diesem Kapitel: Hier Mini IVZ eingeben! Wozu Datenbanken? Tabellen Datenbankbegriffe Der Aufbau von Datenbanken KAPITEL 2 Datenbanken, Ziele und Möglichkeiten, zentrale Begriffe Erstellen auf den Arbeitsseiten (siehe Muster) Wozu Datenbanken? Abstand untere Tabellenlinie zu Textanfang 1,8 cm -> also: manuell auf den Arbeitsseiten ziehen!!! Am Anfang soll die Frage behandelt werden, was Datenbanken sind und für welche Zwecke sie sinnvoll eingesetzt werden können. Strukturierte Datenspeicherung Datenbanken speichern Daten in strukturierter Form. Diese Struktur soll ein Wiederauffinden und Bearbeiten von Daten ermöglichen. Datenbanken dienen damit der Datenspeicherung, der Datenverwaltung, der Datenauswertung und der Bearbeitung von Daten. Daten in diesem Sinne sind alle Informationen, die gespeichert und später in verschiedenen Zusammenhängen wiederverwendet werden sollen. Das können Texte, Adressen, Zahlen, Datums- und Zeitwerte, aber auch Bilder sein. Die Daten sollen später ausgewertet und bearbeitet werden können. Daten werden erst aussagekräftig, wenn sie zueinander in Beziehung stehen. Ein Straßenname mit Hausnummer wird erst dann zu einer Adresse, wenn zu ihm ein Name und ein Ort gehören. Eine Datenbank stellt Strukturen zur Verfügung, mit denen Daten in Beziehung zueinander gesetzt werden können. Sie stellt die Beziehungen nicht selbst her das kann nur der Mensch tun, der die Datenbank erstellt oder verwaltet. Die Struktur ermöglicht es aber, die Daten wiederzufinden, auszuwerten und zu bearbeiten. Tabellen Eine altbewährte Struktur, um Daten zueinander in Beziehung zu setzen, sind Tabellen. Zu den ältesten Schriftzeugnissen der Menschen gehören Listen in einfacher oder tabellarischer Form. In Spalten und Zeilen werden zusammengehörige Daten aufgelistet. 7
Auch die so genannten relationalen Datenbanken, mit denen wir es bei OpenOffice.org zu tun haben, arbeiten mit Tabellen. In den Zeilen stehen zusammengehörige Daten, die durch die Spalten in Kategorien aufgeteilt werden. Das Grundprinzip von Datenbanken ist also wohlbekannt. Es gibt auch andere Formen der Datenverwaltung. Tabellen sind nicht für alles und jedes geeignet. Eine in der Informationstechnik sehr verbreitete Struktur ist die Baumstruktur. Hier sind die Daten hierarchisch aufgebaut. Ausgehend von einem Wurzelelement gibt es Unterelemente, die selbst weitere Unterelemente enthalten. Auch diese Struktur ist nicht neu, man findet sie schon lange in Stammbäumen. In der Informationstechnik ist das bekannteste Beispiel sicher die Dateisystemhierarchie mit Laufwerken, Ordnern, Unterordnern und Dateien. Das Kennzeichen dieser Struktur ist, dass sie viele Verzweigungen ermöglicht. Diese hierarchischen Strukturen sind in diesem Buch aber kein Thema. OpenOffice.org Base arbeitet mit Datenbanken, die Tabellen verwenden. OpenOffice.org Base ist vor allem ein Werkzeug, das diese weit verbreitete Struktur in einem Office-Paket zur Verfügung stellt, beziehungsweise die Nutzung bereits vorhandener Datenbanken in einem Office-Paket ermöglicht. Vor- und Nachteile von Tabellen Die Speicherung von Daten in Tabellen hat Vorteile und Nachteile: Der Vorteil von Tabellen ist, dass sie übersichtlich sind. Daten, die in einer Zeile stehen, gehören zusammen. Daten, die in einer Spalte stehen, gehören inhaltlich zu einer Kategorie. Damit kann die Tabelle grundlegende Strukturen auf den ersten Blick verdeutlichen. Der Nachteil ist, dass die Übersichtlichkeit einer Tabelle schnell abnimmt, wenn sie größer wird. Außerdem lassen sich in Tabellen nur Beziehungen von Daten darstellen, in denen ein Element einer Kategorie zu einem Element einer anderen Kategorie gehört. Ein Buch hat in der Regel einen Titel, einen Verlag, eine ISBN. Diese Elemente lassen sich gut in einer Spalte darstellen. Wenn mehrere Elemente einer Kategorie einem einzigen anderen Element zugeordnet werden sollen, lässt sich das in einer Tabelle nicht mehr gut darstellen. Das wird schon schwierig, wenn ein Buch mehrere Autoren hat. Soll die Tabelle nach Autoren sortiert werden, müssten sämtliche anderen Daten des Buches für jeden Autor wieder aufgelistet werden. Für solche Beziehungen müssen jeweils weitere Tabellen angelegt werden. Die Datenbanken, mit denen wir es bei OpenOffice.org Base zu tun haben, stellen aber Strukturen und Werkzeuge zur Verfügung, mit denen dieser Nachteil ausgeglichen werden kann. Durch ein Abfragesystem können aus großen Tabellen wieder kleinere, übersichtliche Auswahltabellen erzeugt werden. Über bestimmte Spalten können Beziehungen zwischen mehreren Tabellen hergestellt werden, so dass auch komplexere Datenbeziehungen abgebildet werden können. Durch Abfragen kön- Links 8 Kapitel 2: Datenbanken, Ziele und Möglichkeiten, zentrale Begriffe
Rechts nen diese Beziehungen auch wieder übersichtlich dargestellt werden. Aus einer begrenzten Anzahl von gespeicherten Tabellen kann eine Vielzahl von aussagekräftigen oder durch andere Programme auswertbaren Tabellen erzeugt werden. Warum eine Datenbank verwenden und keine Tabellenkalkulation? Häufig werden Tabellenkalkulationen wie OpenOffice.org Calc zur Verwaltung von tabellarischen Daten verwendet. Auf den ersten Blick erscheint das logisch, gibt doch der Ausdruck Tabelle schon dem Programm seinen Namen. Eine Tabellenkalkulation hat aber für die Datenverwaltung entscheidende Nachteile: Die Tabellengröße ist begrenzt. OpenOffice.org Calc 2.0 kann 65.536 Zeilen verwalten. Das ist kein Problem für kleinere Datenmengen. Die meisten Datenbanken können aber wesentlich größere Tabellen verwalten. Meistens ist die Größe nur durch die maximale Dateigröße des Betriebssystems begrenzt. Zwischen Tabellen können keine Beziehungen festgelegt werden. In Datenbanken können Sie solche Beziehungen zwischen Tabellen komfortabel herstellen. Die Werte einer Spalte können auf Schlüsselwerte in anderen Tabellen verweisen. Sie können diese Beziehungen nutzen, um die Daten auszuwerten. 1 Firmen können zum Beispiel mehrere Adressen haben, etwa für Briefpost und Anlieferung. Sie können deshalb Adressen und Personen- oder Firmennamen in getrennten Tabellen verwalten. Die Beziehungen zwischen Personen und Firmen auf der einen Seite und Adressen auf der anderen Seite werden in einer Datenbank durch Spalten hergestellt, die eindeutige Werte enthalten. Die Möglichkeit, Daten auszuwerten, ist begrenzt. In Tabellenkalkulationen gibt es Filteroptionen und die Möglichkeit, Spalten auszublenden. Der Einsatz solcher Filter führt aber zu einer Veränderung des Dokuments. Wollen Sie wieder auf den vollen Datenbestand zugreifen, müssen Sie die Filter abschalten. Die Abfragen, die Sie in OpenOffice.org-Datenbanken verwenden können, zeigen Ihnen die Daten in einer Auswahl, die Sie vorher definieren und speichern können. Sie können leicht zwischen der Auswahl durch die Abfrage und dem gesamten Datenbestand hin- und herschalten. Es entstehen leicht Doppelungen von Daten. Daten, die in verschiedenen Kontexten verwendet werden, können in einer Datenbank so verwaltet werden, dass keine Doppelungen entstehen. In einer Tabellenkalkulation ist das schwierig. Wenn Sie Kundenadressen und ihre Bestellungen in einem Calc-Dokument verwalten wollen, müssen Sie bei jeder Bestellung wieder die vollständige Adresse des Kunden angeben. Das führt 1 Auch in Tabellenkalkulationen können Sie Beziehungen aufbauen. Diese Beziehungen sind aber immer Beziehungen zwischen Zellen oder Zellbereichen, oft verbunden mit Berechnungen. Tabellen 9
leicht zu Fehlern, wenn die Kundendaten nicht jedes Mal identisch eingegeben werden. Sie können natürlich auch für jeden Kunden eine neue Tabelle anlegen. Dadurch wird die Datenverwaltung aber sehr komplex. Die Aufgabe, die Daten aufeinander abzustimmen und sie konsistent zu halten, wird bei Ihnen liegen und nicht beim Computer. Datenbanken bieten dagegen Werkzeuge und Strukturen an, die diese Aufgabe im Wesentlichen übernehmen können. Wann sollten Sie eine Tabellenkalkulation verwenden und wann eine Datenbank? Wie die Bezeichnung bereits ausdrückt, ist eine Tabellenkalkulation für Kalkulationen da, also für komplexe Berechnungen. Sie können in einer Datenbank zwar in Abfragen auch Berechnungen durchführen, die Befehle dafür werden aber schnell sehr komplex. Was Sie gerade mit einer Tabellenkalkulation leicht erledigen können Berechnungen für ganze Bereiche durchführen oder Zwischensummen darstellen ist für eine Datenbank unmöglich. Für Berechnungen mit vielen Zahlen über Zeilen, Spalten und Tabellen hinweg ist eine Tabellenkalkulation das richtige Werkzeug. Die Stärke der Datenbank ist die Verwaltung großer Datenbestände in Tabellenform. Die Datenbank bietet Werkzeuge an, um diese Daten zu bearbeiten, zu suchen und zu filtern. Und sie ermöglicht es, Daten aus mehreren Tabellen zueinander in Beziehung zu setzen. Wenn Sie also Daten verwalten wollen, Adressen, Bestellungen oder auch eine Sammlung, dann ist eine Datenbank das Programm der Wahl. In OpenOffice.org können Sie außerdem noch Daten aus der Datenbank Base in der Tabellenkalkulation Calc weiterverarbeiten. So können Sie die Stärken beider Programme miteinander verbinden. Auswertung von Daten Eine Datenbank speichert nicht nur Daten, sie ermöglicht auch die Auswertung und Bearbeitung von Daten. Auswertung von Daten heißt: Die Daten werden für Menschen verständlich und aussagekräftig dargestellt, oder die Daten werden mit Funktionen, die die Datenbank zur Verfügung stellt, statistisch ausgewertet, oder die Daten werden für die Weiterverarbeitung durch andere Programme aufbereitet. Bearbeitung von Daten bedeutet: Hinzufügen von Daten Löschen von Daten Ändern von Daten Links 10 Kapitel 2: Datenbanken, Ziele und Möglichkeiten, zentrale Begriffe
Rechts Die Daten, die in einer Datenbank gespeichert sind, können in verschiedenen Kontexten verwendet werden. Erreicht wird das durch folgenden Aufbau der Datenbank: Gespeichert werden die Daten in Tabellen. Die Struktur der Tabellen wird vor dem ersten Eintragen von Daten in die Tabellen festgelegt. Damit auf diese Daten sinnvoll zugegriffen werden kann, muss an diesem Punkt durch den Menschen, der die Datenbank erstellt, die Verteilung der Daten auf die Tabellen festgelegt werden. Diesen Vorgang nennt man Datenbankdesign. Der Zugriff auf die Daten erfolgt ausschließlich über Abfragen. Abfragen können den Inhalt einer gesamten Tabelle, aber auch Teile von Tabellen darstellen. Das kann eine Auswahl von Zeilen sein, eine Auswahl von Spalten oder beides. Das Ergebnis einer Abfrage ist in jedem Fall wieder eine Tabelle. Diese Tabelle befindet sich aber nicht in der Datenbank, sondern wird ausschließlich für denjenigen erzeugt, der die Abfrage an die Datenbank stellt. Solche Abfragen können dargestellt werden, zum Beispiel am Bildschirm oder als Ausdruck. Sie können aber auch durch andere Programme weiterverwendet werden, zum Beispiel für einen Serienbrief oder um eine Rechnung zu erstellen. Die Pflege der Daten, also das Bearbeiten, Hinzufügen oder Löschen von Daten, geschieht direkt in den Tabellen. Sie sind der zentrale Ort für die Datenhaltung. Änderungen an dieser einen Stelle stehen dadurch allen Abfragen auf diese Daten zur Verfügung. Datenbankbegriffe Im Folgenden sollen einige wichtige Begriffe im Zusammenhang mit Datenbanken erklärt werden. Dabei steht im Vordergrund, die verschiedenen Programme oder Programmteile, die an einem Datenbankprogramm beteiligt sind, zu unterscheiden. Datenbank, DBMS, Datenbankanwendung Bislang haben wir nur den Begriff»Datenbank«verwendet. Es gibt aber für computergestützte Datenbanken einige Unterscheidungen, die Sie nun kennen lernen. Der Begriff Datenbank kann so verwendet werden, wie wir es bislang getan haben: als Bezeichnung für das Programm und als Bezeichnung für die Datensammlung. Streng genommen bezeichnet Datenbank eine Sammlung von Daten, die zusammengehören. Weniger streng gesehen, kann die Datenbank auch die auf einem Computer gespeicherten Daten oder die Dateien, in denen sie gespeichert sind, bezeichnen. Das Programm, das diese Datenbank verwaltet, wird als DBMS bezeichnet. Diese Abkürzung steht für Database Management System Datenbank-Management-System. Dieses Programm führt die korrekte Speicherung der Daten durch. Es koordiniert die Datenmanipulation und stellt die grundlegenden Werkzeuge für die Datenbankbegriffe 11
Bearbeitung und Auswertung der Daten zur Verfügung. Es regelt zum Beispiel gleichzeitige Zugriffe verschiedener Benutzer auf Daten, überwacht die Konsistenz der Daten und liest die Daten bei Abfrage aus der Datenbank aus. Bei Datenbanken, die im Netzwerk als Server von vielen Anwendern benutzt werden, stellt das DBMS in der Regel auch eine Benutzerverwaltung zur Verfügung, mit der die Rechte einzelner Benutzer festgelegt werden können. Ein paar Beispiele für Datenbank-Management- Systeme sind: MySQL, ein Datenbankserver für das Netzwerk, laut Wikipedia der am häufigsten verwendete Datenbankserver im Internet. HSQLDB, ein DBMS, das sowohl als Server als auch in Programme eingebettet verwendet werden kann. OpenOffice.org Base verwendet HSQLDB als DBMS für die interne Datenbank. Oracle, ein DBMS für Unternehmen, das große Datenmengen und viele Benutzer verwalten kann. Als Datenbankanwendung kann jedes Programm bezeichnet werden, das eine Datenbank verwendet. Das können Programme sein, die speziell für das Bearbeiten und Auswerten von Daten gedacht sind, die in einer Datenbank gespeichert sind. Es können aber auch Programme so genannt werden, die eine Datenbank verwenden, um die Daten, die sie verarbeiten, zu verwalten, auch wenn der Benutzer gar nicht erkennen kann, dass im Hintergrund eine Datenbank verwendet wird. Die Schnittstelle, über die der menschliche Anwender auf die Daten einer Datenbank zugreift, ist in der Regel eine Datenbankanwendung. Der Zugriff auf die Daten durch diese Programme erfolgt in der Regel über ein DBMS. Beispiele für Datenbankanwendungen sind: OpenOffice.org Base Nahezu alle Onlineshops im Internet Das DBMS stellt in der Reihe Datenbank DBMS Datenbankanwendung gewissermaßen den Angelpunkt dar. Das DBMS sorgt für die Speicherung der Daten und stellt die Schnittstelle dar, über die Datenbankanwendungen mit den Daten arbeiten können. Frontend und Backend Im Zusammenhang mit Datenbanken tauchen auch die Begriffe Frontend und Backend auf. Diese Begriffe bezeichnen die verschiedenen Seiten einer Datenbankanwendung und des DBMS, das die Datenbankanwendung verwendet. OpenOffice.org Base ist ein Datenbankfrontend. Das Frontend ist der Teil einer Anwendung, der dem Menschen Zugriff auf die Daten oder die Strukturen einer Datenbank erlaubt in der Sprache des vorigen Abschnitts also die Datenbankanwendung. Mit dem Frontend arbeitet in der Regel der Anwender eines Programms. Das Backend ist der Teil, den der Anwender nicht Links 12 Kapitel 2: Datenbanken, Ziele und Möglichkeiten, zentrale Begriffe
Rechts sieht und der sich im Hintergrund um die Prozesse auf dem Computer kümmert, die nötig sind, um Daten zu speichern und zu verändern im Falle einer Datenbankanwendung also das DBMS. Sofern Sie die interne Datenbank von OpenOffice.org Base verwenden, ist HSQLDB das Backend, das allerdings in das Programm OpenOffice.org Base integriert ist. Je nach der Rolle, die jemand im Zusammenhang mit der Datenverarbeitung einnimmt, kann es verschiedene Frontends für dasselbe Backend geben. So arbeitet ein Datenbankadministrator wahrscheinlich mit einem anderen Frontend als jemand, der Daten in die Datenbank eingibt, oder jemand, der die Daten für eine Präsentation auswertet. Ein Frontend kann auch für verschiedene Rollen einheitlich sein. OpenOffice.org Base soll ein Frontend sein, das für möglichst viele Rollen geeignet ist. Mit OpenOffice.org Base können Sie sowohl Datenbanken entwerfen als auch Daten bearbeiten. In eingeschränktem Umfang ist es sogar für die Administration von Backends auf Servern geeignet. Umgekehrt kann ein Frontend auch auf verschiedene Backends zugreifen. Dies ist der Weg, den OpenOffice.org Base verfolgt. Das Ziel ist, eine möglichst einheitliche Oberfläche und Arbeitsweise zu erreichen, unabhängig davon, welches Backend im Endeffekt die Datenverwaltung und -speicherung übernimmt. Sie können mit OpenOffice.org Base statt der internen Datenbank HSQLDB zum Beispiel auch MySQL als Backend verwenden. Damit es möglich ist, mit einem Frontend verschiedene Backends zu benutzen oder auf ein Backend mit verschiedenen Frontends zuzugreifen, ist eine Abstraktion nötig. Erreicht wird diese Abstraktion durch eine weitgehend vereinheitlichte Schnittstelle zwischen DBMS und Datenbankanwendung. Zur Kommunikation an dieser Schnittstelle wird die Datenbanksprache SQL (Structured Query Language) verwendet. SQL ist eine Sprache zur Datendefinition, Datenabfrage und Datenmanipulation. Sie wird von den meisten DBMS verstanden. Der Aufbau von OpenOffice.org Base OpenOffice.org Base dient als Frontend für Datenbanken. Es kann sich mit verschiedenen DBMS verbinden, und Sie können dort Daten abfragen und bearbeiten. Eine Datenbank wird in OpenOffice.org Base durch eine Datei mit der Endung.odb repräsentiert. In dieser Datei steht neben anderen Informationen, die Sie später kennen lernen, welches Backend für diese Datenbank benutzt wird und wie OpenOffice.org Base mit diesem Backend kommuniziert. Die Standardeinstellung ist in OpenOffice.org Base die Benutzung des integrierten Backends, des HSQLDB DBMS. In diesem Fall werden die Daten der Datenbank direkt in der.odb-datei gespeichert. Wenn ein anderes Backend benutzt wird, werden die Daten von dem verwendeten DBMS gespeichert und sind nicht in der.odb- Datei vorhanden. Datenbankbegriffe 13
Links SQL Die Wurzeln der Datenbankabfragesprache SQL liegen in den 70er Jahren des 20. Jahrhunderts. Mit dieser Sprache wird dem DBMS mitgeteilt, welche Daten aus einer Datenbank gesucht werden sollen oder wie Daten in der Datenbank manipuliert werden sollen. SQL orientiert sich an der englischen Alltagssprache. Typische SQL-Anweisungen sehen zum Beispiel so aus: SELECT NAME FROM ADRESSEN; INSERT INTO ADRESSEN (NAME) VALUES ('Michael'); Der erste Befehl fragt die Daten der Spalte»NAME«in der Tabelle»ADRESSEN«ab. Der zweite trägt in genau diese Spalte den Wert»Michael«als neuen Datensatz ein. In Kapitel 11 werden Sie einige grundlegende SQL-Befehle kennen lernen. SQL ist im Prinzip standardisiert. Der Standard SQL92 wird von vielen, aber nicht von allen DBMS erfüllt. Außerdem hat nahezu jedes DBMS SQL-Befehle, die nicht standardisiert sind. Es gibt also eine Reihe von Dialekten. Und es gibt Datenbanken, die den Standard nur teilweise erfüllen. Ein Beispiel dafür ist MySQL, das die Politik verfolgt, den Standard lieber nach und nach zu implementieren, dafür aber in dem, was es unterstützt, stabil und schnell zu sein. Diese unvollständige Verbreitung des Standards führt dazu, dass die Abstraktion vom Backend in OpenOffice.org Base nicht vollständig sein kann. Es wird immer Backends geben, mit denen nicht die volle Funktionalität, die OpenOffice.org Base bietet, genutzt werden kann. Andererseits wird kontinuierlich daran gearbeitet, dass OpenOffice.org Base mit immer mehr DBMS zusammenarbeiten kann. Das Ziel von OpenOffice.org Base ist es, eine einheitliche Oberfläche für das Arbeiten mit Datenbanken zur Verfügung zu stellen, unabhängig von der Art des verwendeten DBMS. Unterschiede im Funktionsumfang, der in OpenOffice.org Base zur Verfügung steht, ergeben sich daraus, welches DBMS als Backend verwendet wird und welche Fähigkeiten es mitbringt. Der Aufbau von Datenbanken Eine Datenbank ist eine Sammlung von Tabellen. Die Daten dieser Tabellen können voneinander unabhängig sein. Die Daten mehrerer Tabellen können aber auch miteinander verknüpft sein. Wie viele Tabellen eine Datenbank enthalten kann, hängt vom eingesetzten DBMS ab. Jede Tabelle ist aus Zeilen und Spalten aufgebaut. Jede Spalte erhält einen Namen. Die Anzahl der Spalten wird bei der Definition einer Tabelle festgelegt. Wie viele Spalten eine Tabelle haben kann, ist wieder vom eingesetzten DBMS abhängig. Grundsätzlich gilt aber: Je mehr Spalten eine Tabelle hat, desto aufwändiger ist ihre Verwaltung. 14 Kapitel 2: Datenbanken, Ziele und Möglichkeiten, zentrale Begriffe
Rechts Die Anzahl der Zeilen einer Tabelle verändert sich im laufenden Betrieb. Es werden immer wieder Zeilen gelöscht oder hinzugefügt. Theoretisch ist die Anzahl der Zeilen unbegrenzt. Praktisch wird sie durch die Möglichkeiten des DBMS begrenzt. Oft ist die maximale Größe einer Datenbank durch die maximale Größe einer Datei auf dem verwendeten Betriebssystem begrenzt. Auf den zurzeit am meisten verbreiteten 32-Bit-Systemen sind das 4 GByte. Relationale Datenbanken Genau genommen gilt die Aussage, dass eine Datenbank aus Tabellen aufgebaut ist, nur für so genannte relationale Datenbanken. Die Darstellung von Daten in einer Tabelle entspricht dem mathematischen Begriff Relation. Der Begriff Relation Beziehung stammt ursprünglich aus der Mathematik. Allen Datensätzen einer Tabelle ist gemeinsam, dass ihre Daten in der gleichen Beziehung zueinander stehen. Jeder Datensatz einer Adresstabelle enthält zum Beispiel Name, Straße, Postleitzahl und Ort. Sie gehören mathematisch gesehen zu einer Relation. Praktisch heißt das, dass sie in einer Tabelle dargestellt werden können. Es gibt auch andere Datenbanktypen, zum Beispiel Objektorientierte Datenbanken. Da in diesem Buch aber nur relationale Datenbanken vorkommen, werde ich auch weiter nur von Datenbanken sprechen, wenn eigentlich relationale Datenbanken gemeint sind. Bislang haben Sie von Spalten und Zeilen einer Tabelle gelesen. Im Zusammenhang mit Datenbanken haben sich aber andere Begriffe eingebürgert, die Sie nun kennen lernen werden. Der Fachbegriff für eine Tabellenspalte ist Feld. Jedes Feld beschreibt eine Eigenschaft der Daten, die in den Zeilen stehen. Ein Feld enthält gleichartige Daten, zum Beispiel Datumswerte, Währungsbeträge oder Texte. Deshalb können Feldern in Tabellen Datentypen zugeordnet werden. Dadurch erkennt das DBMS, was in Abfragen mit diesen Daten gemacht werden kann, ob sie eine Suche, eine Sortierung oder eine Berechnung zulassen. Jede Zeile einer Tabelle wird als Datensatz bezeichnet. In jeder Zeile stehen zusammengehörige Daten, die sich aus den Werten in den Feldern zusammensetzen. Zusammen bilden sie den Datensatz. Die Begriffe Datensatz und Feld beziehen sich auf die Funktion der Daten in der Tabelle. Die Begriffe Spalte und Zeile beziehen sich dagegen auf die äußere Gestalt der Tabelle. Es ist wichtig, einen Datensatz eindeutig identifizieren zu können. Dafür stellt das DBMS so genannte Schlüssel bereit. Die erste Art von Schlüssel ist ein Feld, das in einer Tabelle für jeden Datensatz einen eindeutigen Wert haben muss. Das DBMS sorgt dafür, dass in dieses Feld keine doppelten Werte eingetragen werden können. Der Wert, den ein Datensatz in diesem Feld hat, identifiziert ihn eindeutig. Dieser Der Aufbau von Datenbanken 15
Wert kann eine Zahl oder eine Zeichenkette sein. Entscheidend ist, dass ein zweiter Eintrag mit dem gleichen Wert in der Tabelle nicht mehr möglich ist. Dieses Feld wird»primärschlüssel«genannt. Der Primärschlüssel kann auch aus einer Kombination mehrerer Felder bestehen. In diesem Fall muss diese Kombination für jeden Datensatz eindeutig sein. OpenOffice.org Base benötigt für jede Tabelle, in der Daten bearbeitet werden sollen, einen solchen Primärschlüssel. Die andere Art von Schlüssel ist der Sekundär- oder Fremdschlüssel. Dieser ist ein Feld, das Werte enthält, die in einer anderen Tabelle den Primärschlüssel darstellen. Mit dem Sekundärschlüssel wird auf einen Datensatz in einer anderen Tabelle verwiesen und werden die Datensätze in den beiden Tabellen damit als zusammengehörig gekennzeichnet. Durch den Sekundärschlüssel können Tabellen miteinander verknüpft werden (vgl. dazu Abbildung 2-1). Links Primärschlüssel Primärschlüssel Sekundärschlüssel ID Name Vorname Ort Best.-Nr. Datum Kunde 1 Meier Hans Kiel 1 20.03.2005 2 2 Meier Otto Köln 2 04.05.2005 2 3 Müller Otto Hamburg 3 28.06.2005 3 4 Schulz Hans Kiel 4 10.10.2005 1 Adressen Bestellungen Abbildung 2-1: Primär- und Sekundärschlüssel Datentypen verweist auf Wie bereits erwähnt, wird jedem Feld bei der Definition der Tabelle ein Datentyp zugewiesen. Datentypen geben an, was für eine Art von Daten in dem jeweiligen Feld stehen soll, ob es Zahlen, Zeichenketten oder andere sein sollen. Die verschiedenen DBMS stellen Datentypen zur Verfügung, die oft unterschiedliche Bezeichnungen tragen. Diese Vielzahl lässt sich aber auf fünf Grundtypen reduzieren: Ganzzahlen, Fließkommazahlen, Datums- und Zeitwerte, Zeichenketten und Binärdaten. Ganzzahlen Der einfachste Datentyp sind ganze Zahlen. Der zulässige Zahlenbereich hängt vom DBMS ab. Einige DBMS bieten die Auswahl an, ob nur positive oder positive und negative Zahlen zugelassen sind. Mit Ganzzahlen lassen sich Berechnungen durchführen, nach ihnen kann gesucht und sortiert werden. Außerdem lassen sich gruppierende Funktionen wie Minimum, Maximum, Summe und Durchschnitt auf sie anwenden. 16 Kapitel 2: Datenbanken, Ziele und Möglichkeiten, zentrale Begriffe