WS06/07

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Übung 2

• Interaktive Abfragen auf eine Firebird-Datenbank
  unter Verwendung der IBOConsole

2
Übersicht zur Übung

• Schritte zum Entwurf einer Datenbank
• Beispiele für DBMS (Kommerziell und Open Source)
• SQL-Anweisungen in der Übersicht
• SFW-Block (SELECT FROM WHERE)
• Umgang mit der IBO-Console
• Aufgabenstellungen des Labors
• Weiterführender Beipsiele für SQL-Anweisungen

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Übersicht zum Entwurf einer DB
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Phasenmodell des DB-Entwurfs

• Anwendungsdaten sollen aus den in der DB
  gespeicherten Informationen abgleitet werden
  können.
• Es sind nur sinnvolle bzw. vernünftige
  Anwendungsdaten zu speichern, daher ist der
  Informationsbedarf einer Anwendung zu ermitteln.
• Anwendungsdaten sind möglichst redundanzfrei zu
  speichern. (Vermeidung von Anomalien)

Quelle Heuer, A. et al Datenbanken kompakt,
mitp-Verlag, Bonn 2003
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Entity-Relationship-Modell

• Entity-Relationship-Modell (kurz ER-Modell)
• Grundlage ist eine Arbeit von P.P. Chen aus dem
  Jahr 1976
• Standardmodell für frühe Phasen der
  Datenbankentwicklung
• Verständlich für Fach- und DV-Abteilungen
• Basiert auf folgenden Grundkonzepten
• Entity als zu modellierende Informationseinheit
• Relationship zur Modellierung von Beziehungen
  zwischen Entities
• Attribut als Eigenschaft von einem Entity oder
  Relationship
• Grafische Notation zur ER-Modellierung

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Beispiel eines ER-Modells
Quelle Heuer, A. et al Datenbanken kompakt,
mitp-Verlag, Bonn 2003
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Normalisierung

• Ziel der Normalisierung ist es, Attribute so zu
  Relationen zuzuordnen, dass innerhalb der
  Relation keine Redundanzen auftreten. Redundanz
  ist dann vorhanden, wenn Teile ohne
  Informationsverlust weggelassen werden können.
  Unnötige Redundanz impliziert Nachteile
  hinsichtlich der Ressourcen-auslastung und so
  genannten Veränderungsanomalien (Update-,
  Insert-, Delete-Anomalien).

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Normalisierung

• Merkmale des Normalisierungsprozesses
• Primärschlüsselkonzept
• Erkennen von Abhängigkeiten
• Schrittweise Vorgehensweise
• Normalisierungsformen
• Funktionale Abhängigkeiten (1 NF und 2 NF)
• Transitive Abhängigkeiten (3 NF und BCNF)
• Mehrwertige Abhängigkeiten (4 NF)
• Verbundabhängigkeiten (5 NF)

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Beispiele für Datenbank-Management-Systeme
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Beispiele konkreter DBMS I

• Gemeinsamkeiten aktuell angebotener DBMS
• Drei-Ebenen Architektur nach ANSI SPARC
• SQL als Datenbankabfragesprache
• Einbettung von SQL in Programmiersprachen
• Diverse Tools für
• Entwurf von Datenbanken
• Definition, Anfrage und Darstellung von Daten
• Kontrollierter Mehrbenutzerbetrieb

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Beispiele konkreter DBMS II

• Kommerzielle Produkte
• Oracle Database
• IBM DB2 Universal Database
• MS SQL Server
• Informix (zumeist in Altsystemen eingesetzt)
• IBM IMS DB (ca. 60 aller unternehmenskritischen
  Daten)

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Oracle(hier der Enterprise Manager)
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SQL Server(hier der Enterprise Manager)
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Beispiele konkreter DBMS III

• Open Source Produkte (erhältliche Systeme im
  Quelltext)
• Im Rahmen der LINUX-Distribution
• My SQL mit eingeschränkten Funktionsumfang
  (www.mysql.com)
• PostgreSQL mit objektrelationalen Features
  (www.postgresql.org)
• Weiterentwicklung von InterBase 6.0 (Borland)
• Firebird (www.firebirdsql.org)
• Verfügbar für Linux und Windows

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Firebird-DBMS(hier IBOConsole)
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SQL-Anweisungen in der Übersicht
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Datenbanksprachen

• Storage Structure Language (SSL)
• Dateiorganisation (Systemadministrator)
• Data Definition Language (DDL)
• Erzeugen des DB-Schemas (Datenbankadminstrator
  DBA)
• View Definition Lanaguage (VDL)
• Sichten erzeugen (Anwendungsadministrator)
• Interactive Query Language (IQL) Data
  Manipulation Language (DML)
• Daten im Dialog abfragen und ggf. verändern
  (erfahrene Endanwender)
• Data Base Programming Language (DBPL)
• Anwendungen erstellen (Programmierer)
• Schnittstellen der Anwendungen (Menüs, Masken,
  usw.)
• Daten abfragen und editieren (Endanwender ohne
  DB-Kenntnisse)

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Unterstützte Datentypen

• Integer (auch integer4, int)
• smallint (auch integer2)
• float (p) auch kurz float
• decimal (p,q) und numeric (p,q) mit jeweils q als
  Nachkommastellen
• character (n) oder char varying bzw. varchar (n)
• date, time für Datums und Zeitangaben

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SQL Anweisungen Übersicht 1

• CREATE (DROP) SCHEMA Definition (Entfernen)
  eines DB-Schemas
• CREATE (DROP) DOMAIN - Definition (Entfernen)
  eines Datentyps
• CRATE (DROP) TABLE - Definition (Entfernen) einer
  Basistabelle
• CREATE (DROP) VIEW - Definition (Entfernen) einer
  View
• ALTER TABLE Umstrukturieren einer Basistabelle
• GRANT, REVOKE Vergabe und Entzug von
  Zugriffsrechten

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SQL Anweisungen Übersicht 2

• SELECT FROM WHERE Datenbankabfrage
• INSERT INTO Einfügen von Zeilen
• DELETE FROM Löschen von Zeilen
• TRUNCATE TABLE Löschen aller Datensätze
• UPDATE Aktualisieren von Zeilen

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SQL Anweisungen Übersicht 3

• Transaktionssteuerung
• COMMIT
• ROLLBACK
• SAVEPOINT
• Data Control Language (DCL)
• GRANT (Rechtevergabe auf Tabellen oder Sichten)
• REVOKE (Rücknahme von Rechten auf Tabellen oder
  Sichten)

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Vergleichsoperatoren
Operator Bedeutung
Equal to
gt Greater than
gt Greater than or equal to
lt Less than
lt Less than or equal to
ltgt Not equal to
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SELECT FROM WHEREder SFW-Block
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SELECT (SFW Block)

• SELECT Klausel
• Gibt die Projektionsliste an, die das
  Ergebnisschema bestimmt
• Integriert auch arithmetische Operationen und
  Aggregatfunktionen
• FROM Klausel
• Spezifiziert zu verwendende Relationen
  (Basisrelationen oder Sichten)
• Führt ggf. Umbenennungen durch (Tupelvariablen
  oder alias-namen)
• Verwendete Relationen werden mittels kartesischen
  Produkts verknüpft

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SELECT (SFW Block)

• WHERE Klausel
• Einschränkung der von der Datenbank
  zurückgegebenen Zeilen (Tupel)
• Spezifiziert Selektionsbedingungen der
  Relationenalgebra
• Verbundbedingungen um aus dem kartesischen
  Produkt z.B. ein Gleichverbund (auch Equi-Join)
  zu berechnen.
• Geschachtelte Anfragen innerhalb der WHERE
  Klausel
• ! Bei Zeichenketten ist auf Groß- und
  Kleinschreibung zu achten

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SQL-Anfrage auf einzelne Tabelle
Tabelle Kunde
KNr Name Vorname PLZ Ort Strasse Telefon
101 Meyer Joachim 13509 Berlin Wittestr. 30 030 43577 385
102 Schmidt Reiner 12487 Berlin Probsthof 9 030 634 5685
100 Wipprecht Michael 38855 Wernigerode Schillerstr. 7 03943 62 75 11
104 Dimitrov Evgeni 38855 Wernigerode Lindenstr. 8 03943 62 33 11
105
select from Kunde where Ort Berlin
Zeige alle Kunden die In Berlin wohnen.
KNr Name Vorname PLZ Ort Strasse Telefon
101 Meyer Joachim 13509 Berlin Wittestr. 30 030 43577 385
102 Schmidt Reiner 12487 Berlin Probsthof 9 030 634 5685
27
SQL-Anfrage auf einzelne Tabelle
Tabelle Kunde
KNr Name Vorname PLZ Ort Strasse Telefon
101 Meyer Joachim 13509 Berlin Wittestr. 30 030 43577 385
102 Schmidt Reiner 12487 Berlin Probsthof 9 030 634 5685
100 Wipprecht Michael 38855 Wernigerode Schillerstr. 7 03943 62 75 11
104 Dimitrov Evgeni 38855 Wernigerode Lindenstr. 8 03943 62 33 11
105
select Name, Vorname, Telefon from Kunde where
PLZ 38855
Zeige Name, Vorname und Telefon aller Kunden
welche die PLZ 38855 haben
Name Vorname Telefon
Meyer Joachim 030 43577 385
Schmidt Reiner 030 634 5685
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SQL-Anfrage auf einzelne Tabelle
Tabelle Kunde
KNr Name Vorname PLZ Ort Strasse Telefon
101 Meyer Joachim 13509 Berlin Wittestr. 30 030 43577 385
102 Schmidt Reiner 12487 Berlin Probsthof 9 030 634 5685
100 Wipprecht Michael 38855 Wernigerode Schillerstr. 7 03943 62 75 11
104 Dimitrov Evgeni 38855 Wernigerode Lindenstr. 8 03943 62 33 11
105
select from Kunde where Name Schmidt
Zeichenketten und Datumswerte Werden in
Anführungszeichen gesetzt.
KNr Name Vorname PLZ Ort Strasse Telefon
102 Schmidt Reiner 12487 Berlin Probsthof 9 030 634 5685
29
Umgang mit der IBOConsole
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Umgang mit der IBOConsole

• Zugriff auf Datenbanken
• Interbase (Borland)
• Firebird (Open Source)
• Funktionsumfang
• Datenbanken erzeugen
• Datenbanken registrieren
• Ausführen von SQL-Anweisungen
• Interaktiv SQL
• Gespeicherte SQL-Skripte
• DB-Administration
• Nutzerverwaltung
• Backup Recovery

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Anmeldeprozedur

• Benutzername
• SYSDBA
• Kennwort
• masterkey
• Datenbank verwenden
• DB-Registrieren
• DB-Anmeldung

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Datenbank registrieren
33
Anmelden an der Datenbank
34
Neue Datenbank anlegen
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Aufgabenstellungen im Labor
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Verwendung des Eigenschaften-Dialogs

• Verwenden Sie Properties (Tabellennamen
  markieren rechte Maustaste Properties oder
  Doppelklick auf den Tabellennamen) um sich über
  die Eigenschaften der folgenden Tabellen zu
  informieren. Speichern Sie die Metadaten jeweils
  im Protokoll.
• COUNTRY
• CUSTOMER
• DEPARTMENT
• EMPLOYEE
• JOB
• PROJECT
• PROJ_DEPT_BUDGET

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Anfragen in SQL - SELECT

1. Wählen Sie alle Dateneinträge der vorhergehend
   mit Hilfe des Properties-Dialoges analysierten
   Tabellen aus.
2. Wählen Sie aus der Tabelle DEPARTMENT die
   Attribute department, location und phone_no aus.
3. Wählen Sie aus der Tabelle DEPARTMENT die
   Attribute dept_no, department und budget aus, für
   den Fall das das budget größer als 600000 ist.

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Anfragen in SQL - SELECT

1. Wählen Sie aus der Tabelle DEPARTMENT das
   Attribut location aus, verhindern Sie dabei die
   Ausgabe doppelter Tupel mittels der
   distinct-Anweisung.
2. Wählen Sie aus der Tabelle EMPLOYEE die Attribute
   emp_no, first_name, last_name und job_code aus,
   für den Fall das die dept_no gleich 623 ist.

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Daten einfügen - INSERT
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Daten einfügen - INSERT

• Fügen Sie in die Tabelle COUNTRY weitere 3 Länder
  und die entsprechenden Währungseinheit ein.
• Prüfen Sie nach Eingabe eines weiteren Landes den
  Inhalt der Tabelle COUNTRY mittels
  select-Anweisung.
• Geben Sie jeweils 5 neue Mitarbeiter in die
  Tabelle EMPLOYEE ein, verwenden Sie die Vorlage
  innerhalb dieser Versuchsanleitung!
• Belegung aller not null Attribute
• Datumsangabe entsprechend des folgenden Formats
  11.12.2005
• Berücksichtigung von Abhängigkeiten zu anderen
  Tabellen!

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Verbundoperationen (Join)

1. Ermitteln Sie das Kreuzprodukt für die Relationen
   DEPARTMENT und EMPLOYEE. Wie viele Tupel (Zeilen)
   und Attribute (Spalten) enthält ihre
   Ergebnisrelation?
2. Ermitteln Sie einen natürlichen Verbund der
   Relationen DEPARTMENT und EMPLOYEE unter
   Verwendung des Attributs dept_no. Wie viele Tupel
   (Zeilen) und Attribute (Spalten) enthält ihre
   Ergebnisrelation jetzt?

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Weiterführende Beispiele
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Duplikatsunterdrückung mittels distinct
44
Beispiel UPDATE-Anweisung - vorher -
45
Beispiel UPDATE-Anweisung - nachher -
46
Beispiel DELETE-Anweisung
47
Beispiel INSERT-Anweisung
48
Beispiel Kreuzprodukt
49
Beispiel Natürlicher Verbund
50
Organisation
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Organisation des Labors

• Bearbeitung der Themenstellung Gruppen zu je 4
  Stundenten
• Abgabe eines Protokolls (Bitte eine komplette
  Word-Datei!!)
• Enthält die Namen aller beteiligten Studenten
• Enthält alle erstellen SQL-Skripte
• Enthält alle Ergebnisrelationen
• Das Protokoll (Dateiname CS_ue2_gruppe_x)
  liefern Sie per attachment an schmiete_at_fhw-berlin.
  de. In das "Betreff" (Subject)-Feld schreiben Sie
  bitte CS_ue2_gruppe_x "