WS 2007/08 Datenbanksysteme Mi 17:00 – 18:30 R 1.007 Vorlesung #8 Wiederholung: Referentielle Integrität/ Embedded SQL.

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1 WS 2007/08 Datenbanksysteme Mi 17:00 – 18:30 R 1.007 Vorlesung #8 Wiederholung: Referentielle Integrität/ Embedded SQL

2 WS 2007/08 Datenbanksysteme Mi 17:00 – 18:30 R 1.007 © Bojan Milijaš, 28.11.2007Vorlesung #8 - Wiederholung Referentielle Integrität / Embedded SQL 2 Fahrplan Wiederholung Beziehungstypen 1:1, 1:n, n:m Primärschlüssel, Fremdschlüssel, referentielle Integrität Dynamische Intergritätsbedingungen - Trigger- Konzept von Oracle Prozedurale Erweiterungen (Embedded SQL) Beispiel Oracle PL/SQL Einbettung von SQL in Wirtssprachen, C, C++ ODBC – Open Database Connectivity JDBC – Java Database Connectivity SQLJ – Einbettung von SQL in Java QBE – Query by Example Fazit und Ausblick Vorlesung #9

3 WS 2007/08 Datenbanksysteme Mi 17:00 – 18:30 R 1.007 © Bojan Milijaš, 28.11.2007Vorlesung #8 - Wiederholung Referentielle Integrität / Embedded SQL 3 Relationales Modell... besteht aus Relationen bzw. Tabellen, die zueinander in Relation stehen Relation = Beziehung Relation: Synonym für Tabelle und Synonym für Beziehung umgangssprachlich: Tabellen stehen in einer Beziehung zu einander (Relationen stehein in Relation zu einander ) Das relationale Modell beschreibt die Beziehung zwischen zwei Tabellen (Relationen) mittels referentieller Integrität

4 WS 2007/08 Datenbanksysteme Mi 17:00 – 18:30 R 1.007 © Bojan Milijaš, 28.11.2007Vorlesung #8 - Wiederholung Referentielle Integrität / Embedded SQL 4 Beziehungstypen Zwei Tabellen T1, T2. Beziehungstypen 1:1, 1:n, n:m m:1 entfällt, da analog zu 1:n 1:1 Ehemann Ehefrau, 1:n Mannschaft Spieler n:m Studenten Vorlesungen (* Notation Prof. Kemper, die meiste Literatur) T1/T21n 11:11:n mm:1n:m

5 WS 2007/08 Datenbanksysteme Mi 17:00 – 18:30 R 1.007 © Bojan Milijaš, 28.11.2007Vorlesung #8 - Wiederholung Referentielle Integrität / Embedded SQL 5 Beziehungstypen (fortgesetzt) Notation Prof. Schwenkert c steht für conditional, d.h ein oder kein Eigentlich 10 statt 16 Funktionalitäten, da Einträge oberhalb der Diagonale analog zu Einträgen unterhalb der Diagonale ist T1/T21cmmc 11:11:c1:m1:mc cc:1c:cc:mc:mc nn:1n:cn:mn:mc ncnc:1nc:m nc:mc

6 WS 2007/08 Datenbanksysteme Mi 17:00 – 18:30 R 1.007 © Bojan Milijaš, 28.11.2007Vorlesung #8 - Wiederholung Referentielle Integrität / Embedded SQL 6 Schlüsselbegriff Primary Key – PK – Primärschlüssel identifiziert eindeutig eine Relation kann aus mehreren Attributen (Spalten) bestehen zusammengesetzter Primärschlüssen Beispiel: Relation Personen Personal_ID - einfacher PK (Vorname, Nachname, Geburtsort und Geburtsuhrzeit) – zusammengesetzter PK Foreign Key – FK - Fremdschlüssel zeigt auf die Primärschlüsselspalte in der Referenztabelle sorgt für referentielle Integrität

7 WS 2007/08 Datenbanksysteme Mi 17:00 – 18:30 R 1.007 © Bojan Milijaš, 28.11.2007Vorlesung #8 - Wiederholung Referentielle Integrität / Embedded SQL 7 1:1 Beziehungen Beispiele: Ehemann Ehefrau Fußballverein Trainer (*an einem Spieltag) können in eine einzige Relation bzw. Tabelle zusammengefasst werden Stufe 1 (3 Tabellen) Männer Ehen Frauen FK zusammengesetzter PK FK Stufe 2 (2 Tabellen): Männer Ehefrauen FK PK Stufe 3 (1 Tabelle): Eheleute Zusammengesetzter PK

8 WS 2007/08 Datenbanksysteme Mi 17:00 – 18:30 R 1.007 © Bojan Milijaš, 28.11.2007Vorlesung #8 - Wiederholung Referentielle Integrität / Embedded SQL 8 1:n Beziehungen Beispiele: Mutter Kinder Fußballverein Spieler können in zwei sinnvolle Relationen (sinnvoll = ohne Redundanz) bzw. Tabellen zusammengefasst werden Stufe 1 (3 Tabellen): Mütter Mutter_Kind Kinder FK zusammengesetzter PK FK Stufe 2 (2 Tabellen): Mütter Kinder PK FK Stufe 3 (1 Tabelle): Kinder (Redundanz – sämtliche Informationen über Mutter wiederholt sich pro Kind!!!)

9 WS 2007/08 Datenbanksysteme Mi 17:00 – 18:30 R 1.007 © Bojan Milijaš, 28.11.2007Vorlesung #8 - Wiederholung Referentielle Integrität / Embedded SQL 9 n:m Beziehungen Beispiele: Menschen befreundet_mit Menschen (rekursiv, Self-Join) Fußballvereine spielen_in Gaststadien können nicht sinnvoll zusammengefasst werden, man braucht immer eine Zuordnungsrelation Fußballvereine spielen_in Gaststadien FK zusammengesetzter PK FK

10 WS 2007/08 Datenbanksysteme Mi 17:00 – 18:30 R 1.007 © Bojan Milijaš, 28.11.2007Vorlesung #8 - Wiederholung Referentielle Integrität / Embedded SQL 10 Dynamische Integritätsbedingungen Statische Integritätsbedingungen: PRIMARY KEY, FOREIGN KEY, CHECK, UNIQUE etc. Dynamische Integritätsbedingungen: Bedingungen an Zustandsänderungen bzw. Datenänderungen werden mittels Trigger überprüft. Man kann mit Triggern auch nachträgliche bzw. zusätzliche Berechnungen durchführen. CREATE TRIGGER – eigenständiger Datenbankobjekt der einer Tabelle zugeordnet wird, d.h. auf eine Tabelle aufpasst Auslöser wird definiert (before update, for each row) Bedingungen gefolgt von Anweisungen

11 WS 2007/08 Datenbanksysteme Mi 17:00 – 18:30 R 1.007 © Bojan Milijaš, 28.11.2007Vorlesung #8 - Wiederholung Referentielle Integrität / Embedded SQL 11 Trigger in Oracle Syntax create or replace trigger keineDegradierung before update on Professoren for each row when (old.Rang is not null) begin if :old.Rang = 'C3' and :new.Rang = 'C2' then :new.Rang := 'C3'; end if; if :old.Rang = 'C4' then :new.Rang := 'C4'; end if; if :new.Rang is null then :new.Rang := :old.Rang; end if; end;

12 WS 2007/08 Datenbanksysteme Mi 17:00 – 18:30 R 1.007 © Bojan Milijaš, 28.11.2007Vorlesung #8 - Wiederholung Referentielle Integrität / Embedded SQL 12 Trigger in Oracle Syntax (2) CREATE [OR REPLACE] TRIGGER [schema.] trigger { BEFORE | AFTER | INSTEAD OF } { DELETE | INSERT | UPDATE [OF column [, column]...] } [FOR EACH ROW] [WHEN ( condition ) ] { pl/sql_block | call_procedure_statement } Vereinfacht – nur DML Events, man kann auch DDL abfangen

13 WS 2007/08 Datenbanksysteme Mi 17:00 – 18:30 R 1.007 © Bojan Milijaš, 28.11.2007Vorlesung #8 - Wiederholung Referentielle Integrität / Embedded SQL 13 Trigger in DB2 Syntax

14 WS 2007/08 Datenbanksysteme Mi 17:00 – 18:30 R 1.007 © Bojan Milijaš, 28.11.2007Vorlesung #8 - Wiederholung Referentielle Integrität / Embedded SQL 14 Prozedurale Erweiterung von SQL – Oracle PL/SQL Trigger waren bzw. sind bereits prozedural! Prozedurale Erweiterung ist notwendig Aus theoretischer Sicht – um Touring- Vollständigkeit zu erreichen Aus praktischer Sicht - manche Probleme des Alltags, lassen sich einfacher prozedural statt deklarativ lösen Hauptbegriff: Datenbank Cursor Dynamisches SQL in PL/SQL – würde hier den Rahmen sprengen

15 WS 2007/08 Datenbanksysteme Mi 17:00 – 18:30 R 1.007 © Bojan Milijaš, 28.11.2007Vorlesung #8 - Wiederholung Referentielle Integrität / Embedded SQL 15 Oracle PL/SQL Prozedurale Erweiterung von SQL Beispiel: Funktion Summe - rekursiv CREATE FUNCTION Summe1 (n INTEGER) RETURN INTEGER IS BEGIN IF n = 0 THEN return 0; ELSIF n = 1 THEN return 1; ELSIF n > 1 THEN return n + Summe1(n - 1); END IF; END;

16 WS 2007/08 Datenbanksysteme Mi 17:00 – 18:30 R 1.007 © Bojan Milijaš, 28.11.2007Vorlesung #8 - Wiederholung Referentielle Integrität / Embedded SQL 16 Oracle PL/SQL (2) nicht rekursiv FUNCTION Summe2(n INTEGER) RETURN INTEGER IS result INTEGER DEFAULT 0; v_n INTEGER DEFAULT n; BEGIN WHILE v_n >= 0 LOOP result := result + v_n; v_n := v_n - 1; END LOOP; return result; END; nicht rekursiv, schlau FUNCTION Summe3(n INTEGER) RETURN INTEGER IS BEGIN RETURN (n*(n+1))/2; END;

17 WS 2007/08 Datenbanksysteme Mi 17:00 – 18:30 R 1.007 © Bojan Milijaš, 28.11.2007Vorlesung #8 - Wiederholung Referentielle Integrität / Embedded SQL 17

18 WS 2007/08 Datenbanksysteme Mi 17:00 – 18:30 R 1.007 © Bojan Milijaš, 28.11.2007Vorlesung #8 - Wiederholung Referentielle Integrität / Embedded SQL 18 Oracle PL/SQL Beispiel man verfügt über eine Tabelle (oder eine View), die zu jeder Spiel-Saison einen oder mehreren Trainer eines Vereins beinhaltet Man möchte für jeden Trainer Saison- Intervale bestimmen In SQL sehr umständlich, mit vielen unsauberen Hilfskonstrukten Besser mit einer einfachen Schleife, die sich Zustandsübergänge merkt Wie bringt aber man aber Daten aus einer Tabelle in eine prozedurale Sprache hinein?

19 WS 2007/08 Datenbanksysteme Mi 17:00 – 18:30 R 1.007 © Bojan Milijaš, 28.11.2007Vorlesung #8 - Wiederholung Referentielle Integrität / Embedded SQL 19 Deklarativ vs. Prozedural (2)

20 WS 2007/08 Datenbanksysteme Mi 17:00 – 18:30 R 1.007 © Bojan Milijaš, 28.11.2007Vorlesung #8 - Wiederholung Referentielle Integrität / Embedded SQL 20 Deklarativ vs. Prozedural (3) Zeitintervall jedes Trainers Idee Sortiere nach der Saison Merke den Trainer Bei jeder weiteren Saison überprüfe, ob sich der Trainer geändert hat, d.h. vergleich den aktuellen Trainer mit dem Trainer der Vorsaison Wenn ja, dokumentiere die Änderung Wiederhole bis zur aktuellen Saison Cursor-FOR oder Cursor-WHILE Schleife vorgestellt in der Vorlesung

21 WS 2007/08 Datenbanksysteme Mi 17:00 – 18:30 R 1.007 © Bojan Milijaš, 28.11.2007Vorlesung #8 - Wiederholung Referentielle Integrität / Embedded SQL 21 Cursor Beispiel (3)... CURSOR c_club_trainer_saison IS SELECT saison, trainer, verein FROM club_trainer_saison ORDER BY saison;... BEGIN FOR curvar IN c_club_trainer_saison LOOP... v_trainer := curvar.trainer;... END LOOP;... * Vollständiger Code wird Online gestellt

22 WS 2007/08 Datenbanksysteme Mi 17:00 – 18:30 R 1.007 © Bojan Milijaš, 28.11.2007Vorlesung #8 - Wiederholung Referentielle Integrität / Embedded SQL 22

23 WS 2007/08 Datenbanksysteme Mi 17:00 – 18:30 R 1.007 © Bojan Milijaš, 28.11.2007Vorlesung #8 - Wiederholung Referentielle Integrität / Embedded SQL 23 Einbettung in Wirtssprachen Embedded SQL Mit Hilfe eines Präcompilers!!! #include exec sql begin declare section; varchar user_passwd[30]; int exMatrNr; exec sql end declare section; exec sql include SQLCA; main() { printf("Name/Password:"); scanf("%", user_passwd.arr);

24 WS 2007/08 Datenbanksysteme Mi 17:00 – 18:30 R 1.007 © Bojan Milijaš, 28.11.2007Vorlesung #8 - Wiederholung Referentielle Integrität / Embedded SQL 24 Einbettung in Wirtssprachen Embedded SQL (2) 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);

25 WS 2007/08 Datenbanksysteme Mi 17:00 – 18:30 R 1.007 © Bojan Milijaš, 28.11.2007Vorlesung #8 - Wiederholung Referentielle Integrität / Embedded SQL 25 Einbettung in Wirtssprachen Embedded SQL (3) error: exec sql whenever sqlerror continue; exec sql rollback work release; printf("fehler aufgetreten!\n"); exit(-1); }

26 WS 2007/08 Datenbanksysteme Mi 17:00 – 18:30 R 1.007 © Bojan Milijaš, 28.11.2007Vorlesung #8 - Wiederholung Referentielle Integrität / Embedded SQL 26 Datenbankanbindungen ODBC (Open Database Connecticity) Anbindung von Windows-Programmen Beispiel –Excel Zugriff auf Oracle JDBC (Java Database Connectivity) Eigentlich ein CLI Call-Level Interface SQLJ Echte Einbettung von SQL in Java, wie C, C++ Wichtig bei allen Schnittstellen: immer an die Voreinstellungen denken was passiert bei einem Fehler gibt es automatisch einen COMMIT oder ROLLBACK

27 WS 2007/08 Datenbanksysteme Mi 17:00 – 18:30 R 1.007 © Bojan Milijaš, 28.11.2007Vorlesung #8 - Wiederholung Referentielle Integrität / Embedded SQL 27

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32 WS 2007/08 Datenbanksysteme Mi 17:00 – 18:30 R 1.007 Vorlesung #8 Ende