SQL mit ORACLE: Eine aktuelle Einführung in die Arbeit mit relationalen und objektrelationalen Datenbanken

406 Pages·2001·10.13 MB·German

by  Wolf-Michael Kähler (auth.)

Wolf-Michael Kahler
SQl mit ORACLE
Eine aktuelle Einfiihrung in die Arbeit
mit relationalen und objektrelationalen
Datenbanken
2., iiberarbeitete und erweiterte Auflage
I I
vleweg
Die Deutsche Bibliothek - CIP-Einheitsaufnahme
Ein Titeldatensatz fUr diese Publikation ist bei
Der Deutschen Bibliothek erhliltIich.
1. Auflage 1999
Die erste Auflage erschien unter dem Titel nRelationales und objektrelationales SOL"
2., iiberarbeitete und erweiterte Auflage April 2001
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Gedruckt auf saurefreiem Papier
ISBN 978-3-528-15698-5 ISBN 978-3-322-94165-7 (eBook)
DOI 10.1007/978-3-322-94165-7
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fur meine Eltern
Vorwort zur 2. Auflage
Beim Einsatz von relationalen Datenbanksystemen (DB-Systemen) spielt
die Datenbanksprache SQL (Structured Query Language) eine dominieren
de Rolle. SQL ist eine international genormte Sprache, mit deren Sprach
element en Tabellen eingerichtet, Werte in Tabellen eingegeben, Tabellenin
halte angezeigt, verandert und miteinander verknupft werden konnen.
Als Sprache der 4. Generation zeichnet sich SQL dadurch aus, dass der
Anwender einzig und allein anzugeben hat, was mit den Daten geschehen
solI, und nicht, wie diese Verarbeitung im einzelnen durchzufUhren ist.
Die aktuelle Entwicklung von DB-Systemen fuhrt dazu, dass am Markt ein
gesetzte relationale Systeme um objekt-orientierte Konzepte erganzt wer
den. Dabei erfolgt die Leistungserweiterung in dem Sinne, dass die Moglich
keiten, die Daten rein relational bzw. rein objekt-orientiert verarbeiten zu
konnen, gemeinsam koexistieren. DB-Systeme, die diese Fahigkeit besitzen,
werden als "objektrelational" bezeichnet. SQL enthaIt daher Sprachelemen
te, mit denen Objekttypen und Methoden - im Rahmen einer objektrela
tionalen Anwendungsentwicklung - vereinbart werden konnen.
In diesem Buch wird fUr das DB-System ORACLE beschrieben, wie sich Da
ten relational und objektrelational bearbeiten lassen. Dabei werden zunachst
die Moglichkeiten der relationalen und danach die der objektrelationalen
Verarbeitung erlautert.
Die Sprachelemente von SQL werden in den nachfolgenden Kapiteln anwen
dungs-orientiert vorgestellt. Es wird sich dabei auf den SQL-Industriestan
dard bezogen, der durch diejenigen Leistungen gekennzeichnet ist, die die
Firma ORACLE ihren Kunden zur Verfugung stellt.
Als Vorbereitung fur den Einsatz von SQL wird gezeigt, wie Datenbestande
gegliedert sein mussen, damit die Daten moglichst redundanzfrei, d.h. nur in
einfacher Ausfertigung - und nicht an mehreren Stellen identisch -abgespei
chert werden konnen. Diese Gliederung des Bestandes wird an Beispieldaten
VI
dargestellt, auf die bei der Beschreibung der SQL-Anweisungen durchgehend
Bezug genom men wird.
Am Beispiel des Werkzeugs "SQL*Plus" wird erlautert, wie sich die je
weils gewunschten Anforderungen an das DB-System ORACLE richten las
sen. Erganzend wird der Einsatz der von der Firma ORACLE zur DB
Programmierung zur Verfugung gestellten Programmiersprache "PL/SQL"
sowie der Einsatz der Programmierumgebung "Pro*C/C++" beschrieben.
Unter Verwendung dieser Hilfsmittel wird erlautert, wie sich DB-Anwendun
gen entwickeln und hierbei die Programmiersprache C als Host-Sprache fUr
SQL-Anweisungen verwenden lasst. In diesem Zusammenhang wird auch
beschrieben, wie Objekte im Objekt-Cache des Host-Programms erzeugt
und bearbeitet werden konnen.
Dieses Buch unterstutzt sowohl das spontane Arbeiten mit SQL als auch
die Auseinandersetzung mit den theoretischen Grundkonzepten fUr einen
erfolgreichen Einsatz eines objektrelationalen DB-Systems. Da es sich bei
diesem Buch urn eine EinfUhrungsschrift handelt, werden keine spezifischen
Vorkenntnisse erwartet.
Dieses Buch eignet sich zum Selbststudium und als Begleitlekture fUr Kur
se, die die Datenbanksprache SQL zum Inhalt haben.
Bei dieser Neuauflage wurde das ursprungliche Manuskript an vielen Stellen
uberarbeitet. Erganzend wurde der aktuellen Entwicklung im Bereich der
objektrelationalen DB-Systeme Rechnung getragen. In dieser Hinsicht sind
dem Manuskript weitere Beschreibungen von neuen SQL-Sprachelementen
hinzugefugt worden. Erlautert wird unter anderem der Einsatz von Inline
Tabellen, CASE-Ausdrucken, komplexen Indizierungen, statistischen Funk
tionen, kumulierten Aggregationen, Zufallsauswahlen und von Materialized
Views.
Das diesem Buch zugrunde liegende Manuskript wurde an der Universitat
Bremen in Vorlesungen erprobt.
Die vorgestellten SQL-Sprachelemente gehoren zum Leistungsumfang des
DB-Systems "ORACLE 8.1.6". Da diese Version die Basis fur zukunftige
Entwicklungen ist, sind die in diesem Buch enthaltenen Beschreibungen von
dauerhafter Aktualitat.
Ritterhude, im Marz 2001 Wolf-Michael Kahler
Inhaltsverzeichnis
1 Traditionelle Datenverarbeitung und DatenbanksysteIlle 1
1.1 Traditionelle Datenverarbeitung. . . . . . . . . 1
1.2 Datenbanksysteme . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.3 Konzeption einer Datenbasis und Datenmodelle 4
2 Das relationale DatenbanksysteIll 9
2.1 Begriffe und Fallbeispiel . . . . . 9
2.2 Zergliederung und Aufbau von Tabellen 14
2.3 Filterung des Datenbestandes 20
2.4 Die Datenbanksprache SQL ...... . 23
3 Einrichtung von Tabellen in einer Datenbasis 21
3.1 Anmelden und Abmelden beim DB-System 27
3.2 Einrichtung eines Schemas . . . . . . . . . . . . 30
3.3 Vereinbarung von Tabellen 32
3.4 Vereinbarung von Identifikations- und Primarschliisseln 40
3.5 Vereinbarung von Fremdschltisseln . . . 43
3.6 Information tiber Tabellen des Schemas 50
4 AufnahIlle von Daten in Tabellen 51
4.1 Eintragung von Tabellenzeilen .. 51
4.2 Ubernahme von Datensatzen einer Text-Datei . 55
4.3 Erzeugung von Kennwerten . 58
5 Ausgabe von Tabelleninhalten 61
5.1 Anzeige des gesamten Tabelleninhalts ............. 61
VIII INHALTSVERZEICHNIS
5.2 Anzeige von Werten ausgewahlter Tabellenspalten ..... 63
5.3 Auswahl von Tabellenzeilen (WHERE-Klausel) . . . . . .. 66
5.4 Sortierte Ausgabe von Tabellenzeilen (ORDER BY-Klausel) 68
5.5 Verwendung einer Inline-Tabelle 71
5.6 Ausgabe von Tabelleninhalten in eine Text-Datei 73
6 Datenauswahl und Funktionsaufrufe 75
6.1 Ausdriicke............. 75
6.2 Einfache Bedingungen . . . . . . 80
6.3 Zusammengesetzte Bedingungen 83
6.4 CASE-Ausdriicke......... 85
6.5 Die Operatoren IN und BETWEEN AND 87
6.6 Der Operator LIKE und Wildcardzeichen 89
6.7 Das Schliisselwort ESCAPE 90
6.8 Behandlung von Nullwerten . . . . . . . . 91
6.9 Funktionsaufrufe . . . . . . . . . . . . . . 92
6.10 Vereinbarung und Aufruf von Funktionen . 102
6.11 Durchfiihrung einer Zufallsauswahl . 106
7 Veranderung von Tabelleninhalten 109
7.1 Veranderung von Wert en . . . 109
7.2 Loschen von Tabellenzeilen . 110
7.3 Der Einsatz von Triggern . 110
7.4 Speicherung von LOBs. . . . 116
8 Anderungen innerhalb einer Datenbasis 125
8.1 Anderung von Tabellennamen . . . . . . . . . . . . . . .. . 125
8.2 Anderung der Tabellen-Struktur .............. . 127
8.3 Aktivierung und Deaktivierung von Integritatspriifungen. . 130
8.4 Loschung von Tabellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . 132
9 Sicherung von Abfrageergebnissen 133
9.1 Sicherung einer Projektion. . . . . 133
9.2 Verbund-Bildung von Tabellen . . 135
9.3 Sicherung einer Verbund-Bildung . 142
INHALTSVERZEICHNIS IX
9.4 Vereinbarung und Einsatz von Views .147
9.4.1 Einrichtung von Views ... . .147
9.4.2 Loschung von Views .... . . 152
9.4.3 Bestandsanderungen mittels eines Views . .153
9.4.4 Bestandsanderungen mittels
Einsatz von Instead-of-Triggern . . 156
9.5 Die UNION-Bildung . . . . . . . . . . . . 159
9.6 Bildung von Outer Joins . . . . . . . . . . 162
9.7 Die INTERSECT- und die MINUS-Bildung . 167
10 Beschleunigter Datenzugriff 171
10.1 Vereinbarung von Indizes .......... . 171
10.2 Zusammenfassung von Tabellen zu Clustern . 174
10.3 Loschung von Indizes und Clustern . . . . . . 177
11 Summarische Anzeige und Materialized-Views 179
11.1 Die F\mktionen MIN, MAX und COUNT . . . . . 179
11.2 Gruppierung von Tabellenzeilen (GROUP BY-Klausel) . . 180
11.3 Die Funktionen AVG und SUM . . . . . . . . . . 182
11.4 Kumulierte Aggregationen . . . . . . . . . . . . . 186
11.5 Auswahl von Zeilengruppen (HAVING-Klausel) . 190
11.6 Views, die auf Gruppierungen basieren . 192
11. 7 Einsatz von Materialized-Views . 193
12 Gestufte Datenauswahl 203
12.1 Verschachtelung von Auswahlen . . 203
12.2 Weitere Auswahloperatoren . . . . 206
12.2.1 Der Auswahloperator IN . . 206
12.2.2 Der Auswahloperator ANY . 209
12.2.3 Der Auswahloperator ALL . 210
12.3 Unabhangige Stufung . 211
12.4 Abhangige Stufung . . . . . . . . . . 212
12.5 Der Operator EXISTS . . . . . . . . 214
12.6 Anderung von Tabellenwerten durch Subauswahlen . . 215
x INHALTSVERZEICHNIS
13 Einsatz von Objekttypen 219
13.1 Standard-Datentypen . . 219
13.2 Vereinbarung von Objekttypen . . 220
13.3 Instanziierung von Objekttypen . . 222
13.4 Objekte und Attribute innerhalb von SQL-Anweisungen . 224
13.5 Schachtelung von Objekttypen ... . . . . . . . . . .. . 226
14 Einsatz von Methoden 231
14.1 Vereinbarung von Methoden . . . . . . . . . . . . 231
14.2 AusfUhrung von Methoden. . . . . . . . . . . . . 237
14.3 Objekte als Ergebnisse von Methodenaufrufen . . 240
14.4 Vergleich von Objekten ............. . 242
14.5 Vereinbarungen fUr den Vergleich von Objekten . 246
14.5.1 Einsatz einer Map-Methode. . 246
14.5.2 Einsatz einer Order-Methode . 248
14.6 Uberladung von Methoden. . . . . . . 250
15 Spezielle Objekttypen zum Sammeln von Objekten 253
15.1 Einsatz von Sammlern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253
15.2 Vereinbarung von Objekttypen
zum Aufbau von Varray-Sammlern . . . . . . . . . . .. . 254
15.3 Instanziierung und Verarbeitung von Varray-Sammlern . . 256
15.4 Vereinbarung von Objekttypen
zum Aufbau von Nested-Sammlern . . . . . . . . 258
15.5 Aufbau von Nested-Sammlern . . . . . . . . . . . 259
15.6 Anzeigen von Inhalten eines Nested-Sammlers . . 261
15.7 .Anderungen innerhalb von Nested-Sammlern . . 263
16 Aufbau und Bearbeitung von Objekt-Tabellen 267
16.1 Einrichtung von Objekt-Tabellen . . . 267
16.2 Verarbeitung von Objekt-Tabellen .. . . . . . . . 269
16.3 Referenzierung von Zeilen-Objekten ....... . 272
16.4 Speicherung und Bearbeitung von Objekt-Zeigern . . 275
16.5 Bildung von Views mit Objekt-Tabellen . . . . . . . 276
INHALTSVERZEICHNIS XI
16.6 Einsatz von Instead-of-Thiggern . . 278
16.7 Vorwarts-Typisierung ...... . 279
17 Aufbau und Bearbeitung von Objekt-Views 283
17.1 Der objektrelationale Ansatz . . 283
17.2 Einrichtung von Objekt-Views ........ .284
17.3 Bearbeitung von Objekt-Views . . . . . . . . . 287
17.4 Bildung von Views unter Einsatz von Objekt-Views .288
18 Schutzvorkehrungen zur
Gewahrleistung der Konsistenz 293
19 Vergabe von Rechten
und Sperren des Zugriffs 301
19.1 Globale und lokale Rechte . 301
19.2 Vergabe von globalen Rechten . . 302
19.3 Vergabe von lokalen Rechten . . 304
19.4 Entzug und Weitergabe von Rechten . 307
19.5 Einrichtung und Vergabe von Rollen-Rechten . 309
19.6 Sperren des Zugriffs .............. . 315
20 Einbettung von SQL-Anweisungen 319
20.1 Einsatz von Host-Sprachen ... . 319
20.2 Lesender Zugriff auf Tabellen . . . 321
20.2.1 Einrichtung eines Cursors . 321
20.2.2 Eroffnung eines Cursors . . 323
20.2.3 Tabellenzugriff iiber einen Cursor. . 323
20.2.4 Schlief3en eines Cursors ...... . 325
20.3 Einsatz von PL/SQL . . . . . . . . . . . . . 326
20.3.1 Aufgabenstellung und Festlegung des Cursors . 326
20.3.2 Vereinbarung der Variablen und des Cursors . 326
20.3.3 Struktogramm-Darstellung ....... . 327
20.3.4 Umformung in ein PL/SQL-Programm. .329
20.3.5 Ausfiihrung eines PL/SQL-Programms . . 332
20.3.6 Beispiel fiir eine Verbund-Bildung ... . 332