SQL: Erstellen von Tabellen Erzeugen und Löschen von Tabellen Umgang mit Bedingungen (Constraints) Einfügen und Löschen von Daten
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5. SQL: Erstellen von Tabellen • Erzeugen und Löschen von Tabellen • Umgang mit Bedingungen (Constraints) • Einfügen und Löschen von Daten Datenbanksysteme Prof. Dr. Stephan Kleuker 106
SQL • Structured Query Language Historie: Anfänge ca. 1974 als SEQUEL (IBM, System R) SQL 86 und SQL 89: Schnittmenge existierender Implementierungen SQL 92 (SQL 2): z.B. - expliziter Verbund - Integritätsbedingungen - referenzielle Integrität SQL 99 (SQL 3): z.B. (Standard besteht aus 5 Teilen) - aktive Regeln - Stored Procedures - objektorientierte Konzepte SQL 2003 (SQL 4): z.B. - MERGE- Befehl - Nummerierungsmöglichkeiten für Zeilen - SQL/XML Zusammenhänge Datenbanksysteme Prof. Dr. Stephan Kleuker 107
Anmerkungen zur Syntax • SQL (Oracle) unterscheidet bei Befehlen, Tabellennamen und Attributen keine Groß- und Kleinschreibung, es bezeichnen z.B. CITY, city, City, cItY die gleiche Tabelle • Innerhalb von Strings (Texten) unterscheidet SQL Groß- und Kleinschreibung, z.B. NAME = 'Berlin' entspricht nicht NAME = 'berlin' • Strings stehen in einfachen Hochkommata (neben Ä auf der Tastatur) • Kommentare werden in /* ... */ eingeschlossen, oder, wenn nur einzeilig, mit -- eingeleitet • Wenn man statt Oracle eine andere DB nutzt, müssen die genannten Standards auf ihre Gültigkeit überprüft werden • In Oracle werden mehrere Befehle durch ein „ ; “ getrennt Datenbanksysteme Prof. Dr. Stephan Kleuker 108
Tabellen nach SQL (ohne Randbedingungen) Verkaeufer Kunde VNR Vname Status Gehalt KNR Name Betreuer 1001 Meier Junior 1000 1 Olm 1001 1002 Schmidt Senior 3000 2 Mai 1002 CREATE TABLE Verkaeufer( VNR NUMBER, Vname VARCHAR(12), Status VARCHAR(10), Gehalt NUMBER ); CREATE TABLE Kunde( KNR NUMBER, Name VARCHAR(12), Betreuer NUMBER ); Datenbanksysteme Prof. Dr. Stephan Kleuker 109
Einfacher Aufbau und Beispiel CREATE TABLE ( , ... ) CREATE TABLE City( Name VARCHAR(35), Country VARCHAR(4), --Länderkürzel Province VARCHAR(32), Population NUMBER, Longitude NUMBER, Latitude NUMBER ) Datenbanksysteme Prof. Dr. Stephan Kleuker 110
Datentypen (sehr kleiner Ausschnitt) Standard SQL Oracle Bedeutung NUMERIC NUMBER bel. Zahlen NUMERIC(x) NUMBER(x) x-stellige Ganzzahl INTEGER INTEGER NUMERIC(x,p) NUMBER(x,p) x-stellige Zahl, davon p Nachkommastellen VARCHAR(x) VARCHAR(x) Text mit maximal x Zeichen VARCHAR2(x) Text mit maximal x Zeichen DATE DATE speichern eines Datums Hinweis 1: „Bevorzugte“ Oracle-Datentypen unterscheiden sich im Namen von „Standard“-SQL-Datentypen. In Oracle-Dokumentation befindet sich Mapping. In der Veranstaltung wird nur VARCHAR und NUMBER (später DATE) genutzt. Sollen eigene Skripte auch auf anderen DB laufen, sollte man zu VARCHAR und NUMERIC übergehen. Hinweis 2: Datentyp DATE haben fast alle DB, aber meist unterschiedlich implementiert (auch NUMBER nicht identisch mit NUMERIC) Datenbanksysteme Prof. Dr. Stephan Kleuker 111
Überblick Bedingungen (Constraints) Mit Tabellendefinitionen können Bedingungen für konkrete Attributwerte formuliert werden, die bei Eintragungen überprüft werden - Wertebereichseinschränkungen - Wert muss angegeben werden - (Angabe eines Default-Wertes) - Angaben von Schlüsseln und Fremdschlüsseln - Forderungen an einzelne Tabelleneinträge (Datensätze) in Form von Prädikaten Datenbanksysteme Prof. Dr. Stephan Kleuker 112
Syntax von Tabellen mit Constraints CREATE TABLE ( [DEFAULT ] [... ], ... [DEFAULT ] [... ], [] ... [] ) - Teile in eckigen Klammern können weggelassen werden - bezieht sich nur auf einen Spaltenwert - kann sich auf eine Zeile beziehen Datenbanksysteme Prof. Dr. Stephan Kleuker 113
Bedingungen (Constraints) (1/2) • Syntax: [CONSTRAINT ] • Typischer Aufbau einer : CHECK () • Besondere mit anderen Formen: – Primärschlüssel, Fremdschlüssel, eindeutige Attributwerte – Spalten-Constraints zur Angabe ob Null-Werte erlaubt sind • Name VARCHAR(10) NOT NULL • äquivalent als Tabellen-Constraint CHECK( Name IS NOT NULL) Hinweis: Man kann es sich einfach machen und alle Constraints als Tabellen-Constraints aufschreiben Datenbanksysteme Prof. Dr. Stephan Kleuker 114
Beispiel Verkaeufer Kunde VNR Vname Status Gehalt KNR Name Betreuer 1001 Meier Junior 1000 1 Olm 1001 1002 Schmidt Senior 3000 2 Mai 1002 Randbedingungen: CREATE TABLE Verkaeufer( • Verkaeufer-Nummer VNR NUMBER CHECK(VNR >= 1000), mindestens vier- Vname VARCHAR(12) NOT NULL, stellig Status VARCHAR(10) NOT NULL, • Name und Status Gehalt NUMBER, immer angegeben CONSTRAINT MaxJunior CHECK • ein „Junior“ verdient (NOT(Status = 'Junior') maximal 2500 OR Gehalt
Auswertung von Constraints • Wenn Änderungen an Attributwerten durchgeführt A B NOT A A NOT(A) oder neue Zeilen eingefügt (A) AND OR OR B werden, findet Überprüfung B B der Constraints statt T T F T T T • Wird ein Constraint nach T F F F T F FALSE ausgewertet, wird die Änderung verworfen T U F U T U • Achtung !! Datenbanken F T T F T T haben eine drei-wertige F F T F F T Logik (TRUE (T), FALSE (F), F U T F U T UNKNOWN (U)), findet z.B. eine Prüfung VNR>=1000 U T U U T T statt und ist der Wert von U F U F U U VNR NULL, wird die U U U U U U Bedingung nach UNKNOWN ausgewertet Datenbanksysteme Prof. Dr. Stephan Kleuker 116
Bedingungen (Tabellen-Constraints) (2/2) • Angabe von Primärschlüsseln (ausgewählter Schlüsselkandidat): PRIMARY KEY([,...,]) • Fremdschlüssel: FOREIGN KEY ([,...,]) REFERENCES ([,...,]) [ON DELETE CASCADE] – In den Attributslisten steht, wie die Attribute in der zu erstellenden und in der referenzierten Tabelle heißen (diese müssen dort der PRIMARY KEY sein, Tabelle muss vorher definiert sein) – REFRENCES-Bedingung wird durch einen NULL-Eintrag nicht verletzt • Eindeutigkeit von Attributswerten (Attributskombinationen) UNIQUE (([,...,]) Datenbanksysteme Prof. Dr. Stephan Kleuker 117
Beispiel Verkaeufer Kunde VNR Vname Status Gehalt KNR Name Betreuer 1001 Meier Junior 1000 1 Olm 1001 1002 Schmidt Senior 3000 2 Mai 1002 Randbedingungen: CREATE TABLE Kunde( KNR NUMBER, • KNR ist Schlüssel Name VARCHAR(12) • Kunde hat Name CONSTRAINT Kname NOT NULL, • Betreuer ist Betreuer NUMBER, Schlüssel in PRIMARY KEY(KNR), Verkäufer-Tabelle CONSTRAINT FK_Kunde FOREIGN KEY (Betreuer) REFERENCES Verkaeufer(VNR) ); Datenbanksysteme Prof. Dr. Stephan Kleuker 118
Schlüsselkandidaten • Ein Primary Key ist ein Schlüsselkandidat, der aus der Menge der Schlüsselkandidaten durch den Tabellenersteller ausgewählt wird • Primary Keys sind eindeutig, dürfen keine NULL-Werte enthalten • Das Beispiel erfüllt UNIQUE(Eins, Zwei), aber nicht UNIQUE(Eins) und nicht UNIQUE(Zwei) • Mit UNIQUE kann man z.B. festhalten, dass Eins Zwei es Alternativen zum Primary Key gibt a b • Beispiel: CREATE TABLE Country( a NULL Name VARCHAR(32) NOT NULL UNIQUE, NULL b Code VARCHAR(4) PRIMARY KEY, NULL NULL ...) • Nur wenn ein Attribut Primary Key, dann als Spalten- Constraint formulierbar Datenbanksysteme Prof. Dr. Stephan Kleuker 119
Beispiel CREATE TABLE is_member( Country VARCHAR(4) REFERENCES Country(Code), Organization VARCHAR(12) REFRENCES Organization(Abbreviation), Type VARCHAR(30), CONSTRAINT MemberKey PRIMARY KEY(Country,Organization) ) • Anmerkungen: Hier sind die FOREIGN KEY-Constraints direkt den Attributen zugeordnet worden, könnten auch getrennt aufgeführt werden • Aus einer Design-Entscheidung für Mondial folgt, dass es Attribute gibt, die wie Tabellen heißen, die sie referenzieren (eher ungewöhnlich, aber machbar) Datenbanksysteme Prof. Dr. Stephan Kleuker 120
Einfügen von Daten • einfache Variante: INSERT INTO VALUES () Die muss für jedes Attribut einen Wert enthalten, für undefinierte Werte wird NULL geschrieben • mit ausgewählten Attributen: INSERT INTO ([,...,]) VALUES ([,...,]) Werte werden in die ausgewählten Spalten geschrieben, Rest mit NULL-Werten oder DEFAULT-Werten (s. später) gefüllt • Ergebnisse einer Anfrage: INSERT INTO [(attributsliste)] (wird später deutlich) • Beispiel: INSERT INTO Country (Name, Code, Population) VALUES('Lummerland','LU',4) Datenbanksysteme Prof. Dr. Stephan Kleuker 121
Beispiel Verkaeufer Kunde VNR Vname Status Gehalt KNR Name Betreuer 1001 Meier Junior 1000 1 Olm 1001 1002 Schmidt Senior 3000 2 Mai 1002 CREATE TABLE Verkaeufer( ...); CREATE TABLE Kunde(...); INSERT INTO Verkaeufer VALUES (1001,'Meier','Junior',1000); INSERT INTO Verkaeufer VALUES (1002,'Schmidt','Senior',3000); INSERT INTO Kunde VALUES (1,'Olm',1001); INSERT INTO Kunde VALUES (2,'Mai',1002); Datenbanksysteme Prof. Dr. Stephan Kleuker 122
Default-Werte • Durch Default-Werte kann man darauf verzichten, einen Wert für ein Attribut anzugeben • Beispiel: CREATE TABLE is_member( Country VARCHAR(4), Organization VARCHAR(12), Type VARCHAR(30) DEFAULT 'member', CONSTRAINT MemberKey PRIMARY KEY (Country,Organization) ); • folgende Einfügemöglichkeiten existieren: INSERT INTO is_member VALUES ('CZ','EU','membership applicant'); INSERT INTO is_member (Country, Organization) VALUES('D','EU'); Datenbanksysteme Prof. Dr. Stephan Kleuker 123
Löschen von Daten • Mit Hilfe von DELETE können eine oder mehrere Zeilen aus jeweils einer Tabelle entfernt werden DELETE FROM WHERE • Ob eine Zeile überhaupt gelöscht werden darf, hängt davon ab, ob eine andere Zeile einer anderen Tabelle eine Referenz auf diese Zeile hat und welche Form die Referenz hat (siehe Beispiele) • Jede Zeile, für die die nach TRUE ausgewertet wird, wird (wenn erlaubt) gelöscht • Löschen aller Städte in Deutschland DELETE FROM City WHERE Country='D'; • Wird weggelassen, wird sie als TRUE interpretiert -> alle Zeilen werden (wenn erlaubt) gelöscht DELETE FROM City; Datenbanksysteme Prof. Dr. Stephan Kleuker 124
Einfügen ohne übergeordneten Schlüssel (1/2) Verkaeufer Kunde VNR Vname Status Gehalt KNR Name Betreuer 1001 Meier Junior 1000 1 Olm 1001 1002 Schmidt Senior 3000 2 Mai 1002 CREATE TABLE Kunde( KNR NUMBER, INSERT INTO Kunde Name VARCHAR(12), VALUES(3,'Hai',1003) Betreuer NUMBER, * PRIMARY KEY(KNR), FEHLER in Zeile 1: CONSTRAINT FK_Kunde ORA-02291: Verstoß gegen FOREIGN KEY (Betreuer) Constraint REFERENCES Verkaeufer(VNR) (KLEUKER.FK_Kunde). ); Übergeordn. Schlüssel nicht gefunden INSERT INTO Kunde VALUES(3,'Hai',1003); Datenbanksysteme Prof. Dr. Stephan Kleuker 125
Einfügen ohne übergeordneten Schlüssel (2/2) Verkaeufer Kunde VNR Vname Status Gehalt KNR Name Betreuer 1001 Meier Junior 1000 1 Olm 1001 1002 Schmidt Senior 3000 2 Mai 1002 CREATE TABLE Kunde( KNR NUMBER, KNR NAME BETREUER Name VARCHAR(12), ---------- ------------ ---------- Betreuer NUMBER, 1 Olm 1001 PRIMARY KEY(KNR), 2 Mai 1002 CONSTRAINT FK_Kunde 3 Hai FOREIGN KEY (Betreuer) REFERENCES Verkaeufer(VNR) 3 Zeilen ausgewählt. ); INSERT INTO Kunde(KNR,Name) VALUES(3,'Hai'); SELECT * FROM Kunde; Datenbanksysteme Prof. Dr. Stephan Kleuker 126
Foreign Key ohne Delete Cascade Verkaeufer Kunde VNR Vname Status Gehalt KNR Name Betreuer 1001 Meier Junior 1000 1 Olm 1001 1002 Schmidt Senior 3000 2 Mai 1002 CREATE TABLE Kunde( KNR NAME BETREUER KNR NUMBER, ---------- ------------ ---------- Name VARCHAR(12), 1 Olm 1001 Betreuer NUMBER, 2 Mai 1002 PRIMARY KEY(KNR), CONSTRAINT FK_Kunde DELETE FROM Verkaeufer FOREIGN KEY (Betreuer) WHERE VNR=1001 REFERENCES Verkaeufer(VNR) * ); FEHLER in Zeile 1: ORA-02292: Verstoß gegen SELECT * FROM Kunde; Constraint (KLEUKER.FK_Kunde). DELETE FROM Verkaeufer WHERE VNR=1001;Untergeordneter Datensatz gefunden. Datenbanksysteme Prof. Dr. Stephan Kleuker 127
Foreign Key mit Delete Cascade Verkaeufer Kunde VNR Vname Status Gehalt KNR Name Betreuer 1001 Meier Junior 1000 1 Olm 1001 1002 Schmidt Senior 3000 2 Mai 1002 CREATE TABLE Kunde( KNR NUMBER, KNR NAME BETREUER Name VARCHAR(12), ---------- ------------ ---------- Betreuer Number, 1 Olm 1001 PRIMARY KEY(KNR), 2 Mai 1002 CONSTRAINT FK_Kunde FOREIGN KEY (Betreuer) 2 Zeilen ausgewählt. REFERENCES Verkaeufer(VNR) 1 Zeile wurde gelöscht. ON DELETE CASCADE ); KNR NAME BETREUER SELECT * FROM Kunde; ---------- ------------ ---------- DELETE FROM Verkaeufer WHERE VNR=1001; 2 Mai 1002 SELECT * FROM Kunde; 1 Zeile wurde ausgewählt. Datenbanksysteme Prof. Dr. Stephan Kleuker 128
Formatvorlage • SQL bietet viele Alternativen, wo Constraints stehen können => in Projekten Coding-Guideline benötigt CREATE TABLE Kunde( Attribute, nur elementare KNR NUMBER, Constraints und Default- Name VARCHAR(12) NOT NULL, Werte Betreuer Number, PRIMARY KEY(KNR), dann Primärschlüssel CONSTRAINT FK_Kunde1 dann Fremdschlüssel (am FOREIGN KEY (Betreuer) Constraintnamen erkennbar) REFERENCES Verkaeufer(VNR), CONSTRAINT GrosseKNR dann weitere Constraints CHECK(KNR>1000), ); Datenbanksysteme Prof. Dr. Stephan Kleuker 129
Tabellen löschen DROP TABLE [CASCADE CONSTRAINTS] • Tabellen müssen nicht leer sein, wenn sie gelöscht werden sollen • Eine Tabelle, auf die noch eine andere Tabelle mit REFERENCES zeigt, kann mit dem einfachen DROP TABLE nicht gelöscht werden • Mit DROP TABLE CASCADE CONSTRAINTS wird eine Tabelle immer gelöscht, bei anderen Tabellen, die mit REFERENCES auf diese Tabelle zeigen, wird diese Integritätsbedingung (dieses Constraint) gelöscht • Achtung! SQL-Standard nur DROP TABLE , entspricht dann CASCADE CONSTRAINTS Datenbanksysteme Prof. Dr. Stephan Kleuker 130
Ändern von Tupeln UPDATE SET = | (), ... = | () WHERE • Für jede Tabellenzeile, die die erfüllt, werden die Werte der Attribute wie beschrieben geändert UPDATE City SET Name = 'Leningrad', Population = Population + 1000 WHERE Name = 'Sankt-Petersburg' Datenbanksysteme Prof. Dr. Stephan Kleuker 131
Überblick über Tabellen in Oracle • In Oracle kann man sich mit dem Befehl DESCRIBE oder DESC über die Tabellenstruktur informieren (so keine Angaben zu PRIMARY KEY oder Constraints) • DESC City Name Null? Typ NAME NOT NULL VARCHAR(35) COUNTRY NOT NULL VARCHAR(4) PROVINCE NOT NULL VARCHAR(32) POPULATION NUMBER LONGITUDE NUMBER LATITUDE NUMBER • Hinweise: In Oracle jeden Befehl vor der Ausführung mit einem Semikolon beenden, alle Eingaben sollten getrennt in einem Text-File gespeichert werden Datenbanksysteme Prof. Dr. Stephan Kleuker 132
Vorgehensweise bei Übungen • Will man Definitionen von Tabellen testen, empfiehlt es sich ein SQL-Skript der folgenden Form für ORACLE zu schreiben: DROP TABLE A CASCADE CONSTRAINTS; DROP TABLE B CASCADE CONSTRAINTS; CREATE TABLE A( ...); CREATE TABLE B( ...); INSERT INTO A VALUES(...); ... INSERT INTO B VALUES(...); ... SELECT * FROM A; // genauer nächste VL SELECT * FROM B; // genauer nächste VL • Dieses Skript wird in der DB ausgeführt. Ergebnisse werden von der DB ausgegeben • Achtung: Scheitert ein SQL-Befehl wird der Fehler ausgegeben und trotzdem der nächste Befehl ausgeführt (deshalb läuft unser Skript) • Speichern Sie ihre Skripten in *.sql-Dateien Datenbanksysteme Prof. Dr. Stephan Kleuker 133
Mondial • Übungsbeispiel zusammengestellt von der Uni Freiburg („wohnt“ jetzt in Göttingen, Prof. May, [Mon] http://www.dbis.informatik.uni-goettingen.de/Mondial/) • Zusammenstellung verschiedener geographischer Daten (keine Garantie der Richtigkeit, etwas veraltet) • Simuliert echte DB mit unvollständigen Daten • Steht auch lokal auf der Veranstaltungsseite zur Verfügung (Datenbankschema und Inhalt) • Soll jeder zum Ausprobieren in seine „lokale“ DB-Version auf dem Oracle-Server einspielen. • SQL-Aufrufe über das Web: http://www.semwebtech.org/sqlfrontend/ • Oracle 11g SQL-Referenz beachten Datenbanksysteme Prof. Dr. Stephan Kleuker 134
Ausschnitt ER-Mondial [Mon] Datenbanksysteme Prof. Dr. Stephan Kleuker 135
Ihr Arbeitsbereich • Nach dem Anmelden befinden Sie sich in ihrem lokalen Datenbankbereich, in dem Sie ihre persönlichen Tabellen anlegen können • Angelegte Tabellen und eingetragene Werte bleiben nach dem Verlassen der Datenbank erhalten, es ist kein vorheriges Abspeichern notwendig • Für Experten: Bei der Anmeldung wurde bereits eine konkrete Datenbank ausgewählt, ein USES DBx ist nicht notwendig, Sie können aber auch keine zusätzlichen Datenbanken einrichten Datenbanksysteme Prof. Dr. Stephan Kleuker 136
Oberfläche des Worksheets Oracle SQL-Developer Detailbeschreibung auf Web-Seite Datenbanksysteme Prof. Dr. Stephan Kleuker 137
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