Tabelldefinisjon og datamanipulering

Transkript

1 Tabelldefinisjon og datamanipulering Tabelldefinisjon med SQL og i utformingsvisning Datatyper Primærnøkler og fremmednøkler Entitetsintegritet og referanseintegritet Nullmerker, repetisjoner, standardverdier Forretningsregler / valideringsregler Innsetting, oppdatering og sletting Import av data Metadatabase SQL-skript Pensum: Kapittel 3 Databaser Leksjon 2: Tabelldefinisjon og datamanipulering - 1

2 En database inneholder mange tabeller Tabellene til Hobbyhuset (fra Relasjonsvinduet i Access): (liknende «EERdiagram» i MySQL work bench) Databaser Leksjon 2: Tabelldefinisjon og datamanipulering - 2

3 Det meste lar seg representere i tabeller Databaser Leksjon 2: Tabelldefinisjon og datamanipulering - 3

4 Databasetabellen Vare VNr Betegnelse Pris Kategori Antall Hylle Marsipantang Konditor 0 B Malerskrin, 6 farger Hobbymaling 2 B Nisseskjegg, 30 cm Dukker Hengebegonia, 10 stk Blomster 206 E Kram tørrfluekorker Fiske 213 B Lakrisekstrakt, 100g Konditor 104 B Antron garn, hvit Fiske 21 B Glasskuler, 100 gr Dukker 0 E Tubeflueverktøy Fiske 39 B Blomkarse Blomster 206 E Moro med marsipan Bøker 140 C Gipsform marihøner Keramikk 124 B03 Rad, kolonne, (atomær) verdi, primærnøkkel, nullmerke. Databaser Leksjon 2: Tabelldefinisjon og datamanipulering - 4

5 Databasetabellen Vare VNr Betegnelse Pris Kategori Antall Hylle Marsipantang Konditor 0 B Malerskrin, 6 farger Hobbymaling 2 B Nisseskjegg, 30 cm Dukker Gipsform marihøner Keramikk 124 B03 Hvilket datatyper? VNr - INT (SMALLINT) vs. CHAR(5) Betegnelse CHAR(n) vs. VARCHAR(n) Pris DECIMAL(8,2) Kategori - CHAR(n) vs. VARCHAR(n) Hylle CHAR(3) Databaser Leksjon 2: Tabelldefinisjon og datamanipulering - 5

6 Databasetabellen Vare VNr Betegnelse Pris Kategori Antall Hylle Marsipantang Konditor 0 B Malerskrin, 6 farger Hobbymaling 2 B Nisseskjegg, 30 cm Dukker Hengebegonia, 10 stk Blomster 206 E Kram tørrfluekorker Fiske 213 B Lakrisekstrakt, 100g Konditor 104 B Antron garn, hvit Fiske 21 B Glasskuler, 100 gr Dukker 0 E Tubeflueverktøy Fiske 39 B Blomkarse Blomster 206 E Moro med marsipan Bøker 140 C Gipsform marihøner Keramikk 124 B03 Kan vi unngå å skrive samme «Kategori» tekst flere ganger? Databaser Leksjon 2: Tabelldefinisjon og datamanipulering - 6

7 Tabellene Vare og Kategori KatNr Kategori 1 Blomster 2 Bøker 3 Konditor 4 Hobbymaling 5 Keramikk 6 Dukker 7 Fiske Oppslagstabell Fremmednøkkel Unngår skrivefeil. Sparer lagringsplass. Vi kan gjenskape den opprinnelige tabellen. VNr... KatNr Databaser Leksjon 2: Tabelldefinisjon og datamanipulering - 7

8 Person PNr Fornavn Etternavn Adresse PostNr Per Lie Kongens gate Kari Hansen C.A. Larsens gate Lise Andersen Josefinegata Ola Klausen Rådhusgata Hanne Jensen Peter Grøns gate Gro Aslaksen Bøgata Åge Hansen Torggata Kari Larsen Gamleveg PNr er en naturlig primærnøkkel. Navnet på poststedet er lagret i en egen oppslagstabell. Databaser Leksjon 2: Tabelldefinisjon og datamanipulering - 8

9 En Ansatt-tabell med for få kolonner Fornavn Lønn Per Lise Per Kari Hanne Per Ole En tabell skal alltid ha en primærnøkkel. Ingen repetisjoner Ingen nullmerker Hva hvis vi velger Fornavn? Hva hvis vi velger Lønn? Hva hvis vi velger Fornavn+Lønn? Radene i en databasetabell er ikke nummererte (som i Excel). Vi trenger flere kolonner! Databaser Leksjon 2: Tabelldefinisjon og datamanipulering - 9

10 Student SNr PNr Fornavn Etternavn Studium Start Per Lie Informatikk Kari Hansen Økonomi Lise Andersen Informatikk Ola Klausen Historie Hanne Jensen Idrett Gro Aslaksen Innovasjon Åge Hansen Revisjon Kari Larsen Innovasjon 2007 SNr (studentnr) og PNr (personnr) er begge kandidatnøkler. Velger én kandidatnøkkel som primærnøkkel. Databaser Leksjon 2: Tabelldefinisjon og datamanipulering - 10

11 Kjøretøy RegNr Merke Modell År Km LY Toyota Corolla NV Toyota Avensis DA Ford Focus NV Nissan Micra Noen fysiske objekter som bøker, personer og kjøretøy har en etablert primærnøkkel (ISBN, personnr, registreringsnr) i «virkelighetens verden». For andre fysiske objekter er det naturlig å etablere et «løpenr» VNr for Vare, SNr for Student osv. Databaser Leksjon 2: Tabelldefinisjon og datamanipulering - 11

12 Data som kan avledes: Skøyteresultat Løper Distanse Plass Tid Vi lagrer ikke mer data enn vi må. Verdiene i kolonnen Plass kan avledes fra? Databaser Leksjon 2: Tabelldefinisjon og datamanipulering - 12

13 Sammensatte objekter: Ordre og Ordrelinje OrdreNr Ordredato KNr Tenk på et ordreskjema. Ordreskjemaet består av et «hode» (dato, kundenr, ) og et antall «linjer», (varenummer, antall, ) Det er et en-til-mange forhold mellom en ordre og en linje på denne ordren. Primærnøkkel? Fremmednøkkel? OrdreNr VNr Pris Antall Databaser Leksjon 2: Tabelldefinisjon og datamanipulering - 13

14 Databasetabellen Vare VNr Betegnelse Pris Kategori Antall Hylle Marsipantang Konditor 0 B Malerskrin, 6 farger Hobbymaling 2 B Nisseskjegg, 30 cm Dukker Hengebegonia, 10 stk Blomster 206 E Kram tørrfluekorker Fiske 213 B Lakrisekstrakt, 100g Konditor 104 B Antron garn, hvit Fiske 21 B Glasskuler, 100 gr Dukker 0 E Tubeflueverktøy Fiske 39 B Blomkarse Blomster 206 E Moro med marsipan Bøker 140 C Gipsform marihøner Keramikk 124 B03 VNr er fremmednøkkel i tabellen Ordrelinje mot tabell Vare! Databaser Leksjon 2: Tabelldefinisjon og datamanipulering - 14

15 Hierarkier: Diskusjonsforum Id Avsender Dato Melding SvarPå 1 kahn Bla bla bla... 2 ok Bla bla bla jwh Bla bla bla kahn Bla bla bla kasper Bla bla bla... 6 jesper Bla bla bla Et forum har flere diskusjonstråder. Hver tråd er et hirerarki (et tre). Et innlegg kan få flere svar. Et innlegg starter en ny tråd, eller er svar på et bestemt innlegg. Er det fremmednøkler i tabellen? 6 Databaser Leksjon 2: Tabelldefinisjon og datamanipulering - 15

16 så hvordan kan vi definere tabeller? Databaser Leksjon 2: Tabelldefinisjon og datamanipulering - 16

17 Data og metadata Et databasesystem inneholder både data og metadata. Metadata betyr «data om data». En metadatabase beskriver oppbyggingen av en database: Hva heter tabellene? Hvilke kolonner består hver tabell av? Hvilken datatype har hver kolonne? Hva er primærnøkkel for hver tabell? Hvilke kolonner er fremmednøkler, og mot hvilken tabell? Hvilke forretningssregler er definert på hvilke tabeller? Metadata kan lagres i tabeller. Metadatabasen blir lagret i systemkatalogen. DBHS ajourfører tabellene i systemkatalogen. Databaser Leksjon 2: Tabelldefinisjon og datamanipulering - 17

18 Operasjoner på tabellstruktur Før vi kan legge inn og hente ut data fra en tabell må vi definere hva slags struktur tabellen skal ha. Definere (opprette): CREATE TABLE Ansatt Endre struktur: ALTER TABLE Ansatt Slette: DROP TABLE Ansatt Det finnes også muligheter for å spørre: Hvordan er tabellen Ansatt definert? DBHS slår opp i systemkatalogen. Databaser Leksjon 2: Tabelldefinisjon og datamanipulering - 18

19 Datatyper SQL definerer et sett av innebygde datatyper, bl.a.: CHAR(n) - for eksempel CHAR(30) VARCHAR(n) - for eksempel VARCHAR(30) INTEGER SMALLINT DECIMAL(p,s) - for eksempel DECIMAL(5,2) FLOAT DATE TIME Noen DBHS tilbyr flere datatyper. Eksempel: CURRENCY i Access. Til hver datatype hører det et sett av operatorer og funksjoner. Databaser Leksjon 2: Tabelldefinisjon og datamanipulering - 19

20 Hensikten med datatyper Følgende uttrykk er meningsløse: > 'Andersen' Lønn + AnsattDato AnsattNr + Lønn Etternavn < Stilling Ved å bestemme en datatype for hver kolonne vil DBHS sjekke at vi ikke «sammenligner epler med pærer». Hvilke av uttrykkene over fører til feilmelding? Det finnes funksjoner for eksplisitt konvertering mellom datatyper. CAST(expr AS type) Databaser Leksjon 2: Tabelldefinisjon og datamanipulering - 20

21 Et enklere eksempel Vi bruker prosjektdatabasen som eksempel: Ansatt( AnsattNr, Fornavn, Etternavn, AnsattDato, Stilling, Lønn ) Prosjekt( ProsjektNr, Budsjett, Leder* Start, Slutt ) ProsjektDeltakelse( AnsattNr*, ProsjektNr*, AntTimer ) Notasjon: Tabellnavn ( kolonne,, kolonne ) Primærnøkler er understreket. Fremmednøkler er merket med ei stjerne *. Databaser Leksjon 2: Tabelldefinisjon og datamanipulering - 21

22 Tabelldefinisjon i SQL (forsøk 1) Tabellnavn + navn og datatype for hver kolonne: CREATE TABLE Ansatt ( AnsattNr INTEGER, Fornavn VARCHAR(15), Etternavn VARCHAR(40), AnsattDato DATE, Stilling VARCHAR(20), Lønn INTEGER ) Valg av datatype er ikke alltid opplagt. Hva med telefonnummer? Databaser Leksjon 2: Tabelldefinisjon og datamanipulering - 22

23 Tabellen Ansatt AnsattNr Etternavn Fornavn AnsattDato Stilling Lønn 1 Veum Varg Løpegutt Stein Trude DBA Dudal Inger-Lise Sekretær Hansen Hans Programmerer Bjørnsen Henrik Tekstforfatter Gredelin Sofie Underdirektør Zimmermann Robert Regnskapsfører Nilsen Lise Direktør Fosheim Katinka Selger Lovløs Ada Programmerer Ibsen Bjørnstjerne Tekstforfatter Fleksnes Marve Lagerleder Felgen Reodor Sykkelreparatør Karius Jens Salgssekretær Wirkola Gabriel Sekretær Primærnøkkel? Databaser Leksjon 2: Tabelldefinisjon og datamanipulering - 23

24 Definisjon av primærnøkkel i SQL Alle tabeller skal ha en primærnøkkel: CREATE TABLE Ansatt ( AnsattNr INTEGER, Fornavn VARCHAR(15), Etternavn VARCHAR(40), AnsattDato DATE, Stilling VARCHAR(20), Lønn CURRENCY, CONSTRAINT AnsattPN PRIMARY KEY (AnsattNr) ) AnsattPN er navnet på primærnøkkeldefinisjonen. Navnet velges fritt. Kan for eksempel bruke tabellnavn + PN (for PrimærNøkkel). Hvorfor kalles primærnøkkeldefinisjon «constraint»? Databaser Leksjon 2: Tabelldefinisjon og datamanipulering - 24

25 Integritetsregler Entitetsintegritet: En primærnøkkel skal ikke inneholde nullmerker eller repetisjoner. Motivasjon: Rader representerer «ting» eller «entiteter». Vi lagrer ikke informasjon om noe vi ikke kan identifisere. Entitetsintegritet: Beskjed til DBHS (constraint): AnsattNr skal ikke inneholde repetisjoner eller nullmerker! I hvilke situasjoner må DBHS sjekke? Når en ny rad blir satt inn. Når en verdi i primærnøkkel blir endret. Databaser Leksjon 2: Tabelldefinisjon og datamanipulering - 25

26 Fremmednøkler Eksempel fra Hobbyhuset: Alle varenumre i tabellen Ordre må finnes i tabellen Vare. Vi selger ikke varer vi ikke har! Kolonnen Ordre.VNr er en fremmednøkkel, og «peker på» Vare.VNr. Databaser Leksjon 2: Tabelldefinisjon og datamanipulering - 26

27 Unionskompatible kolonner Informasjonen i to tabeller kan «kobles» når de inneholder kolonner med «samme slags verdier». Ansattnummer forekommer i Ansatt.AnsattNr, Prosjekt.Leder og ProsjektDeltakelse.AnsattNr. Prosjektnummer forekommer i Prosjekt.ProsjektNr og ProsjektDeltakelse.ProsjektNr. Beløp forekommer i Ansatt.Lønn og Prosjekt.Budsjett. To kolonner er unionskompatible hvis de har samme domene (datatype). Både Etternavn og Stilling inneholder tekststrenger, men det gir ikke mening å sammenligne verdier fra de to domenene. Hvorvor? Databaser Leksjon 2: Tabelldefinisjon og datamanipulering - 27

28 Tabellen Ansatt AnsattNr Etternavn Fornavn AnsattDato Stilling Lønn 1 Veum Varg Løpegutt Stein Trude DBA Dudal Inger-Lise Sekretær Hansen Hans Programmerer Bjørnsen Henrik Tekstforfatter Gredelin Sofie Underdirektør Zimmermann Robert Regnskapsfører Nilsen Lise Direktør Fosheim Katinka Selger Lovløs Ada Programmerer Ibsen Bjørnstjerne Tekstforfatter Fleksnes Marve Lagerleder Felgen Reodor Sykkelreparatør Karius Jens Salgssekretær Wirkola Gabriel Sekretær Databaser Leksjon 2: Tabelldefinisjon og datamanipulering - 28

29 Tabeller Prosjekt + ProsjektDeltakelse Prosjekt Nr Budsjett Leder Start Slutt ProsjektNr AnsattNr AntTimer Databaser Leksjon 2: Tabelldefinisjon og datamanipulering - 29

30 Fremmednøkler Eksempel: Vi registrerer kun timer (i ProsjektDeltakelse) på ansatte som allerede er lagt inn i tabellen Ansatt! En (samling) kolonne(r) X i tabell T1 er en fremmednøkkel med hensyn på tabell T2 hvis følgende alltid gjelder: En verdi i X er enten NULL, eller identisk med en verdi i primærnøkkelen til T2. Ingen rader i T1 er delvis NULL i kolonnene X. Fremmednøkkelen skal være unionskompatibel med tilhørende primærnøkkel. Beskjed til DBHS: Sjekk at verdiene i fremmednøkkelen er en delmengde av verdiene i tilhørende primærnøkkel. Fremmednøkkel Primærnøkkel Databaser Leksjon 2: Tabelldefinisjon og datamanipulering - 30

31 Definisjon av fremmednøkler i SQL Vi må angi navn på kolonne(r) og navn på referert tabell: CREATE TABLE ProsjektDeltakelse ( AnsattNr INTEGER, ProsjektNr INTEGER, AntTimer INTEGER, CONSTRAINT ProsjektDeltakelsePN PRIMARY KEY ( AnsattNr, ProsjektNr ), CONSTRAINT ProsjektDeltakelseAnsattFN FOREIGN KEY ( AnsattNr ) REFERENCES Ansatt, CONSTRAINT ProsjektDeltakelseProsjektFN FOREIGN KEY ( ProsjektNr ) REFERENCES Prosjekt ) Selve regelen kan for eksempel navngis ved: FraTabell + TilTabell + FN (for FremmedNøkkel). Databaser Leksjon 2: Tabelldefinisjon og datamanipulering - 31

32 Egenskaper ved fremmednøkler Ved sletting av ansatt: Sett nullmerke i Prosjekt.Leder for prosjekter der vedkommende er prosjektleder. Ved endring av ansattnummer: Endre ansattnummer i Prosjekt.Leder tilsvarende. CONSTRAINT AnsattProsjektFN FOREIGN KEY (Leder) REFERENCES Ansatt (AnsattNr) ON DELETE SET NULL, ON UPDATE CASCADE Andre muligheter SET DEFAULT (setter inn standardverdi) Databaser Leksjon 2: Tabelldefinisjon og datamanipulering - 32

33 Integritetsregler Referanseintegritet: Alle verdier i en fremmednøkkel (som ikke er NULL) skal finnes i primærtabellen. Motivasjon: Fremmednøkler er «referanser» eller «pekere» til entiteter. Hvis vi peker på noe skal det eksistere, men det er lov ikke å peke! Referanseintegritet: Beskjed til DBHS: ProsjektDeltakelse.AnsattNr skal kun inneholde verdier som også finnes i Ansatt.AnsattNr! I hvilke situasjoner må DBHS sjekke? Databaser Leksjon 2: Tabelldefinisjon og datamanipulering - 33

34 Nullmerker, repetisjoner og standardverdier NOT NULL betyr at kolonnen må fylles ut, UNIQUE hindrer to like verdier, og DEFAULT brukes for å definere standardverdier. CREATE TABLE Student ( StudNr CHAR( 6 ), PersonNr CHAR( 11 ) UNIQUE NOT NULL, Fornavn VARCHAR(15) NOT NULL, Etternavn VARCHAR(40) NOT NULL, PrivatEpost VARCHAR( 40 ) UNIQUE, Status VARCHAR(15) DEFAULT 'Aktiv', CONSTRAINT StudentPK PRIMARY KEY ( StudNr )) Hvilket egenskaper bør StudNr ha? Databaser Leksjon 2: Tabelldefinisjon og datamanipulering - 34

35 Valideringsregler / forretningsregler Valideringsregler øker datakvaliteten: Lønn < Fødselsdato < AnsattDato DBHS sjekker at valideringsreglene blir overholdt. Blir innført som en del av en tabelldefinisjon: CONSTRAINT MaxLønn CHECK (Lønn < ) Mer kompliserte «forretningsregler»: Summerte lønnsutgifter for et prosjekt skal ikke overstige budsjettet. Kontroll krever «programmering» (kan gjøres med såkalte triggere, se kap. 14). Databaser Leksjon 2: Tabelldefinisjon og datamanipulering - 35

36 Fremmednøkler og forretningsregler Eksempel: Lovlige verdier for en kolonne Status i en tabell Student skal være «Aktiv», «Permisjon» og «Sluttet». Vi kan legge det inn som en valideringsregel ved bruk av CHECK i CREATE TABLE. Men vi kan også bruke en «kodetabell» og fremmednøkler. StudNr Status A A S Kode Beskrivelse A Aktiv S Sluttet P Permisjon Databaser Leksjon 2: Tabelldefinisjon og datamanipulering - 36

37 SQL-kommandoer for ajourhold INSERT UPDATE DELETE - setter inn nye rader - endrer i eksisterende rader - sletter utvalgte rader INSERT kommer i to varianter: Legg til 1 rad / legg til mange. UPDATE og DELETE virker i utgangspunktet på alle rader, og må begrenses med en betingelse. Kommandoene brukes oftere av programmerere enn av sluttbrukere. Databaser Leksjon 2: Tabelldefinisjon og datamanipulering - 37

38 Vi ansetter en ny selger: Innsettingsspørringer INSERT INTO Ansatt (AnsattNr, Etternavn, Stilling) VALUES ( 14, 'Hansen', 'Selger') For kolonnenavn som sløyfes fra listen blir det satt inn nullmerker / standardverdier. Visse kolonner må føres opp. Hvilke? Kopierer gamle prosjekter til en hjelpetabell: INSERT INTO GamleProsjekter SELECT * FROM Prosjekt WHERE SluttDato <= '31/12/2009' Databaser Leksjon 2: Tabelldefinisjon og datamanipulering - 38

39 Oppdateringsspørringer Vi øker lønn for alle ansatte med 10%: UPDATE Ansatt SET Lønn=Lønn*1.1 Vi øker lønn og endrer tittel for sekretærene: UPDATE Ansatt SET Lønn=Lønn*1.5, Stilling='Sjefssekretær' WHERE Stilling='Sekretær' UPDATE uten WHERE oppdaterer alle radene! Databaser Leksjon 2: Tabelldefinisjon og datamanipulering - 39

40 Slettespørringer Slett alle varer i kategori Kjøtt: DELETE FROM Vare WHERE Kategori='Kjøtt' Hva gjør denne? DELETE FROM Vare Hvis vi skal slette i flere tabeller må vi skrive flere DELETEkommandoer. Databaser Leksjon 2: Tabelldefinisjon og datamanipulering - 40

41 Skriptfiler Et SQL-skript er en sekvens av SQL-setninger lagret på en fil. Nyttig ved utvikling av nye databaser: CREATE TABLE Vare CREATE TABLE Kunde CREATE TABLE Ordre INSERT INTO Vare INSERT INTO Vare Ved å starte skriptet med å fjerne tabellene kan vi kjøre skriptet flere ganger (endre litt kjøre på nytt ) DROP TABLE Vare DROP TABLE Kunde Access kan ikke lese SQL skriptfiler. Prøv ut i MySQL! Databaser Leksjon 2: Tabelldefinisjon og datamanipulering - 41