FORORD... III KAPITTELOVERSIKT... VI INNHOLDSFORTEGNELSE... VII DEL I SQL OG RELASJONSDATABASER INTRODUKSJON...

Transkript

1 Innholdsfortegnelse FORORD... III KAPITTELOVERSIKT... VI INNHOLDSFORTEGNELSE... VII DEL I SQL OG RELASJONSDATABASER INTRODUKSJON DATABASESYSTEMER Anvendelser Oppgaver og arkitektur Brukere Databaseobjekter Metadata og systemkatalogen DATABASEHÅNDTERINGSSYSTEMER Klassifisering Utførelse av SQL-spørringer Effektiv dataaksess Transaksjoner og samtidighetskontroll Livsløpet til et databasesystem DIGITAL REPRESENTASJON AV DATA Data og informasjon Tall og tekst som Ascii og binært Måleenheter for datamengder Bilder og video Databasetabeller DATAMASKINER OG PROGRAMMER Komponentene i en datamaskin Dataoverføring mellom minne og harddisk Programmer og programutførelse Operativsystem Programmeringsspråk HOBBYHUSET AS AKTUELLE DATABASEPRODUKTER OPPSUMMERING OPPGAVER TABELLER OG ENKLE SPØRRINGER... 26

2 viii Innholdsfortegnelse 2.1 OPPBYGGING AV DATABASETABELLER SQL VELGE UT KOLONNER VELGE UT RADER UTTRYKK AVLEDET INFORMASJON INTERVALLSØK OG JOKERNOTASJON SORTERING GRUPPERING OG MENGDEFUNKSJONER OPPSUMMERING OPPGAVER TABELLDEFINISJON OG DATAMANIPULERING DATATYPER Standard datatyper Datatyper i konkrete systemer TABELLDEFINISJON Primærnøkler Nullmerker Unike kolonner Standardverdier Fremmednøkler Massesletting og masseoppdatering Forretningsregler Endre tabellstruktur IMPLEMENTASJON AV DATABASER Databaseobjekter Systemkatalogen og skjemaer Verktøy og skriptfiler AJOURHOLD AV TABELLER Innsettingsspørringer Slettespørringer Oppdateringsspørringer Transaksjoner OPPSUMMERING OPPGAVER SPØRRINGER MOT FLERE TABELLER REDUNDANS HOBBYHUSET AS KRYSSPRODUKT INDRE KOBLINGER... 77

3 Innholdsfortegnelse ix Likekobling Syntaks for likekoblinger Likekoblinger og fremmednøkler Koble tre eller flere tabeller Gruppering og likekoblinger Egenkoblinger Generelle koblinger MENGDEOPERASJONER OG YTRE KOBLINGER Venstre og høyre ytre kobling Vanskeligheter med ytre koblinger Union, snitt og differanse OPPSUMMERING OPPGAVER AVANSERTE SPØRRETEKNIKKER VALGUTTRYKK OG NULLMERKER SPØRRING PÅ SPØRRING PARAMETERSPØRRINGER DELSPØRRINGER Delspørringer i betingelser Vekselvirkende delspørringer Operatorer for delspørringer Delspørringer i SELECT-delen Delspørringer i FROM-delen Delspørringer i INSERT, UPDATE og DELETE PÅ TOPP REKURSJON KRYSSTABELLSPØRRINGER GENERERE TABELLINNHOLD OPPSUMMERING OPPGAVER RELASJONSMODELLEN REPRESENTASJONSUAVHENGIGHET RELASJONER INTEGRITETSREGLER Funksjonelle avhengigheter Primærnøkler og entitetsintegritet Fremmednøkler og referanseintegritet RELASJONSALGEBRA Seleksjon og projeksjon Mengdeoperatorer union, snitt og differanse

4 x Innholdsfortegnelse Kryssprodukter og koblinger Divisjon Algebraiske uttrykk Grunnleggende og avledbare operatorer RELASJONSKALKYLE DATABASESYSTEMER OG RELASJONSMODELLEN Rekkefølge og repetisjoner i databasetabeller SQL og relasjonsalgebra OPPSUMMERING OPPGAVER DEL II DATABASEDESIGN DATAMODELLERING MED E/R E/R-DIAGRAMMER OG TABELLSTRUKTUR ENTITETER, ATTRIBUTTER OG IDENTIFIKATORER FORHOLD Kardinalitet Roller og navn på forhold REPRESENTASJON OG SVAKE ENTITETER ATTRIBUTTER TIL FORHOLD OG KOBLINGSENTITETER Forhold mellom 3 eller flere entiteter SUBTYPER METODIKK Finne entitetene Entitet eller attributt? Valg av identifikator Historikk Hode/linje-mønsteret Egenforhold Hierarkier Tid og rom Ikke-atomære attributter OPPSUMMERING OPPGAVER LOGISK DATABASEDESIGN FRA E/R-DIAGRAMMER TIL TABELLER Entiteter, attributter og identifikatorer En-til-mange forhold Svake entiteter Mange-til-mange forhold En-til-en forhold

5 Innholdsfortegnelse xi Håndtere minimumsskranker Subtyper NORMALISERING Redundans og funksjonelle avhengigheter Problemer med dårlig design Dekomponere tabeller NF, 2NF og 3NF Boyce-Codd NormalForm (BCNF) Sammenhengen mellom normalformene Forskjell på 3NF og BCNF Normalisering utover BCNF Redundans som ikke lar seg fjerne ved normalisering UTSNITT Utsnitt i SQL Spørringer mot utsnitt Oppdaterbarhet av utsnitt Representasjonsuavhengighet OPPSUMMERING OPPGAVER FYSISK DATABASEDESIGN LAGRINGSMEDIER Klassifisering og minnehierarki Oppbyggingen av en harddisk Dataoverføring mellom minne og harddisk En modell av harddisken RAID Solid-State Disks (SSD) FILSTRUKTURER OG AKSESSMETODER Representasjon av poster Heap-filer Sekvensielle filer Hashing INDEKSER Indekssekvensielle filer Sekundærindekser Flernivåindekser Bitmap-indekser Opprette indekser med SQL RETNINGSLINJER FOR FYSISK DESIGN Valg av datatyper

6 xii Innholdsfortegnelse Valg av filstruktur og indekser Denormalisering ANSI/SPARC 3-SKJEMA ARKITEKTUR OPPSUMMERING OPPGAVER DEL III DATABASER I PRODUKSJON TRANSAKSJONER INTRODUKSJON HÅNDTERING AV FEILSITUASJONER Definisjon av transaksjoner Kontrollerte avbrudd og feilsituasjoner Transaksjonsloggen Gjenoppbygging med transaksjonslogg FLERBRUKERDATABASER Prosesser ACID-egenskapene Les-beregn-skriv Utfordringer med samtidige brukere Låsemekanismer Serialiserbare forløp To-faselåsing Vranglås Isolasjonsnivåer og optimistisk låsing OPPSUMMERING OPPGAVER DATABASEADMINISTRASJON SYSTEMARKITEKTUR Sentraliserte databasesystemer Klient/tjener-arkitektur Distribuerte databasesystemer Databaser og skytjenester OPPBYGGING AV ET DATABASESYSTEM Data og metadata Moduler i et DBHS SPØRREOPTIMALISERING Introduksjon Relasjonsalgebra og operatortrær Regelbasert optimalisering Kostnadsbasert optimalisering Algoritmer for behandling av data på harddisk

7 Innholdsfortegnelse xiii 11.4 OPPGAVENE TIL EN DBA Brukeradministrasjon Overvåking Sikkerhetskopiering og gjenoppbygging Optimalisering OPPSUMMERING OPPGAVER DEL IV DATABASEAPPLIKASJONER APPLIKASJONSUTVIKLING INFORMASJONSSYSTEMER Fysisk arkitektur Logisk arkitektur Plattform og utviklingsstakker SYSTEMUTVIKLING Metoder Perspektiver og beskrivelsesspråk Faser og leveranser Dokumentasjon av det ferdige systemet PROGRAMMERING Programmeringsspråk Imperative språk Modularisering av programkode Databaseprogrammering OPPSUMMERING WEB-APPLIKASJONER WEB-TEKNOLOGI Introduksjon Internett HTML HTTP INTRODUKSJON TIL PHP Installasjon Dynamiske nettsider Variabler, løkker og valg PHP-tabeller HTML-skjemaer Modularisering av kode DATABASEPROGRAMMERING I PHP Mysqli Åpne og lukke forbindelsen til databasen

8 xiv Innholdsfortegnelse Utføre utvalgsspørringer Behandle spørreresultater og generere HTML Flere typer av SQL-spørringer Autonummerering Fange opp feil Sesjoner JAVASCRIPT I WEB-KLIENTER Inndatavalidering Kalkulerte skjemafelt SIKRING AV WEB-APPLIKASJONER Brukernavn og passord Vasking av inndata OPPSUMMERING OPPGAVER LAGREDE PROGRAMMER LAGREDE RUTINER Lagrede prosedyrer Utføre SQL i lagrede rutiner Lagrede funksjoner Markører (cursors) BRUKE LAGREDE RUTINER FRA PHP Utføre SQL-spørringer Klargjorte spørringer (prepared statements) Prosedyrekall Brukervariabler og utdata Returnere spørreresultater Transaksjoner CRUD-rutiner TRIGGERE Definisjon AFTER-triggere BEFORE-triggere Systemkatalogen OPPSUMMERING OPPGAVER DEL V UTVALGTE EMNER OBJEKTER OG DATABASER EN KRITIKK AV RELASJONSDATABASER Geografiske informasjonssystemer Behov for brukerdefinerte datatyper

9 Innholdsfortegnelse xv 15.2 OBJEKTORIENTERTE BEGREPER Historikk Objekter og klasser Metoder og innkapsling Arv og polymorfi OBJEKTORIENTERT ANALYSE OG DESIGN MED UML UML-diagrammer Klassediagrammer DATABASEPROGRAMMERING MED JDBC OBJECT-RELATIONAL MAPPING (ORM) Objektorienterte datastrukturer Fra objekter til tabeller Annotering av klasser Likhet LINQ Spørringer mot objektsamlinger Spørringer mot databasen Oppdatering av databasen OBJEKTRELASJONELLE DATABASER Kort om objektorienterte databaser Objekt-typer og objekt-tabeller Verdisamlinger som datatype Subtyper Objektidentifikatorer og objektreferanser OPPSUMMERING OPPGAVER XML INTRODUKSJON TIL XML XML og HTML Prolog og elementer Attributter Kommentarer og prosesseringsinstruksjoner Entitetsreferanser og CDATA Navnerom Anvendelser av XML XML SOM HIERARKISK STRUKTUR Generelt om trestrukturer Dokumentobjektmodellen Stiuttrykk og hyperlenker STILARK OG SPØRRESPRÅK

10 xvi Innholdsfortegnelse Generelt om stilark XSLT Spørrespråk BESKRIVE LOVLIG STRUKTUR Dokumenttypedefinisjon XML Schema REPRESENTASJON AV DATA XML-representasjon av tabelldata Normalisert datamodell for dokumenter WEB-TJENESTER Motivasjon og anvendelser Bruke web-tjenester: SOAP Beskrive og oppdage web-tjenester: WSDL og UDDI INFORMASJONSGJENFINNING Søkemotorer Fritekstsøk OPPSUMMERING OPPGAVER A SQL A.1 VANLIGE SQL-KOMMANDOER A.2 FUNKSJONER A.2.1 Funksjoner på tall A.2.2 Funksjoner på tekststrenger A.2.3 Funksjoner på datoer og klokkeslett A.2.4 Konvertering mellom datatyper B HOBBYHUSET LITTERATURLISTE STIKKORDLISTE