Powerpoint-presentatie bij H1-10

Relationele databases Relationele databases en SQLen SQL

hoofdstuk 1 t/m 10hoofdstuk 1 t/m 10

© Mattic b.v., AlmereAlle rechten voorbehouden. Het is docenten toegestaan deze diaserie te gebruiken in combinatiemet het cursusboek. Hierbij mogen ook handouts worden verspreid.Het ppt-bestand bevat voor de SQL-code een niet-standaardlettertype (Letter Gothic). Wanneer u dit niet op uw computer hebt staan, moet u de bestanden openen met het kenmerkalleen-lezen. Anders wordt het lettertype verwijderd, wat ten koste gaat van de opmaak.Zie ook: Informatie over codelettertype voor Windows- en Mac-gebruikers.doc.

Cursusmateriaal

• cursusboek: Relationele databases en SQL• downloaden van www.relsql.nl:

– installatiefile voor de software:• Firebird: databasemanagementsysteem• Boekverkenner: interactieve versie van het boek• IQU (Interactive Query Utility): SQL-tool

– uitwerkingen van opgaven (pdf)– errata

3bij: Relationele databases en SQL ©Mattic b.v.

Installatie van de software:executeer de installatiefile, accepteer alle defaults

Inhoud boek (1)

1 Relationele databases: structuur

2 Relationele databases: regels

3 Communiceren met een relationele database

4 Nulls

5 Normalisatie

Deel A: Relationele databases

relationele model ennormalisatie, practisch ...

… en theoretisch

‘applicatie’praat via SQLmet database


Inhoud boek (2)

6 Informatie uit één tabel

7 Informatie uit meerdere tabellen: joins

8 Statistische informatie

9 Subselects en views

10 Wijzigen van een database-inhoud

Deel B: Relationele databases bevragen en wijzigen

subtaal SQL-DML(Data ManipulationLanguage)


Inhoud boek (3)

11 Definitie van gegevensstructuren

12 Autorisatie

13 Query-optimalisatie

Deel C: Relationele databases beheren

rechten voor gebruikers

14 Aanpak van queryproblemen

15 Transacties en concurrency

16 Triggers en stored procedures

17 De datadictionary

Deel D: Verdieping

programmeren van regels

meer gebruikers

het hart van een relationeel systeem

SQL-DDL

bij grote databases

methodisch problemen oplossen


Hoofdstuk 1:Hoofdstuk 1:

Relationele Relationele databases: databases: structuurstructuur

In dit hoofdstuk ….

• Een applicatie die gebruikmaakt van een relationele database

• Structuren: van gegevens in de applicatie en van gegevens in de database

• Je moet ongewenste databasestructuren kunnen herkennen en tranformeren:– herhalende groepen– redundantie (overtolligheid van gegevens)

• Standaardisatie• In deze cursus: nog geen databases ontwerpen!


Applicatie: Toetjesboek(applicatie bij Firebird-database)


Toetjesboek (applicatie)

• Functionaliteit = wat ‘doet’ de applicatie?

• Functionaliteit van Toetjesboek:– ‘onderhoud’ van gerechten, hun ingrediënten, producten en

eenheden• invoegen (insert)• verwijderen (delete)• wijzigen (update)• zoeken en bladeren


Receptwindow in applicatie (schematisch)

g e re c h t C o u p e K iw an o

e n e rg ie p e r p e rs o o n (kC a l) 4 3 1

b e re id in g s t ijd (m in u t e n ) 2 0

b e re id in g s w ijze S ch i l d e k iw an o , s n i jd h em in s tu k jes , v o eg d e teq u i la to e en laat d i t m en g s el1 5 m in u ten s taan . N eem p er p ers o o n 3 b o l let j es i j s en v o eg h ier d e k iw an om et t eq u i la aan to e. S erv eer m et g ezo et e, s t i j fg es lag en s lag ro o m .

in g re d ië n t e n p ro d u ct h o ev eelh ei d p er p ers o o n een h eid en erg ie p er een h eid (k C al )

i j sk iw an os lag ro o ms u ik ert eq u i la

0 . 1 50 . 50 . 31 01

l i ters tu k sd eci l i t erg rameet l ep el

1 6 0 04 0

3 3 64

3 0


Hoe de gegevens opslaan in database? (1)

Bezwaren:• ‘redundantie’• structuur is (onnodig) complex: de vijfde kolom heeft een

samengestelde structuur (subtabel in elke rij)

Alle gegevens van alle gerechten in één tabel?

naam energiePPbereidingstijdbereidingswijzeingrediënten

product hoeveelheidPPeenheidenergiePECoupe Kiwano 431 20 Schil ... ijs

kiwanoslagroomsuikertequila

0.150.50.3101

literstuksdecilitergrameetlepel

160040336430

Glace Terrace 403 5 Neem ... ijsaardbeienpernodpeper

0.2502

litergrameetlepel

16000.2535

Mango Plus Plus 131 8 Snijd ... mangoaardbeienzure room

0.5500.4

stuksgramdeciliter

800.25195

Gerecht


Redundantie (1)

Redundantie =reconstrueerbaarheid van gegeven(s) uit de context

Ofwel: ‘uit kunnen gummen’ en weer terug kunnen vinden!


product hoeveelheidPPeenheid energiePECoupe Kiwano 431 20 Schil ... ijs


0.150.50.3101


160040336430


0.2502

grameetlepel

0.2535

Gerecht


NB. Je moet wel weten dat er per product maar één eenheid is: beschouw dit als gegeven.

Redundantie (2)

Redundantie kan tot inconsistentie leiden:

Inconsistentie =tegenstrijdigheid van gegeven(s)

Beter op één plek verkeerd dan half goed, half fout !




0.150.50.3101


160040336430


0.2502

litergrameetlepel

14500.2535

Gerecht


Herhalende groep

Bezwaren:• ingewikkelder databasebeheer• gebrek aan symmetrie in behandeling van ‘soorten van dingen’

Opslagstructuur hoort ‘neutraal’ te zijn(i.t.t. een applicatie, die taakgericht is)



kiwanoslagroomsuikertequilatopaz

0.150.50.31011

literstuksdecilitergrameetlepelstuks

16004033643060

Glace Terrace ... ... ... ... ... ... ...Mango Plus Plus ... ... ... ... ... ... ...Macedoine 175 10 Snijd ... mango

tangarinecherimoya

0.511

stuksstuksstuks

806075

Gerecht

toevoegen rij (met subtabel)in hoofdtabel toevoegen rij in subtabel


‘Omkering’ van herhalende groep

‘gerechten’ als herhalende groep bij producten!

naam eenheid energiePEgerechten

gerecht energiePPbereidingstijdbereidingswijzehoeveelheidPPijs liter 1600 Coupe Kiwano

Glace Terrace431403

205

Schil ...Neem ...

0.150.2

kiwano stuks 40 Coupe Kiwano 431 20 Schil ... 0.5slagroom deciliter 336 Coupe Kiwano 431 20 Schil ... 0.3suiker gram 4 Coupe Kiwano 431 20 Schil ... 10tequila eetlepel 30 Coupe Kiwano 431 20 Schil ... 1aardbeien gram 0.25 Glace Terrace

Mango Plus Plus403131

58

Neem ...Snijd ...

5050

pernod eetlepel 35 Glace Terrace 403 5 Neem ... 2peper Glace Terrace 403 5 Neem ...mango stuks 80 Mango Plus Plus 131 8 Snijd ... 0.5zure room deciliter 195 Mango Plus Plus 131 8 Snijd ... 0.4

Product


17

Eliminerenherhalendegroep

bij: Relationele databases en SQL ©Mattic b.v.


product hoeveelheidPPeenheid energiePECoupe Kiwano 431 20 Schil ... ijs


0.150.50.3101


160040336430


0.2502

litergrameetlepel

16000.2535

Mango Plus Plus 131 8 Snijd ... mangoaardbeienzure room

0.5500.4

stuksgramdeciliter

800.25195

Gerecht

gerecht product hoeveelheidPPeenheid energiePECoupe KiwanoCoupe KiwanoCoupe KiwanoCoupe KiwanoCoupe KiwanoGlace TerraceGlace TerraceGlace TerraceGlace TerraceMango Plus PlusMango Plus PlusMango Plus Plus

ijskiwanoslagroomsuikertequilaijsaardbeienpernodpepermangoaardbeienzure room

0.150.50.3101

0.2502

0.5500.4

literstuksdecilitergrameetlepellitergrameetlepel

stuksgramdeciliter

160040336430

16000.2535

800.25195

Ingredient

naam energiePPbereidingstijdbereidingswijzeCoupe KiwanoGlace TerraceMango Plus Plus

431403131

2058

Schil ...Neem ...Snijd ...

Gerecht

Eliminerenredundantie:‘SPOD’Single PointOf Definition:• alle informatie

op één plaats gedefinieerd

• elk ‘soort vanding’ zijn eigentabel

gerecht product hoeveelheidPPeenheid energiePECoupe KiwanoCoupe KiwanoCoupe KiwanoCoupe KiwanoCoupe KiwanoGlace TerraceGlace TerraceGlace TerraceGlace TerraceMango Plus PlusMango Plus PlusMango Plus Plus


0.150.50.3101

0.2502

0.5500.4


stuksgramdeciliter

160040336430

16000.2535

800.25195

Ingredient


431403131

2058


Gerecht

naam eenheid energiePEijskiwanoslagroomsuikertequilaaardbeienpernodpepermangozure room

literstuksdecilitergrameetlepelgrameetlepel

stuksdeciliter

160040336430

0.2535

80195

Product

gerecht product hoeveelheidPPCoupe KiwanoCoupe KiwanoCoupe KiwanoCoupe KiwanoCoupe KiwanoGlace TerraceGlace TerraceGlace TerraceGlace TerraceMango Plus PlusMango Plus PlusMango Plus Plus


0.150.50.3101

0.2502

0.5500.4

Ingredient


431403131

2058


Gerecht


Standaardisatie

Ook eenheden zijn dingen vanzelfstandig belang: standaardisatiegewenst ! Product



0.150.50.3101

0.2502

0.5500.4

Ingredient

naam eenheid energiePEijskiwanoslagroomsuikertequilaaardbeienpernodpepermangozure roombanaan


stuksdeciliterstuks

160040336430

0.2535

8019540


431403131

2058


Gerecht

naamliterstuksdecilitergramkilogrameetlepeltheelepel

Eenheid


relationele database =database bestaandeuit tabellen

Genormaliseerde relationele database

‘volledig genormaliseerd’: - geen herhalende groepen - geen redundantie

normalisatie garandeert niet altijd standaardisatie ! tabel Eenheid !

Product



0.150.50.3101

0.2502

0.5500.4

Ingredient


Eenheid

naam eenheid energiePEijskiwanoslagroomsuikertequilaaardbeienpernodpepermangozure roombanaan


stuksdeciliterstuks

160040336430

0.2535

8019540


431403131

2058


Gerecht


relatie = ‘tabel’

Databasestructuur: strokendiagram

Gerecht

Ingredient

Product

Eenheid

naam /energiePPbereidingstijdbereidingswijze

naam eenheid°energiePE

gerechtproducthoeveelheidPPvolgnr

naam


‘Tabel’ versus ‘relatie’

‘tabel’ in de zin van ‘relatie’:• volgorde rijen en van kolommen niet van belang• er zijn géén gelijke rijen, ook al noteer je ze meervoudig

naam energiePPbereidingstijdCoupe KiwanoGlace TerraceMango Plus Plus

431403131

2058

GerechtenergiePPbereidingstijd naam

131403431403

85205

Mango Plus PlusGlace TerraceCoupe KiwanoGlace Terrace

Gerecht

=


Informatie als verwoording van gegevens

vier ‘informatie-atomen’: Atomaireinformatie

naam energiePPbereidingstijdbereidingswijzeCoupe Kiwano 431 20 Schil ...

Gerecht

Er bestaat één gerecht met de naam 'Coupe Kiwano'

gerecht Coupe Kiwano heeft energiewaarde 431 kcal per persoon

gerecht Coupe Kiwano heeft bereidingstijd 20 minuten

gerecht Coupe Kiwano heeft bereidingswijze 'Schil ...'



Relationele Relationele databases: regelsdatabases: regels


• Optionele kolommen• Uniciteitsregels• Sleutels• De referentiële integriteitsregel• Refererende actieregels• Transacties• Recursieve verwijzingen


Optionelekolommen (1)

Een null: speciaal soortwaarde (indicator datgeen gewone waarde isingevuld)Optionele kolom magnulls bevatten.

Product



0.150.50.3101

0.2502

0.5500.4

Ingredient


Eenheid

naam eenheidenergiePEijskiwanoslagroomsuikertequilaaardbeienpernodpepermangozure roombanaan


stuksdeciliterstuks

160040336430

0.2535

8019540


431403131

2058


Gerecht

nulls


Optionele kolommen (2)

Optionele kolom in strokendiagram: o

Gerecht

Ingredient

Product

Eenheid

naam /energiePP°bereidingstijdbereidingswijze

naam eenheid°energiePE°

gerechtproducthoeveelheidPP°volgnr

naam

afleidbarekolom


Gerecht

Ingredient

Product

Eenheid




naam

Uniciteitsregels (1)

Onder uniciteitspijl is meervoudig voorkomende waarden(waardencombinatie) niet toegestaan.

Coupe Kiwano .. .. ..Coupe Kiwano .. .. ..… .. .. ..

Coupe Kiwano ijs .. ..Coupe Kiwano ijs .. .. .. .. .. ..

overtredingenvan uniciteits-regel


Uniciteitsregels (2)

Een uniciteitspijl kan nooit ‘binnen’ een bredere uniciteitspijlzitten: alleen de meest strenge regel wordt genoteerd.

Gerechtnaam /energiePP°bereidingstijdbereidingswijze


Illustratieve populatie

Een illustratieve populatie voldoet aan alle regels, maarillustreert ook wat is toegestaan.De populatie hierboven illustreert bv. dat voor de afzonderlijkekolommen gerecht en product géén uniciteitsregel geldt.

Ingredientgerecht product hoeveelheidPP°

Coupe KiwanoCoupe KiwanoGlace Terrace

ijskiwanoijs

0.150.50.2


Sleutels

primaire sleutel = kolom of kolomcombinatie waarvoor geldt: 1. verplicht; 2. met (meest strenge) uniciteitsregel; 3. aangewezen als logisch adres van een rij voor

verwijzingen naar die rij

verwijssleutel =

kolom (of kolomcombinatie)waarvan waarden(of waardencombinaties)verwijzen naar andere rijen(via de primaire sleuteldaarvan)

Gerecht

Ingredient

Product

Eenheid

p

p

p

p




naam


Primaire ‘sloten’ ?



0.150.50.3101

0.2502

0.5500.4

naam eenheid energiePE ijs kiwano slagroom suiker tequila aardbeien pernod peper mango zure room banaan


stuksdeciliterstuks

160040336430

0.2535

8019540

Product

enz.

Ingredient


Referentiële integriteitsregel

Referentiële integriteitsregel:Elke waarde van een verwijzende sleutel moet voorkomen alswaarde van de bijbehorende primaire sleutel.

Dus:Als in kindtabel een verwijzende waarde is ingevuld, moet diewaarde voorkomen in de oudertabel (als waarde van de primairesleutel).

Product

Eenheid

p

p


naam oudertabel

kindtabel


Cardinaliteitsregels

Je leest de cardinaliteit aan de andere kant van het lijntje !

G e re ch t

I n g re die n t

Pro du ct

Ee n h e id

0 o f 1p r e c ie s 10 o f m e e r

1 o f m e e r

b i j é é n P r o d u c t - r i j h o r e n 0 o f 1 E e n h e id - r i je n

b i j é é n E e n h e id - r i j h o r e n 0 o f m e e r P r o d u c t - r i j e n


(Groot)ouder-(klein)kind

G e re ch t

I n g re die n t

Pro du ct

Ee n h e idouder

kind ouder

kind(kleinkind)

(grootouder)

ouder

kind


Ouder-kind: relatief t.o.v. verwijzing

Tekenconventie: ouder boven, kind onder, indien mogelijk

123

AmsterdamRotterdamHaarlem

130124130

123124128130135

Dolstrade BoerMierBakkerCupido

122

3

p

pnr naam filiaal°

nr plaats regiomanager°

Werknemer

Filiaal

Werknemer

Filiaalis werk-zaam bij

heeft alsregiomanager

ouder

kind

kind

ouder


37

Kunstmatige sleutels

- meestal numeriek (daarmee kun je snel zoeken en sorteren) - vaak alleen in database, niet zichtbaar in eindgebruikersapplicatie.


Ingredient

Product

Eenheidp

p

p

Gerechtpid naam/energiePP°bereidingstijdbereidingswijze

naam

id naam eenheid°energiePE°

gerechtproducthoeveelheidPP°

Kunstmatige sleutels:

Alternatieve sleutelsprimaire sleutel

alternatieve sleutel

Ingredient

Product

Eenheid

a

p

p

p

Gerechtapid naam/energiePP°bereidingstijdbereidingswijze

naam

id naam eenheid°energiePE°



Kandidaatsleutels en supersleutel

kandidaatsleutel = kolom of kolomcombinatie waarvoor geldt: 1. verplicht 2. met (zo zuinig mogelijke) uniciteitsregel.

Als er meerdere kandidaatsleutels zijn wordt één ervan gekozenals primaire sleutel. De andere is (of zijn) dan per definitie eenalternatieve sleutel.

supersleutel = kandidaatsleutel of omvattende kolomcombinatie


Refererende actieregels

De refererende actieregels moeten zorgen dat de referentiëleintegriteitsregel blijft gelden wanneer je een rij verwijdert, ofwanneer je een primaire-sleutelwaarde wijzigt:

Voor een verwijzing geldt altijd één van de delete-regels:– restricted delete– cascading delete– nullifying delete

… en één van de update-regels:– restricted update– cascading update– nullifying update


Restricted delete

Ingredient

poging tot deletevan ouderrij ...

... mislukt wanneer er nogéén of meer corresponderendekindrijen bestaan.

Productnaam eenheidenergiePE

ijskiwanoslagroomsuikertequilaaardbeienpernodpepermangozure roombanaan


stuksdeciliterstuks

160040336430

0.2535

8019540



0.150.50.3101

0.2502

0.5500.4

rdrestricteddelete


Transacties

Commit: opdracht om opdrachten definitief uit te voeren.Rollback: opdracht om opdrachten ongedaan te maken.Transactie: reeks opdrachten die als geheel worden uitgevoerd (of in hun geheel ongedaan worden gemaakt).

Na een succesvolle transactie is aan alle databaseregels voldaan! Ofwel: de database is dan integer.

v o lto o id e tr an s ac tie

t o es t and na vo rigecom m it m o m en t

t o es t an d n a n ieu wco m m it m o m en t

o n v o lto o id e tr an s ac tie

t o es t an d n a laat s t eco m m it m o m en t= t eru gkeert o es t an d n a ro llb ack

ro llb ac k

vindt vaakautomatisch plaats


Cascading delete



0.150.50.3101

0.2502

0.5500.4

Ingredient


431403131

2058


Gerecht

poging tot deletevan ouderrij ...

... heeftpoging tot deletevan corresponderendekindrijen tot gevolg.Deze poging slaagt, indit geval.

cd


Cascading update



0.42

2.5304

0.2502

12001.5

Ingredient


419403105

2058


Gerecht

poging tot updatevan primaire sleutel ...

... heeftpoging tot updatevan verwijzende sleutel-waarden tot gevolg.Deze poging slaagt, in ditgeval.

Coupe Reijnders

Coupe ReijndersCoupe ReijndersCoupe ReijndersCoupe Reijnders

cu


Update- en deleteregels in Toetjesboek-database

Gerecht

Ingredient

Product

Eenheid

p

p

p

p




naam

cd, cu

rd, cu

rd, cu


Samengestelde sleutel

a

student cursus datump Inschrijving

p

Tentamenstudent cursus volgnr datum

a b

student cursus datum1111222344

I IDWDBIMI I

DWIMI II IDB

12-jan-2012 19-jan-2012 18-mrt-2012 20-jun-2012 12-jan-2012 12-jan-2012 26-jan-2012 16-jan-2012 20-jan-2012 29-feb-2012

Inschrijving

student cursusvolgnr datum1111224

I IDWDBDBIMIMDB

1112121

17-apr-2012 17-apr-2012 19-apr-2012 15-jun-2012 06-apr-2012 11-jun-2012 26-jun-2012

Tentamen


Recursieve verwijzing

Docentp

DATCODBAC

C.Date E.Codd C.Bachman

COD

DAT

a b

Regel:Een docent mag niet zichzelfvervangen

Docentvervangera

acr naam vervanger°

Vervangeracr naam vervangerDATCODBAC


COD

DAT

Docentacr naam vervangerDATCODBAC


COD

DAT

zelfde tabel


Veel-veel associatie van tabel met zichzelf

• veel-veel associatie tussen tabel Cursus en zichzelf:“cursus … eist als voorkennis cursus …”

code naam examinatorI I

DWDBIMSW

Inleiding informatica Discrete wiskunde Databases Informatiemodelleren Semantic web

BACDATCODDAT

Cursus

cursusvoorkennisDBDBIMSW

I IDWDBDB

Voorkenniseis

Cursusp

cursus voorkennisp Voorkenniseis

a b

cd

acode naam examinator°


Veel-veel associatie van tabel met andere tabel

• veel-veel associatie tussen tabellen Docent en Cursus:“docent … is begeleider van cursus …”

code naam examinator°Cursusp

acr naamDocentp

docent cursusp Begeleider

cd


Niet-sleutelverwijzing

Student

p Constraints:- beginpostcode <= eindpostcode- disjuncte intervallen

p

Plaatsnaam beginpostcodeeindpostcode

nr ... postcode huisnr

naam beginpostcodeeindpostcodeAmsterdamUtrecht

1000AA3200AA

1199ZZ3800ZZ

Plaats

nr ... postcodehuisnr12345

...

...

...

...

...

1018KL

3345PZ1045AF1079LN

17

1805

868

Student


De OpenSchool-database Vakgroep

Studentnr naam mentor°

student cursusdatum/cijfer° vrijstelling°

Cursus

p

p p

Inschrijving

Docentp

docent cursusp

cursusvoorkennisp

Begeleider Voorkenniseis

p

Tentamen

cd

studentcursusvolgnrdatum cijfer°

cd

acode naamuren creditsexaminator°

aacr naam vervanger°vakgroep

p acode naam

a51bij: Relationele databases en SQL ©Mattic b.v.


Communiceren met Communiceren met een relationele een relationele databasesdatabases


• applicatie en database: Toetjesboek• SQL select-query’s• select-query’s op meer dan één tabel: joins• tabelinhouden wijzigen: insert-, delete- en update-

query’s• demonstratie Boekverkenner, SQL-tool en applicatie


Nogmaals: Toetjesboek (eindgebruikersapplicatie)


Toetjesboek: vragen

• Welke gegevens zijn berekenbaar uit andere gegevens?• Welke gegevens moeten worden opgeslagen?

– Zijn daar ook gegevens bij die niet zichtbaar zijn in het Gerechten-venster?

• Zijn er gegevens die zeker niet worden opgeslagen?• Voor welke gegevens is keuze mogelijk?

– Wat zijn de consequenties van die keuze?


56

naam /energiePPbereidingstijdbereidingswijzeCoupe KiwanoGlace TerraceMango Plus Plus

431403131

2058


Gerecht

gerecht product hoeveelheidPPvolgnrCoupe KiwanoCoupe KiwanoCoupe KiwanoCoupe KiwanoCoupe KiwanoGlace TerraceGlace TerraceGlace TerraceGlace TerraceMango Plus PlusMango Plus PlusMango Plus Plus


0.150.50.3101

0.2502

0.5500.4

123451234123

Ingredient

Productnaam eenheid energiePE

ijskiwanoslagroomsuikertequilaaardbeienpernodpepermangozure roombanaan


stuksdeciliterstuks

1600403364

300.2535

8019540


Een SQL-select query


select naam, energiePP -- 3from Gerecht -- 1where bereidingstijd < 30 -- 2order by energiePP -- 4

1. Ga uit van tabel Gerecht: alle rijen2. Verwijder de rijen die niet aan de conditie voldoen3. Geef voor elke rij die nog over is: gerechtnaam en energiePP4. Orden de rijen op volgorde van energiePP

Selectquery op meerdan één tabel: join

(b)

(a)

gerecht product hoeveelheidPPvolgnrCoupe KiwanoCoupe KiwanoCoupe KiwanoCoupe KiwanoCoupe KiwanoGlace TerraceGlace TerraceGlace TerraceGlace TerraceMango Plus PlusMango Plus PlusMango Plus Plus


0.150.50.3101

0.2502

0.5500.4

123451234123

naam eenheidenergiePEijskiwanoslagroomsuikertequilaaardbeienpernodpepermangozure roombanaan


stuksdeciliterstuks

160040336430

0.2535

8019540

Product

enz.

en Productjoin van Ingredient

Ingredient

gerecht producthoeveelheidPPvolgnr Product.eenheid

Product.energiePE

Coupe KiwanoCoupe KiwanoCoupe KiwanoCoupe KiwanoCoupe KiwanoGlace TerraceGlace TerraceGlace TerraceGlace TerraceMango Plus PlusMango Plus PlusMango Plus Plus


0.150.50.3101

0.2502

0.5500.4

123451234123


stuksgramdeciliter

160040336430

16000.2535

800.25195

join van Ingredient en Product:verbreding van Ingredientmet de niet-sleutelkolommenvan Product, via de verwijssleutel


De join in SQL

Joinquery in SQL:

select Ingredient.gerecht, Ingredient.product, Ingredient.hoeveelheidPP, Ingredient.volgnr, Product.eenheid, Product.energiePEfrom Ingredient join Product on Ingredient.product = Product.naam

alle rijen van Ingredient gecombineerd met allebijbehorende rijen van Product, via de verwijssleutel

alle kolommen van de combinatie,behalve de primaire sleutel van Product

Korter, met ‘tabelaliassen’:

select I.gerecht, I.product, I.hoeveelheidPP, I.volgnr, P.eenheid, P.energiePEfrom Ingredient I join Product P on I.product = P.naam


Tabelinhouden wijzigen

• Wijzigen van een tabelinhoud:– toevoegen van een rij (insert)– verwijderen van een rij (delete)– wijzigen van een bestaande rij (update)


Insert

Voorbeeld: voeg het product ‘goudrenetten’ toe, gemetenin pond en met een energiewaarde van 330 kcal per pond.

Oplossing:

insert into Eenheid values ('pond');insert into Product values ('goudrenetten', 'pond', 330)

Ga na: zonder de eerste opdracht krijg je een foutmelding(overtreding van de referentiële integriteitsregel)


Delete

Voorbeeld: verwijder het gerecht ‘banaan’.

Oplossing:

delete -- 3from Product -- 1where naam = ‘banaan’ -- 2


Opgaven• Voorspel wat er gebeurt

bij een poging het product‘mango’ te verwijderen.

• Voorspel wat er gebeurtbij een poging het gerecht‘Mango Plus Plus’ teverwijderen.

Gerecht

Ingredient

Product

Eenheid

p

p

p

p




naam

cd, cu

rd, cu

rd, cu

Zie ook de populatie, in boekof de Voorbeeldverkenner

Update

Voorbeeld: wijzig de energie per eenheid van goudrenetten in 550.

Oplossing:

update Product -- 1set energiePE = 550 -- 3where naam = 'goudrenetten' -- 2

toekenning

test op gelijkheid (resultaat ‘waar’ of ‘onwaar’)

Opgave• Voorspel wat er gebeurt bij een poging om in tabel Gerecht de naam

‘Coupe Kiwano’ te wijzigen in ‘Coupe Reijnders’.


Triggers en scripts

• Waarden van Gerecht.energiePP worden automatisch berekend via triggers.

• Triggers zijn kleine programma’s die kunnen worden gekoppeld aan een insert, delete of update (of een poging daartoe)

Opgaven• Raadpleeg het create-script van Toetjesboek en zoek de create trigger-

opdrachten.• Probeer het script globaal te begrijpen.• Raadpleeg het insert-script van Toetjesboek en probeer dit globaal te

begrijpen.

Inserts, deletes en updates worden in detail behandeld in hoofdstuk 10.Triggers worden behandeld in hoofdstuk 16.


65

Demonstratie Boekverkenner, SQL-tool en applicatie


• Toetjesboek-applicatie– doet het niet zonder geïnstalleerde Toetjesboek-database!– Toetjesboek-database installeren via Boekverkenner– Toetjesboek-applicatie verkennen– let op SQL-verkeer van en naar de SQL-server!

• Interactive Query Utility (IQU)– SQL-query vanuit IQU

• Boekverkenner– dababases installeren en de-installeren– inloggen op database– navigeren door de boektekst– SQL-query uitvoeren vanuit de boektekst– de Voorbeeldnavigator


NullsNulls


• de aard van nulls• nulls en de lege string• Codd-relationaliteit• logische algebra: twee- en driewaardige logica


De OpenSchool-database Vakgroep



Cursus

p

p p

Inschrijving

Docentp

docent cursusp

cursusvoorkennisp


p

Tentamen

cd


cd



p acode naam

a68bij: Relationele databases en SQL ©Mattic b.v.

De aard van nulls

• Null: speciale waarde– indicator voor niet-ingevulde ‘echte’ waarde

studentcursus datum cijfer vrijstelling1111222344

I IDWDBIMI I

DWIMI II IDB


758

5

NNNNJJN

JN

Inschrijving

: nulls

betekenis:onbekend ofniet-van-toepassing


Rekenen met null

Optellen met null-operand

select cijfer + 1 from Inschrijving

Resultaat:

ADD============== 8 6 9 <NULL> <NULL> <NULL> 6 <NULL> <NULL> <NULL>


Null en de lege string (1)

• lege string (= string van lengte 0): is dat een null?– blijkt afhankelijk van de database (bv. Oracle of Firebird)

'string' string van lengte6'strin' string van lengte5'stri' string van lengte4'str' string van lengte3'st' string van lengte2's' string van lengte1'' string van lengte 0 of null?


Null en de lege string (2)

• een lege string in Firebird is géén null!• vergelijk gedrag bij concatenatie:

'Inge' || null null

(onbekend!) (onbekend!)

'Inge' || '' 'Inge'


Selecteren op null

Inschrijvingen waarvoor geen cijfer is ingevuld:

select *from Inschrijvingwhere cijfer is null

Inschrijvingen waarvoor wel een cijfer is ingevuld:

select *from Inschrijvingwhere cijfer is not null


of: not(cijfer is null)

Codd-relationaliteit

• In een Codd-relationele database is elke kolom van een primaire sleutel verplicht.

• Voorbeeld niet-Codd-relationele tabel:

naam toonhoogte°docentInstrumentp

pianofluitfluitvioolvioolgitaarsaxofoonsaxofoonsaxofoondrums

alt

alt

alttenorsopraan

Richterde Quantde QuantGrubertBashevde LuciaParkerBakerParkerBennink


Logische algebra

• logische algebra: ‘rekenen’ met logische waarden• logische waarden:

– in tweewaardige logica: true en false– in tweewaardige logica: true, false en unknown

• voorbeelden van logische expressies:– 1+1 = 2 levert true– 1+1 = 1 levert false– 1+null = 1 levert unknown

• NB. where unknown heeft hetzelfde effect als where false!


Opgave

Voorspel het effect van:

a)

b)

c)

select *from Inschrijvingwhere cijfer = nullselect *from Inschrijvingwhere null = null


I IDWDBIMI I

DWIMI II IDB


758

5

NNNNJJN

JN

Inschrijvingselect *from Inschrijvingwhere cijfer is null


Tweewaardige logica

• operatoren: not, and en or• rekenregels:

NB: or = ‘en/of’


Prioriteit operatoren

• 1. not 2. and 3. or• Vergelijk:

• en:

select student, cursus, cijfer, vrijstellingfrom Inschrijvingwhere not(vrijstelling = 'J' or cijfer > 5)

select student, cursus, cijfer, vrijstellingfrom Inschrijvingwhere not vrijstelling = 'J' or cijfer > 5


Regels van De Morgan

• Voorbeeld 1e regel:

is equivalent met:

• Vraag: welke haakjes mogen weg?

select student, cursus, cijfer, vrijstellingfrom Inschrijvingwhere not(vrijstelling = 'J' or cijfer > 5)

select student, cursus, cijfer, vrijstellingfrom Inschrijvingwhere not(vrijstelling) = 'J‘) and not(cijfer > 5)


Driewaardige logica

• rekenregels:

• waarom?– zijn deze regels

aannemelijk temaken?


Voorbeeld

• Select-query:

geeft als resultaat alle inschrijvingen met vrijstelling = ‘J’ (ongeacht het cijfer en of dat is ingevuld) en alle inschrijvingen met cijfer > 5 (ongeacht de waarde van vrijstelling en of die is ingevuld)

select student, cursus, cijfer, vrijstellingfrom Inschrijvingwhere vrijstelling = 'J' or not cijfer <= 5



NormalisatieNormalisatie


• normaalvormen• herhalende groepen en de eerste normaalvorm (1NV)• functionele afhankelijkheid en de tweede en derde

normaalvormen (2NV en 3NV)• de Boyce-Codd-normaalvorm• nabeschouwing: wat is normaliseren en wat is het niet?

• voor liefhebbers: 4NV en 5NV op relsql.nl


Normaalvormen

• Een normaalvorm is een bepaalde gewenste tabelstructuur, waarin een (door die normaalvorm verboden) situatie niet optreedt.

• eerste normaalvorm (1NV)– verbod op herhalende groepen

• tweede en derde normaalvorm (2NV en 3NV)– verbod op bepaalde vormen van redundantie (overtolligheid van

gegevens)

• Boyce-Codd-normaalvorm– verbiedt nog net wat meer dan 3NV (maar is wat problematisch …)

• Deze normaalvormen worden steeds strenger: er wordt steeds wat meer verboden


Niet-genormaliseerde tabel

• een tabel met drie kolommen:

• derde kolom is gestructureerd (herhalende groep)• de herhalende groep heeft in elke cel een (deel)tabel• 1NV verbiedt herhalende groepen (niet-relationeel!)• niet-genormaliseerd = niet-1NV !

Student

naamgeslacht cursussencursus studiepunten datum inschrijvingstypetarief

Jan m wiskundenatuurkunde

23

25-aug-201225-aug-2012

RR

300300

Eva v wiskunde 2 26-aug-2012 T 150


(R=regulier; T= tentamenstudent)

Van niet-genormaliseerd naar 1NV (1)

Student

naamgeslacht cursussencursus studiepunten datum inschrijvingstypetarief

Jan m wiskundenatuurkunde

23

25-aug-201225-aug-2012

RR

300300

Eva v wiskunde 2 26-aug-2012 T 150

student cursus studiepuntendatum inschrijvingstypetarief

naam geslachtStudentp

p Inschrijving

JanJanEva

wiskundenatuurkundewiskunde

232

25-aug-201225-aug-201226-aug-2012

RRT

300300150

JanEva

mv

‘afsplitsen’ herhalende groep


Functionele afhankelijkheid (FA)

• als je de cursus weet, weet je het aantal studiepunten:

Synoniemen:• cursus determineert studiepunten• studiepunten wordt gedetermineerd door cursus• studiepunten is functioneel afhankelijk van cursus




p Inschrijving

JanJanEva


232

25-aug-201225-aug-201226-aug-2012

RRT

300300150

JanEva

mv

FA

Nog een FA

• tarief is functioneel afhankelijk van inschrijvingstype

• Dit spreekt niet vanzelf: je moet hiervoor weten dat het tarief niet óók afhankelijk is van de cursus!

• Dit moet dus gegeven zijn, een voorbeeldpopulatie is niet voldoende (waarom niet?)



p Inschrijving

JanJanEva


232

25-aug-201225-aug-201226-aug-2012

RRT

300300150

JanEva

mv

FAFA


Triviale FA’s (1)

• Alle kolommen zijn functioneel afhankelijk van de primaire sleutel!

• Waarom?



p Inschrijving

FAFA

FAFA

FA


Triviale FA’s (2)

• Elke kolom(combinatie) is functioneel afhankelijk van zichzelf

• Elke combinatie is functioneel afhankelijk van een combinatie waar hij deel van uitmaakt

• Triviale functionele afhankelijkheden zijn niet interessant!


• Niet de FA’s zijn de boosdoener (die zijn ze zoals ze zijn), maar de structuur.

• We transformeren de structuur, zó dat de FA’s triviaal worden.

Redundantie door niet-triviale FA’s




p Inschrijving

JanJanEva


232

25-aug-201225-aug-201226-aug-2012

RRT

300300150

JanEva

mv

FAFA

Overtredingen van 2NV en 3NV




p Inschrijving

FAFA

overtreding van 2NV

partiële sleutelafhankelijkheid:niet-sleutelkolom* diefunctioneel afhankelijkis van een echt deel vaneen kandidaatsleutel* (of kolomcombinatie)

overtreding van 3NV

transitieve sleutelafhankelijkheid:niet -sleutelkolom* diefunctioneel afhankelijk isvan een determinant diegeen kandidaatsleutel isen ook geen deel daarvan

Transformatie: van niet-2NV naar 2NV

FA

A B ... C ...


A B ... ...

B Cp

situatie verboden door2NV (uitgaande van 1NV):

transformatie naar 2NV:‘afsplitsen van FA’

NB. De FA is er nog steeds, maar nu als triviale FA in de (nieuwe) oudertabel.Je zou kunnen zeggen: ‘de FA heeft een eigen tabel gekregen’.

A, B, C, …: kolommenof kolomcombinaties

Toegepast op voorbeeld



p Inschrijving

FAFA


1NV /niet-2NV

student cursus datum inschrijvingstypetarief


p Inschrijving

FA

naam studiepuntenCursuspna afsplitsen

FA: 2NV

Transformatie: van 2NV/niet-3NV naar 3NV

FA

A ... B ... C ...

FA

A ... B1 B2 ... C ...

FA

A B1 B2 ... C ...

B C

A ... B ...

B1 B2 C

A ... B1 B2 ...

B1 B2 C

A B1 B2 ...


Toegepast op voorbeeld


2NV /niet-3NV

student cursus datum inschrijvingstypetarief


p Inschrijving

FA

naam studiepuntenCursusp

Inschrijvingstudent cursus datum inschrijvingstype

p

code tariefp Inschrijvingstype

JanJanEva


25-aug-201225-aug-201226-aug-2012

EET

naam studiepuntenp Cursus

wiskundenatuurkunde

23

ET

300150

na afsplitsenFA: 3NV

geen redundantiemeer!

Wat wordt verboden door BCNV ?

• Verboden situatie (uitgaande van 1NV):

De Boyce-Codd normaalvorm verbiedt alle niet-triviale functionele afhankelijkheden met niet-unieke determinant.

Dit is een generalisatie van de verboden situaties van 2NV en 3NV(en net iets krachtiger: er wordt nog net iets meer verboden).

FA

... A ... B ...

(niet uniek)


Voorbeeld

student cursus docentInschrijving

JanJanMichielMichiel

wiskundenatuurkundewiskundenatuurkunde

De BruinDe BruinDe BruinDe Wit

(1)(2)(3)(4)

p

Nu extra aanname: elke docent geeft maar één cursus.Dit geeft een nieuw type FA:

student cursus docent

FA

Inschrijving

Ga na: voorbeeldpopulatie is in strijd met nieuwe regel!


FA impliceert extra uniciteitsregel

FA

Inschrijving

JanMichielJanAagje

wiskundewiskundenatuurkundewiskunde

De BruinDe BruinDe WitGroen

1student cursus docent

volgt uituniciteitsregel 1en de FA

Ga na dat dit voorbeeld1. voldoet aan 3NV2. niet voldoet aan

BCNV

Dus: kritisch voorbeeldvoor BCNV!


Van 3NV/niet-BCNV naar BCNV

Toepassen ‘recept’ afsplitsen ongewenste FA:

Merk op:• de FA is in de nieuwe structuur triviaal• uniciteitsregel 1 is verdwenen!

naam cursus

student docent

Docent

Inschrijving

p

p

JanMichielJanAagje

De BruinDe BruinDe WitGroen

De BruinDe WitGroen


FA


Waar is uniciteitsregel 1 gebleven?

Vraag:hoe (on)bevre-digend is dit?

Weer toevoegen uniciteitsregel 1 als ‘join-uniciteitsregel’:

d o c e n tn a a m v a kn a a m

c u rs is t n a a m d o c e n tn a a m

D o ce n t

I n s c h rijv in g

J anM ich ielJ anA ag je

D e B ru in D e B ru in D e W it G ro en

D e B ru inD e W i tG ro en

w isk u n d en atu u rk u n d ew isk u n d e

jo in - u n ic i t e i t s r e g e l


De vierde en de vijfde normaalvorm

• Er zijn nog een vierde (4NV) en een vijfde normaalvorm (5NV)– voor de praktijk minder belangrijk– zie voor een artikel hierover: de boekwebsite relsql.nl


Voorbeeld met geneste herhalende groep

Student

nr naaminschrijvingen

cursuscode cursusnaam creditsexaminatordatum cijfertentamens

volgnr datum cijfer

1

2

34

Berk

Tack

Bos Eik

I IDWDB

IMI IDWIM

I II IDB

Inleiding informaticaDiscrete wiskundeDatabases

InformatiemodellerenInleiding informaticaDiscrete wiskundeInformatiemodelleren

Inleiding informaticaInleiding informaticaDatabases

80120120

15080120150

8080120

BACDATCOD

DATBACDATDAT

BACBACCOD

12-jan-2012 19-jan-2012 18-mrt-2012

20-jun-2012 12-jan-2012 12-jan-2012 26-jan-2012

16-jan-2012 20-jan-2012 29-feb-2012

758

5

1112

12

1

17-apr-2012 17-apr-2012 19-apr-2012 15-jun-2012

06-apr-2012 11-jun-2012

26-jun-2012

7558

45

Gegeven: • elke student heeft uniek nummer• elke cursus heeft unieke code en naam• cijfer inschrijving is (evt. voorlopig) eindcijfer, berekend uit tentamencijfers


Afsplitsen ‘buitenste’ herhalende groep

a

Studentnr naam

studentcursuscodecursusnaamcreditsexaminatordatumcijfertentamens

volgnrdatumcijfer

Inschrijving

p

p

Student

nr naaminschrijvingen

cursuscodecursusnaamcreditsexaminatordatum cijfertentamens

volgnr datum cijfer

p

NB1: sleutels zijn in het boek alleen gedefinieerd voor relationele structuur; géén bezwaar ze ook al toe te passen in een structuur met herhalende groep.NB2: kolom student is verwijssleutel en bevat studentnummers.NB3: (student, cursusnaam) is een alternatieve sleutel. Waarom?


Afsplitsen ‘binnenste’ herhalende groep

a

Studentnr naam

studentcursuscodecursusnaamcreditsexaminator°datumcijfer°p

p

Inschrijving

p

Tentamenstudentcursuscodevolgnrdatum cijfer°

1NV !

Studentnr naam

studentcursuscodecursusnaamcreditsexaminatordatumcijfertentamens

volgnrdatumcijfer

Inschrijving

p

p


Test 2NV: zijn er FA’s met determinant die deel is van een sleutel?

FAFA

FAniet 2NV!


a

Studentnr naam

studentcursuscodecursusnaamcreditsexaminator°datumcijfer°p

p

Inschrijving

p

Tentamenstudentcursuscodevolgnrdatum cijfer°

NB: aanpassingkolomnamen aanconventies

Studentnr naam

studentcursusdatumcijfer°

p

Inschrijving

p

Tentamenstudentcursusvolgnrdatumcijfer°

p Cursusacodenaamcreditsexaminator°

p

afsplitsenFA’s: 2NV

Test 3NV: zijn er transitieve FA’s?


Studentnr naam

studentcursusdatumcijfer°p

p

Inschrijving

p



Nee, die zijn er niet: structuur staat dus ook in 3NV !

Standaardisatiedocent-acroniemen

Studentnr naam


p

Inschrijving

p



Docentpacr

Studentnr naam


p

Inschrijving

p



Examinator-acroniemenzijn in deze structuur niet-gestandaardiseerd

Standaardisatie:via aparte tabel met één kolom,die we niet Examinator, maarDocent noemen.

NB. ‘examinator’ is een rol dieeen docent speelt binnen eencursus. Tabel Docent staat losvan die context.

NB. We zijn nu aan het modelleren, dit is geennormaliseren meer.


Normalisatie: reikwijdte en beperkingen• Normalisatie is een controlemiddel op gegeven structuren• Normalisatie leidt doorgaans tot een betere structuur

– maar: structuur in 3NV / niet-BCNV (kritisch voorbeeld, in de praktijk overigens zeldzaam) kan beter zijn dan doorgenormaliseerd voorbeeld in BCNV

• Kennis van normalisatie leidt tot goed inzicht in afhankelijkheden tussen gegevens en begrippen als ‘redundantie’ en ‘inconsistentie’

• Normalisatie hoeft niet tot standaardisatie te leiden van bepaalde ‘soorten van dingen’, terwijl dat wel gewenst is

• Normalisatie kijkt alleen naar afzonderlijke tabellen, niet naar de structuur als geheel

• De beginstructuur is allesbepalend; normalisatie kijkt niet naar alternatieven


Wat is normalisatie niet?

• Normalisatie is geen volwaardige databaseontwerp-methode:

– je kunt pas gaan normaliseren vanuit een gegeven structuur, maar hoe die te vinden is een vak apart

– normalisatie stopt zodra (bepaalde typen) redundante structuren zijn geëlimineerd

– normalisatie leidt veelal niet tot standaardisatietabellen voor bepaalde ‘soorten dingen’

• Voor databaseontwerp bestaan andere (en betere) methoden



Informatie uit één Informatie uit één tabeltabel

In dit hoofdstuk …

• nogmaals: werken met Boekverkenner en IQU• projecties• datatypen• operatoren• functies• selecties• ordening• verzamelingsoperatoren


OpenSchool Vakgroep



Cursus

p

p p

Inschrijving

Docentp

docent cursusp

cursusvoorkennisp


p

Tentamen

cdcd



p acode naam

a



Projecties: select … from

• Bij projectie (‘select’) wordt tabel rij voor rij afgelopen• Voorbeeld:


select naam as cursus, uren, credits * 28 as ECTS_urenfrom Cursus

Resultaat:

CURSUS UREN ECTS_UREN===================== ========= =================Inleiding informatica 80 84.0 Discrete wiskunde 120 112.0 Databases 120 112.0 Informatiemodelleren 150 140.0 Semantic web 120 112.0

= (kolom)alias

as mag je weglaten!

Projecties: distinct

• Vergelijk:select uren, creditsfrom Cursus

Resultaat:

UREN CREDITS========= ======= 80 3.0 120 4.0 120 4.0 150 5.0 120 4.0

select distinct uren, creditsfrom Cursus

Resultaat:

UREN CREDITS========= ======= 80 3.0 120 4.0 150 5.0

Resultaattabel is niet zuiver relationeel!Een tabel in de zin van relatie is immers een verzameling, dus alle rijen verschillend!Distinct maakt er een verzameling van.


Datatypen

• Gegevens hebben een datatype (vastgelegd in tabeldefinitie)


datatypeinteger gehele getallennumeric(n,m)numeric(n)

decimale getallen

char(n) tekst vaste lengtevarchar(n) tekst variabele lengtedatetimetimestamp

datumtijddatum + tijd

blob binary large object (bv. plaatje, geluid)

Operatoren

• operator: ‘token’ voor een bewerking• voorbeelden:

– numerieke operatoren: + - * /– alfanumerieke operator: | |– datum/tijd-operatoren: -– datum/tijd met numeriek: + -


aantal dagen optellen bij datum/tijd

datums van elkaar aftrekken

stringconcatenatie

Functies

• Functie: voorschrift met een naam om een waarde te berekenen uit andere waarden, de argumenten

• Format is meestal: f(x, y, …)– f is de functienaam– x, y, … zijn de argumenten

• soms wordt de komma vervangen door een ‘betekenisvol’ woord– vb. rekenkundige functie: power (x,y) (x tot de macht y)

– vb. stringfunctie: substring(x from startpos for length)• Er kunnen nul argumenten zijn

– vb.: pi() voor π


Speciale functies (1): case


select student, cursus, case when cijfer >= 6 then ‘voldoende’ when cijfer < 6 then ‘onvoldoende’ else ‘ingeschreven’ endfrom Tentamen

Resultaat:

STUDENT CURSUS CASE ======= ====== ============ 1 II voldoende 1 DW onvoldoende 1 DB onvoldoende 1 DB voldoende 2 IM onvoldoende 2 IM onvoldoende 4 DB ingeschreven

Speciale functies (2): iff

select nr, naam, iif(mentor is null, ‘heeft geen mentor’, ‘heeft mentor’)from Student

Resultaat:

NR NAAM CASE ========= ====== ================= 1 Berk heeft mentor 2 Tack heeft mentor 3 Bos heeft mentor 4 Eik heeft geen mentor


Selecties: where


select code, naam, credits -- 3: projectiefrom Cursus -- 1: brontabelwhere examinator = ‘DAT’ -- 2: selectie

select code, naam, creditsfrom Cursuswhere examinator = 'DAT'

code naam uren creditsexaminatorII

DWDBIMSW


80120120150120

34454

BACDATCODDAT

Cursus

code naam creditsDWIM

Discrete wiskunde Informatiemodelleren

45

Let op: kanverwarrendzijn

Ordening: order by


Alle inschrijvingen vanaf 15 jan 2012:

select * from Inschrijvingorder by cijfer asc

Resultaat:

STUDENT CURSUS DATUM CIJFER VRIJSTELLING========= ====== =========== ====== ============ 4 II 20-jan-2012 <NULL> J 4 DB 29-feb-2012 <NULL> N 1 IM 20-jun-2012 <NULL> N 3 II 16-jan-2012 <NULL> <NULL> 1 DW 19-jan-2012 5 N 2 IM 26-jan-2012 5 N 1 II 12-jan-2012 7 N 1 DB 18-mrt-2012 8 N

• asc (klimmend ordenen) mag worden weggelaten.• nulls voorop! (databasespecifiek)• dalend ordenen: desc

Verzamelingsoperatoren

• Wiskundige verzamelingsfuncties op twee (rij)verzamelingen A en B:


A

A

A

B

B

B

B

A union B

A intersectB A except B

A

Verzamelingsfuncties in SQL: de union


select student, cursus, volgnr, cijferfrom Tentamenwhere volgnr >= 2unionselect student, cursus, volgnr, cijferfrom Tentamenwhere cijfer <= 5

Resultaat:

STUDENT CURSUS VOLGNR CIJFER======= ====== ====== ====== 1 DB 1 5 1 DB 2 8 1 DW 1 5 2 IM 1 4 2 IM 2 5

Vraag: hoe kan dit veel simpeler?

rijverzameling A

A

rijverzameling B

BA union B (‘vereniging’)

Zinvol voorbeeld union

-- eerste pogingenselect student, cursus, datum, ‘eerste poging’ pogingfrom Tentamenwhere volgnr = 1union-- herkansingenselect student, cursus, datum, ‘herkansing’from Tentamenwhere volgnr >= 2

Tentamens met voldoende en tekst ‘eerste poging’ of ‘herkansing’:

Resultaat:

STUDENT CURSUS DATUM POGING ======= ====== =========== ============= 1 DB 19-apr-2012 eerste poging 1 DB 26-jun-2012 herkansing 1 DW 17-apr-2012 eerste poging 1 II 17-apr-2012 eerste poging 2 IM 06-apr-2012 eerste poging 2 IM 11-jun-2012 herkansing 4 DB 26-jun-2012 eerste poging


Nogmaals: demonstratie Boekverkenner / IQU

• Voorbeelddatabase: OpenSchool– databasediagrammen– scripts

• Installatie van voorbeelddatabase / in- en uitloggen• Uitvoeren van query’s vanuit de tekst• Werken met de Interactive Query Utility



Informatie uit Informatie uit meerdere tabellen: meerdere tabellen: joinsjoins


• Inner joins• Outer joins• Joinoperatoren• Joins over een brede sleutel• Samengestelde joins• Joins van tabel met zichzelf (autojoins)• Joins over niet-sleutelverwijzing• Navigatiepaden


OpenSchool Vakgroep



Cursus

p

p p

Inschrijving

Docentp

docent cursusp

cursusvoorkennisp


p

Tentamen

cdcd



p acode naam

a



Inner join vanStudent enDocent


join = verbrede tabel(via verwijzing)

nr naammentor1234

Berk Tack Bos Eik

DATDATCOD

Docentacr naam vervangervakgroepDATCODBAC


COD

DAT

ISISST

Student

Student, verbreed metDocent (D): inner join

nr naammentorD.naamD.vervangerD.vakgroep123

Berk Tack Bos

DATDATCOD

C.Date C.Date E.Codd

CODCOD

ISISST

Joinen als denormaliseren

nr naammentor1234

Berk Tack Bos Eik

DATDATCOD

Docentacr naam vervangervakgroep

DATCODBAC


COD

DAT

ISISST

Student

FA

Student, verbreed metDocent (D): inner join


Berk Tack Bos

DATDATCOD


CODCOD

ISISST

FAFA

Jointabel bevat functionele afhankelijkheden met niet-unieke determinant:voldoet dus niet aan 3NV. (In database zou dat redundantie geven.)


Join-navigatiepad

nr naammentor1234

Berk Tack Bos Eik

DATDATCOD

Docentacr naam vervangervakgroep

DATCODBAC


COD

DAT

ISISST

Student

Studentnr naam mentor°p

Docentp aacr naam vervanger°vakgroep

navigatievan kindnaar ouder

Navigatiepad loopt (in dit geval!) vanaf Student (startpunt)via de verwijzende sleutel naar Docent.


De inner join in SQL

Stap 1 :producttabel




select *from Student, Docent

Resultaat:

NR NAAM MENTOR ACR NAAM VERVANGER VAKGROEP========= ====== ====== ====== ========= ========= ======== 1 Berk DAT DAT C.Date COD IS 2 Tack DAT DAT C.Date COD IS 3 Bos COD DAT C.Date COD IS 4 Eik <NULL> DAT C.Date COD IS 1 Berk DAT COD E.Codd <NULL> IS 2 Tack DAT COD E.Codd <NULL> IS 3 Bos COD COD E.Codd <NULL> IS 4 Eik <NULL> COD E.Codd <NULL> IS 1 Berk DAT BAC C.Bachman DAT ST 2 Tack DAT BAC C.Bachman DAT ST 3 Bos COD BAC C.Bachman DAT ST 4 Eik <NULL> BAC C.Bachman DAT ST

producttabel: alle rijenvan Student gecombineerdmet alle rijen van Docent

incl. zinloze combinaties!


select *from Student S, Docent Dproducttabel

Stap 2 :selectie van producttabel

NR NAAM MENTOR ACR NAAM VERVANGER VAKGROEP========= ====== ====== ====== ========= ========= ======== 1 Berk DAT DAT C.Date COD IS 2 Tack DAT DAT C.Date COD IS 3 Bos COD DAT C.Date COD IS 4 Eik <NULL> DAT C.Date COD IS 1 Berk DAT COD E.Codd <NULL> IS 2 Tack DAT COD E.Codd <NULL> IS 3 Bos COD COD E.Codd <NULL> IS 4 Eik <NULL> COD E.Codd <NULL> IS 1 Berk DAT BAC C.Bachman DAT ST 2 Tack DAT BAC C.Bachman DAT ST 3 Bos COD BAC C.Bachman DAT ST 4 Eik <NULL> BAC C.Bachman DAT ST

where S.mentor = D.acrselectie:alleen de zinvolle rijen

uit Student uit Docent

Resultaattabel


select S.nr, S.naam, S.mentor, D.naam, D.vervanger, D.vakgroepfrom Student S, Docent Dwhere S.mentor = D.acr

Resultaat:

NR NAAM MENTOR NAAM VERVANGER VAKGROEP========= ====== ====== ====== ========= ======== 1 Berk DAT C.Date COD IS 2 Tack DAT C.Date COD IS 3 Bos COD E.Codd <NULL> IS

inner join!



Stap 3 : projectie(schrap primairesleutel vanoudertabel

Inner join met extra conditie

Geef van elke cursus die een examinator heeft en die 4 ofminder credits hebben, de cursusnaam en het acroniem ende naam van de examinator.

select C.naam, C.examinator, D.naamfrom Cursus C, Docent Dwhere C.examinator = D.acr and C.credits <= 4

joinconditieaanvullende conditie

Zet de joinconditie voorop: kwestie van goede programmeerstijl


Inner join-operator


select C.naam, C.examinator, D.naamfrom Cursus C, Docent Dwhere C.examinator = D.acr and C.credits <= 4

Equivalent, met inner join-operator:

select C.naam, C.examinator, D.naamfrom Cursus C inner join Docent D on C.examinator = D.acrwhere C.credits <= 4

kortweg: join

Left outer joinvan Studenten Docent


nr naammentor1234

Berk Tack Bos Eik

DATDATCOD

Docentacr naam vervangervakgroepDATCODBAC


COD

DAT

ISISST

Student

Student, verbreed metDocent (D):left outer join


Berk Tack Bos

DATDATCOD


CODCOD

ISISST

4 Eik

tabelverbreding opde outer join-manier:elke rij wordt verbreed

De left outer join in SQL


Gewenst resultaat: NR NAAM MENTOR NAAM VERVANGER VAKGROEP========= ====== ====== ====== ========= ======== 1 Berk DAT C.Date COD IS 2 Tack DAT C.Date COD IS 3 Bos COD E.Codd <NULL> IS 4 Eik <NULL> <NULL> <NULL> <NULL>

We maken deze ‘left outer join’ als een inner join met een union:

select S.nr, S.naam, S.mentor, D.naam, D.vervanger, D.vakgroepfrom Student S, Docent Dwhere S.mentor = D.acrunionselect nr, naam, mentor, null, null, nullfrom Studentwhere mentor is null

de extra rij (studentzonder mentor)

‘left’: van linker tabel komen alle rijen in het resultaat

De left outer join-operator

Left outer join, via union:

select S.nr, S.naam, S.mentor, D.naam, D.vervanger, D.vakgroepfrom Student S, Docent Dwhere S.mentor = D.acrunionselect nr, naam, mentor, null, null, nullfrom Studentwhere mentor is null

Equivalent en simpeler, met de left outer join-operator:

select S.nr, S.naam, S.mentor, D.naam, D.vervanger, D.vakgroepfrom Student S left outer join Docent D on S.mentor = D.acr

left: linker tabeloperand wordt verbreed


Left outer join met oudertabel voorop (1)

Geef alle docenten, met hun acroniem en naam en, voor zover ze er zijn,het nummer en de naam van de studenten waarvan zij mentor zijn.

Kan niet in SQL!

Merk op: overzicht met herhalende groep gevraagd!

Namelijk:


ACR NAAM ---STUDENTEN--- (NR NAAM )------ --------- -------- ------DAT C.Date 1 Berk 2 TackCOD E.Codd 3 BosBAC C.Bachman <NULL> <NULL>

Left outer join met oudertabel voorop (2)

Meest in de buurt komt de volgende oplossing:

select D.acr, D.naam, S.nr, S.naamfrom Docent D left outer join Student S on D.acr = S.mentor

Resultaattabel:

ACR NAAM NR NAAM ====== ========= ========= ======DAT C.Date 1 Berk DAT C.Date 2 Tack COD E.Codd 3 Bos BAC C.Bachman <NULL> <NULL>

genormaliseerde versievan gevraagd overzicht


ACR NAAM ---STUDENTEN--- (NR NAAM )------ --------- -------- ------DAT C.Date 1 Berk 2 TackCOD E.Codd 3 BosBAC C.Bachman <NULL> <NULL>

De right en full outer join

De left outer join volstaat!

Aanname daarbij:a) alleen ‘homogene’ overzichten, d.w.z. van één soort

van ding, bepaald door één starttabelb) navigatie starten in de juiste (start)tabelc) volgorden in SQL-statement aanpassen aan het

navigatiepad

(zie voorbeelden in cursusboek)


Joins over een brede sleutel

Gevraagd: voor elk tentamen het aantal dagen dat is verstreken sinds de cursusinschrijving. De benodigde tabellen zijn weergegeven in figuur 7.7

student cursus datum /cijfer° vrijstelling°p Inschrijving

p

Tentamenstudent cursus volgnrdatum cijfer°

SQL: stap voor stap (zie Boek / Boekverkenner). Uiteindelijk:

select T.student, T.cursus, T.volgnr, T.datum - I.datum aantal_dagen_na_inschrijvingfrom Tentamen T join Inschrijving I on T.student = I.student and T.cursus = I.cursus


Samengestelde joins (1)

Geef een overzicht van alle herkansingstentamens, waarbij naast hetstudentnummer de naam van de student wordt vermeld. Verder moetin plaats van de cursuscode de naam van de cursus worden vermeld.

Deze vinden we terug inde SQL-oplossing!

Tentamen

Inschrijving

CursusStudent

De starttabel en het navigatiepad volgen uit de vraagstelling:


Samengestelde joins (2)

SQL:

select T.student, C.naam, T.volgnr, T.datum, T.cijferfrom Tentamen T join Inschrijving I on T.student = I.student and T.cursus = I.cursus join Student S on I.student = S.nr join Cursus C on I.cursus = C.codewhere T.volgnr >= 2

Tentamen

Inschrijving

CursusStudent


Gemengd gebruik van inner en outer joins

Geef van elke inschrijving waarvoor een vrijstelling is verleendhet studentnummer, de cursuscode, de datum en – voor zover vantoepassing – de naam van de examinator.

Inschrijving

Cursus

Docent(Examinator)

Starttabel en navigatiepad:SQL:

select I.student, I.cursus, I.datum, D.naam examinatorfrom Inschrijving I join Cursus C on I.cursus = C.code left outer join Docent D on C.examinator = D.acrwhere I.vrijstelling = 'J'

NB. Verwijzing van Inschrijving naar Cursus isverplicht, dus geen verschil inner en outer join.


Autojoins



Vraagstelling:Geef van alle docenten die een vervanger hebben, het acroniemen de naam en ook het acroniem en de naam van de vervanger.

Aanpak:Tabel Docent (starttabel) doorlopen en via de verwijzing in dezelfde tabel de vervanger opzoeken.

Truc: ga - conceptueel - uit van twee exemplaren van Docent,één in de rol van docenten waarvoor het overzicht gemaaktwordt, en één in de rol van mogelijke vervangers.

Autojoin: joinen met ander exemplaar van dezelfde tabel

Vat een recursieve verwijzing op als een virtuele exemplarenvan de ene tabel Docent, met elk een eigen naam(alias), waarvan de één naar de ander verwijst:

Recursieve verwijzing:opvatten als gewoneverwijzing! Welge-kozen aliassen gevende rollen weer van detabelexemplaren inhet probleem.

Docent (V)p aacr naam vervanger°vakgroep

Docent (D)p aacr naam vervanger°vakgroep

SQL:

select D.acr, D.naam, V.acr, V.naamfrom Docent D join Docent V on D.vervanger = V.acr

Docent (D)

Docent (V)

Navigatiepad:


Met populatie:

Elk virtueel tabelexemplaar is de volledige tabel(gebruikt in een zekere rol)


Docent (V)acr naam vervangerDATCODBAC


COD

DAT

Docent (D)acr naam vervangerDATCODBAC


COD

DAT

Virtueel tabelexemplaar is volledige tabel!

Een left outer autojoin in SQL

select D.acr, D.naam, V.acr, V.naamfrom Docent D left outer join Docent V on D.vervanger = V.acr

Geef van alle docenten het acroniem en de naam en als ze eenvervanger hebben ook het acroniem en de naam van de vervanger.

ACR NAAM ACR NAAM ====== ========= ====== ======DAT C.Date COD E.Codd COD E.Codd <NULL> <NULL> BAC C.Bachman DAT C.Date

Resultaat:


Docent (V)acr naam vervangerDATCODBAC


COD

DAT

Docent (D)acr naam vervangerDATCODBAC


COD

DAT

Ouders zonder kind (1)

Probleem: geef alle cursussen (code en naam) waarvoor geenenkele inschrijving bestaat.

Algemeen: geef alle ouderrijen waar geen kindrij bij hoort.


Cursus

p

p

Inschrijving


We lossen dit probleem op met een outer join. Later doen we het eenvoudiger, met een subselect. Maar deze manier is leerzaam en kan ook erg snel zijn (bij grote databases)!

Merk op: er wordt precies gevraagd naar de ouderrijen dieverdwijnen bij de inner join (en behouden blijven bij de left outerjoin) van Cursus en Inschrijving.

Hoe herkennen we die rijen in de left outer join?152bij: Relationele databases en SQL ©Mattic b.v.

Ouders zonder kind (2)

select *from Cursus C left outer join Inschrijving I on C.code = I.cursus

zit niet in inner join:ouder zonder kind!

CODE NAAM UREN CREDITS EXAMINATOR STUDENT CURSUS DATUM CIJFER VRIJSTELLING====== ===================== ========= ======= ========== ========= ====== =========== ====== ============II Inleiding informatica 80 3.0 BAC 1 II 12-jan-2012 7 N II Inleiding informatica 80 3.0 BAC 2 II 12-jan-2012 <NULL> J II Inleiding informatica 80 3.0 BAC 3 II 16-jan-2012 <NULL> <NULL> II Inleiding informatica 80 3.0 BAC 4 II 20-jan-2012 <NULL> J DW Discrete wiskunde 120 4.0 DAT 1 DW 19-jan-2012 5 N DW Discrete wiskunde 120 4.0 DAT 2 DW 12-jan-2012 <NULL> J DB Databases 120 4.0 COD 1 DB 18-mrt-2012 8 N DB Databases 120 4.0 COD 4 DB 29-feb-2012 <NULL> N IM Informatiemodelleren 150 5.0 DAT 1 IM 20-jun-2012 <NULL> N IM Informatiemodelleren 150 5.0 DAT 2 IM 26-jan-2012 5 N SW Semantic web 120 4.0 <NULL> <NULL> <NULL> <NULL> <NULL> <NULL>


Cursus

p

p

Inschrijving


Eerst volledige left outer join:

(of andere verplichte kolom van kindtabel)

select C.code, C.naamfrom Cursus C left outer join Inschrijving I on C.code = I.cursuswhere I.student is null

Dan conditie toevoegen:



Statistische Statistische informatieinformatie


• Statistische functies• Scheve query’s• Groeperen• Voorwaarden aan groepen: having• Groeperen is denormaliseren• Statistische joinquery’s• Het conceptuele algoritme


OpenSchool Vakgroep



Cursus

p

p p

Inschrijving

Docentp

docent cursusp

cursusvoorkennisp


p

Tentamen

cdcd



p acode naam

a



Statistische functies

count aantal rijen, of aantal waarden in kolom sum / avg totaal / gemiddelde van waarden in kolom max / min grootste / kleinste waarde in kolom

Hoeveel inschrijvingen zijn er voor de cursus met code II?

select count(*) aantal -- 3from Inschrijving -- 1where cursus = 'II' -- 2

één statistischewaarde overhele tabel(één groep)


Resultaat:

AANTAL========= 4

‘Scheve’ query’s

select code, count(*)from Cursus

één waarde per rij

één waarde voor hele tabel

Wat deugt hierniet aan?

foutieve ´scheve´ query!


Groeperen

Aantal inschrijvingenper cursus:

select cursus, count(*) aantal -- 3from Inschrijving -- 1group by cursus -- 2 tabel Inschrijving

wordt opgedeeldin groepen van rijen:- per cursus één groep;- één statistische waardeper groep (= per cursus)

Resultaat:

CURSUS AANTAL====== =========DB 2 DW 2 II 4 IM 2


I IDWDBIMI I

DWIMI II IDB


758

5

NNNNJJN

JN

Inschrijving


Verfijnd groeperen

Aantallen tentamens per inschrijving(= per combinatie student/cursus):

select student, cursus, count(*)from Tentamengroup by student, cursus

Resultaat:

STUDENT CURSUS COUNT======= ====== ========= 1 DB 2 1 DW 1 1 II 1 2 IM 2 4 DB 1

student cursus volgnr datum cijfer1111224

I IDWDBDBIMIMDB

1112121

17-apr-2012 17-apr-2012 19-apr-2012 15-jun-2012 06-apr-2012 11-jun-2012 26-jun-2012

755845

Tentamen

Groeperen over twee of meerkolommen geeft een verfijnderegroepenindeling.

Voorbeeld:


Voorwaarden aan groepen: having


I IDWDBIMI I

DWIMI II IDB


758

5

NNNNJJN

JN

Inschrijving

Per cursus aantal inschrijvingenzonder vrijstelling.Beperken tot cursussen waar-voor dat aantal tenminste 2 is:

select cursus, count(*) aantal -- 5from Inschrijving -- 1where vrijstelling = 'N' -- 2group by cursus -- 3having count(*) >= 2 -- 4

Resultaat:

CURSUS AANTAL====== =========DB 2 IM 2


Groeperen als denormaliseren (1)

Geef voor elke cursus met vrijstelling = ‘ N’:cursuscode, aantal inschrijvingen en gemiddelde cijfer.

Oplossing:

select cursus, -- 4 count(*) aantal, -- avg(cijfer) gemiddelde_cijfer --from Inschrijving -- 1where vrijstelling = ‘N’ -- 2group by cursus -- 3

Eindresultaat (na stap 4):CURSUS AANTAL GEMIDDELDE_CIJFER====== ========= =================DB 2 8 DW 1 5 II 1 7 IM 2 5



select …from Inschrijving -- 1where vrijstelling = ‘N’ -- 2

is het tussenresultaat:

Na stap 2:

STUDENT CURSUS DATUM CIJFER VRIJSTELLING========= ====== =========== ====== ============ 1 II 12-jan-2012 7 N 1 DW 19-jan-2012 5 N 1 DB 18-mrt-2012 8 N 1 IM 20-jun-2012 <NULL> N 2 IM 26-jan-2012 5 N 4 DB 29-feb-2012 <NULL> N

In stap 3 gaan wedit groeperenop kolom cursus



Bij stap 3 – het groeperen op cursus – wordt een herhalende groep gemaakt:

select …from Inschrijving -- 1where vrijstelling = ‘N’ -- 2group by cursus -- 3

Dit is tabel met vier rijenen twee kolommen,waarvan één eenherhalende groep!


STUDENT CURSUS DATUM CIJFER VRIJSTELLING========= ====== =========== ====== ============ 1 DB 18-mrt-2012 8 N 4 29-feb-2012 <NULL> N ------------------------------------------------ 1 DW 19-jan-2012 5 N ------------------------------------------------ 1 II 12-jan-2012 7 N ------------------------------------------------ 1 IM 20-jun-2012 <NULL> N 2 26-jan-2012 5 N


Nog duidelijker wanneer we kolom cursus voorop zetten:

Zo ontstaat het eindresultaat:CURSUS AANTAL GEMIDDELDE_CIJFER====== ========= =================DB 2 8 DW 1 5 II 1 7 IM 2 5


CURSUS STUDENT DATUM CIJFER VRIJSTELLING====== ========= =========== ====== ============DB 1 18-mrt-2012 8 N 4 29-feb-2012 <NULL> N ------------------------------------------------DW 1 19-jan-2012 5 N ------------------------------------------------II 1 12-jan-2012 7 N ------------------------------------------------ IM 1 20-jun-2012 <NULL> N 2 26-jan-2012 5 N

voor elke groep:

count(*),avg(cijfer),…

Statistische joinquery’s


code naam ..II

DWDBIMSW


..

..

..

..

..

studentcursus datum ..1111222344

I IDWDBIMI I

DWIMI II IDB


..

..

..

..

..

..

..

..

..

..

Cursus

Inschrijving

Gevraagd: cursussen met hunhun aantallen inschrijvingen

Cursus, verbreed metstatistische gegevens vanInschrijving: de 'inner' manier

code naam .. aantal_inschrijvingenII

DWDBIM

Inleiding informatica Discrete wiskunde Databases Informatiemodelleren

..

..

..

..

4222

Merk op:- tabelverbreding op de inner join manier: we missen cursus SW- starttabel is Cursus: navigatie is ouder richting kind, tegen de richting van de verwijzing in

Starttabel en navigatierichting bij statistische query

cursist cursus datum ...

code naam ...Cursusp

Inschrijvingp

code naam ... aantalInschrijvingen

Cursus, verbreed met statistischegegevens van Inschrijvingp

starttabel

navigatierichting


Statistische joinquery in SQL

(Gevraagd: cursussen met hun aantallen inschrijvingen)

Poging:

select C.code, C.naam, count(*) aantal_inschrijvingenfrom Cursus C join Inschrijving I on C.code = I.cursusgroup by C.code



Inschrijvingp

code naam ... aantalInschrijvingen

Cursus, verbreed metstatistische gegevensvan Inschrijvingp

Conceptueel is dit goed: we moeten immers groepen hebbenmet gelijke cursuscode. Die hebben dan vanzelf ook dezelfdecursusnaam (waarom?)


Onverwacht verfijnd groeperen

De juiste oplossing:


verplicht verfijnd groeperen,ondanks de functionele afhankelijkheid

select C.code, C.naam, count(*) aantal_inschrijvingenfrom Cursus C join Inschrijving I on C.code = I.cursusgroup by C.code, C.naam

FA

Statistische outer joinquery’s


code naam ..II

DWDBIMSW


..

..

..

..

..

studentcursus datum ..1111222344

I IDWDBIMI I

DWIMI II IDB


..

..

..

..

..

..

..

..

..

..

Cursus

Inschrijving

Gevraagd: alle cursussen methun aantallen inschrijvingen

Merk op:- nu ook cursus SW (aangevuld met null)

Cursus, verbreed metstatistische gegevens vanInschrijving: de 'outer' manier

code naam .. aantal_inschrijvingenII

DWDBIMSW


..

..

..

..

..

4222

Statistische outer joinquery in SQL

(alle cursussen met hunaantallen inschrijvingen)

Poging:select C.code, C.naam, count(*) aantal_inschrijvingenfrom Cursus C left outer join Inschrijving I on C.code = I.cursusgroup by C.code, C.naam

Resultaat van poging:

CODE NAAM AANTAL_INSCHRIJVINGEN====== ===================== =====================DB Databases 2 DW Discrete wiskunde 2 II Inleiding informatica 4 IM Informatiemodelleren 2 SW Semantic web 1 Waarom een 1?

Hoe op te lossen?

Juiste oplossing:

count(I.cursus)


Genest groeperen (vb: ‘minimax’-probleem)

select count(*)from Inschrijvinggroup by cursus

Aantallen inschrijvingenper cursus:

Resultaat:

COUNT========= 2 2 4 2

Resultaat:

AVG(COUNT(*))------------- 3.6666667

genest groeperen = groeperen van groeperingsresultaat statistische waarde van statistische waarden


select avg(count(*))from Inschrijvinggroup by cursus

Gemiddeld aantal inschrijvingenper cursus :

(in Firebirdmoet dit anders)

Nogmaals een ‘scheve’ query

Poging:

select cursus, max(count(*))from Inschrijvinggroup by cursus


Gevraagd:

de cursus (of cursussen)met het grootste aantalinschrijvingen

Waarom is dit een ‘scheve’ query en dus fout?



Inschrijvingp

De conceptuele verwerkingsvolgorde (1)


Gevraagd: overzicht van inschrijvingendie met een voldoende zijn afgesloten enwaarvan aantal tentamens 2 is of hoger.Orden op dat aantal, van hoog naar laag. Oplossen: vanuit ‘bekende’ conceptueleverwerkingsvolgorde’:

studentcursusdatum/cijfer° vrijstelling°p Inschrijving

p

Tentamen

a


met opzet hier zonder joinoperator!

select I.student, I.cursus, count(*)from

5. projectie op I.student, I.cursus, met extra statistische kolom

Inschrijving I, Tentamen T 1. brontabel (cartesisch product)

where I.student = T.student and I.cursus = T.cursus and I.cijfer >= 6

2. rijselectie van brontabel

group by I.student, I.cursus 3. groeperen (geeft één rij per inschrijving, met herhalende groep)

having count(*) >= 2 4. rijselectie van gegroepeerde tabel

order by count(*) 6. ordening op aantal (count(*))

De conceptuele verwerkingsvolgorde (2)

De werkelijke volgorde kan anders zijn!


brontabel

where

group by

having

select … from

order by


Subselects en Subselects en viewsviews


• subselects als oplossing van deelproblemen– subselect in:

… where-clausule… select-clausule… from-clausule… having-clausule (zie boek)

• gecorreleerde en niet-gecorreleerde subselects• subselects en joins: navigatie via subselect(s)• gecorreleerde subselects

– … met (not) exists• geneste subselects• views als oplossing van deelproblemen


OpenSchool Vakgroep



Cursus

p

p p

Inschrijving

Docentp

docent cursusp

cursusvoorkennisp


p

Tentamen

cdcd



p acode naam

a



Waar een subselect?


In principe (conceptueel):overal waar een relationele expressie(tabel) of atomaire waarde betekenisvol is.

select ... from ... where ... group by ... having ...

(select ... ...)

Subselect in where-clausule

Gevraagd: geef de oudste inschrijving (of inschrijvingen).Vermeld studentnummer, cursuscode en datum.


student cursusdatum/cijfer° vrijstelling°p Inschrijving

Stapsgewijs oplossen:

select student, cursus, datumfrom Inschrijvingwhere datum = -- de vroegste inschrijvingsdatum

stap 1( select min(datum) from Inschrijving)

stap 2

Deze subselect is niet-gecorreleerd: kan a.h.w. wordenuitgeknipt en zelfstandig worden uitgevoerd.

Subselect in select-clausule (1)

Gevraagd: van elke cursus de cursuscode, de cursusnaamen het aantal inschrijvingen.

code naam uren ...II

DWDBIMSW


80120120150120

Cursuscursistcursus datum ...

1111222344

IIDWDBIMII

DWIMIII IDB


Inschrijving


select code, naam, -- aantal inschrijvingen

from Cursus

deelprobleem ( select count(*) from Inschrijving where cursus = C.code)C

met oplossing

subselect is gecorreleerd: voor elke cursus van de hoofdselect andere subselect181bij: Relationele databases en SQL ©Mattic b.v.

Subselect in select-clausule (2)

select code, naam, (-- aantal inschrijvingen select count(*) from Inschrijving where cursus = C.code)from Cursus C

De oplossing:

kunnen we nog als volgt herschrijven met een kolomalias:

select code, naam, (select count(*) from Inschrijving where cursus = C.code) aantal_inschrijvingenfrom Cursus C

De kolomnaam (alias) vervangt nu het commentaar.


Subselect in from-clausule

Gevraagd: maximum van de aantallen inschrijvingen per cursus.

(minimax-probleem!)

(select count(*) aantal_inschrijvingen from Cursus C join Inschrijving I on C.code = I.cursus group by C.code)


Cursus

p

p

Inschrijving



select max(aantal_inschrijvingen)from

deelprobleemgevraagd: tabel met eenkolom aantal_inschrijvingen(per cursus)


Subselectnavigatie en joinnavigatie



Inschrijvingp

(gevraagd: van elke cursus: code, naamen aantal inschrijvingen)

Bij beide stap je over van Cursus naar Inschrijving: navigatie tegen richting verwijzende sleutel in (‘van één naar veel’).


met subselectnavigatie:

select code, naam, (select count(*) from Inschrijving where cursus = C.code) aantal_inschrijvingenfrom Cursus C

met joinnavigatie:

select C.code, C.naam, count(I.cursus)from Cursus C left outer join Inschrijving I on C.code = I.cursusgroup by C.code, C.naam

Subselect met verzamelingenoperator ‘in’

Gevraagd: alle cursussen (code en naam) die cursus DW als voorkennis eisen


Cursusp

cursusvoorkennisp Voorkenniseis


stap 1select code, naamfrom Cursuswhere code in -- verzameling codes van cursussen met voorkennis DWstap 2 (

select cursus from Voorkenniseis where voorkennis = 'DW')

Navigatie over brede sleutel

Gevraagd: inschrijvingen (studentnummer,cursuscode en datum) waarvoor twee maalof vaker tentamen is gedaan.


student cursus datum ...p Inschrijving

p

Tentamenstudent cursus volgnr ...

select student, cursus, datumfrom Inschrijvingwhere (student, cursus) in -- verzameling combinaties (student, cursus) uit Tentamen die daarin minstens twee keer voorkomen

stap 1

(

select student, cursus from Tentamen group by student, cursus having count(*) >= 2)

stap 2

(kan niet in Firebird: zie boek voor trucje)

niet zelfstandig uit tevoeren (gecorreleerd)

Ongecorreleerde en gecorreleerde subselects

1. Gevraagd: de vroegste inschrijvingen:

select student, cursus, datumfrom Inschrijvingwhere datum = (-- de vroegste inschrijvingsdatum select min(datum) from Inschrijving)

2. Gevraagd: de vroegste inschrijvingen per cursus:

select student, cursus, datumfrom Inschrijving Iwhere datum = (-- de vroegste inschrijvingsdatum bij -- de cursus van ‘deze’ inschrijving select min(datum) from Inschrijving where cursus = I.cursus)

twee exemplarenvan Inschrijving!


zelfstandig uit te voeren(ongecorreleerd)

Gecorreleerde subselectmet exists


Cursus

p

p

Inschrijving



Gevraagd: cursussen waarvoor één of meer vrijstellingen zijn verleend.

Oplossing 1:ongecorreleerde subselect met in

select code, naamfrom Cursuswhere code in (select cursus from Inschrijving where vrijstelling = 'J')

Oplossing 2:gecorreleerde subselect met exists

select code, naamfrom Cursus Cwhere exists (select * from Inschrijving where cursus = C.code and vrijstelling = 'J')

geeft true alsverzamelingniet leeg verzameling

Nogmaals:ouders zonder kind

Probleem: geef alle cursussen (code en naam) waarvoor geenenkele inschrijving bestaat.


Cursus

p

p

Inschrijving


Subselect met ‘not in’:

select code, naamfrom Cursuswhere code not in (select cursus from Inschrijving)

Subselect met ‘not exists’:

select code, naamfrom Cursus Cwhere not exists (select * from Inschrijving where cursus = C.code)


Geneste subselects


Cursus

p

p

Inschrijving

Docentp

docentcursuspBegeleider



Probleem: welke docenten (acroniem) zijn begeleider van decursus met de meeste inschrijvingen?

Navigatiepad volgt al uit de vraagstelling:

1

2 3


Oplossing in stappen volgt navigatiepad

select acr, naamfrom Docentwhere acr in (-- de verzameling acroniemen van docenten die begeleider zijn -- zijn van de cursus(sen) met de meeste inschrijvingen

stap 1

select docentfrom Begeleiderwhere cursus in (-- verzameling codes van cursussen met de meeste inschrijvingen

stap 2

select cursusfrom Inschrijvinggroup by cursushaving count (*) = (-- maximum aantal inschrijvingen per cursusstap 3

select max(aantal_inschrijvingen)from (select count(*) aantal_inschrijvingen from Inschrijving group by cursus))))stap 4

Navigatiepad omvat zelfs twee exemplaren van Inschrijving!


Views

• Een view is een ‘ named query’: een select-query die we kunnen bewaren en gebruiken als een databasetabel

• Een view kan als alternatief dienen voor een subselect• Views kunnen we (dus) net als subselects gebruiken om

een probleem op te delen in deelproblemen


Voorbeeld van een view (1)

Gevraagd: code, naam en aantal inschrijvingen van de cursus(sen)met de meeste inschrijvingen.

Oplossing 1: met subselect

select C.code, C.naam, count(*)from Cursus C join Inschrijving I on C.code = I.cursusgroup by C.code, C.naamhaving count(*) = (--maximum aantal inschrijvingen per cursus select max(aantal_inschrijvingen) from (select count(*) aantal_inschrijvingen from Inschrijving group by cursus))

- complexe hoofdquery met complexe (geneste) subselect- ter vereenvoudiging maken we een view voor het volgende deelprobleem: het aantal inschrijvingen per cursus


Voorbeeld van een view (2)

Oplossing 2: met een view en een (simpeler) subselect:

- Definitie van de view (genaamd vCursus)

create view vCursus (code, naam, aantal_inschrijvingen)as select C.code, C.naam, count(*) from Cursus C join Inschrijving I on C.code = I.cursus group by C.code, C.naam

- Oplossing van het volledige probleem is nu eenvoudig:

select code, naam, aantal_inschrijvingenfrom vCursuswhere aantal_inschrijvingen = (select max(aantal_inschrijvingen) from vCursus)

Hiermee is een deelprobleem opgelost.



Wijzigen van een Wijzigen van een database-inhouddatabase-inhoud


• Transacties• Het insert-statement• Het delete-statement• Het update-statement• Integriteitsregels


OpenSchool Vakgroep



Cursus

p

p p

Inschrijving

Docentp

docent cursusp

cursusvoorkennisp


p

Tentamen

cdcd



p acode naam

a


Transacties

• transactie = reeks SQL-statements die ofwel in hun geheel, ofwel in het geheel niet worden uitgevoerd.

• commitmoment = moment waarop de transactie definitief wordt– tevens einde van de transactie– expliciet via commit-statement– impliciet via DDL-statement

• DDL = subtaal voor structuurverandering, bv. create table

• rollback: terugdraaien van transactie– statement: rollback


Soorten databases m.b.t. transacties

Aard en frequentie van transacties bepalen hoe een database ‘leeft’. Verschillende ‘levenswijzen’:

• OnLine Transational Processing (OLTP)– database online gestuurd via programmatuur en (frequent)

gevuld vanuit automaten of bv. internet• Transactionele bedrijfssystemen

– bijhouden van dagelijkse veranderingen van de bedrijfswerkelijkheid (klanten, bestellingen, …)

• Datawarehouses– verzamelen historiegegevens en transformeren tot

waardevolle informatie

Transactie afsluiten met commit(moment) of rollback

nieuwcommit-moment

start van transactie

toestand na laatstecommitmoment

rollback

start van transactie

toestand na laatstecommitmoment= terugkeertoestandna rollback

transactie afgeslotenmet commitmoment:

transactie afgeslotenmet rollback:


Transactiemodellen

• Impliciete transactiemodel: na elk commitmoment of rollback start nieuwe transactie

• Expliciete transactiemodel: start transactie pas nastart transaction-statement; tot die tijd is elk statement een transactie op zichzelf

• Meer hierover in hoofdstuk 15 ‘Transacties en concurrency’– … met name over hoe transacties van verschillende

gebruikers elkaar in de weg kunnen zitten en oplossingen daarvoor


Het insert-statement: poging tot invoegen

Voorbeeld enkelvoudige insert:

insert into Studentvalues (5, 'Stam', null)

Alternatief met kolommenlijst (en weglating null-waarde):

insert into Student (nr, naam)values (5, 'Stam', null)



Meervoudige insert

Voorbeeld: nieuwe tabel DWCursus maakt deel uit vandatawarehouse met statistische informatie.Kolom begeleidJN moet waarde ‘J’ of ‘N’ krijgen al naargelang een cursus één of meer begeleiders heeft.

Cursusp

docent cursusp Begeleider

acode naam uren creditsexaminator°

gevulde tabellen uit OpenSchool-database:

IIDWDBIMSW


80120120150120

34454

BACDATCODDAT

DATDATDATBACBAC

DBDWIMII

DB

insert into DWCursus select code, naam, iif(exists (select * from Begeleider where cursus = C.code), 'J', 'N') from Cursus C


code naam begeleidJN°DWCursusp

nieuwe, lege tabel:

Het delete-statement: poging tot verwijderen

IIDWDBIMSW

Inleiding informatica Discrete wiskunde Databases InformatiemodellerenSemantic web

80120120150120

34454

BACDATCODDAT

DBDBIMSW

I IDWDBDB

Cursusp

cursusvoorkennisp Voorkenniseis

cd

acode naam uren creditsexaminator°

1111222344

I IDWDBIMI IDWIMI II IDB


758

5

NNNNJJN

JN

DATDATDATBACBAC

DBDWIMIIDB

student cursus datum /cijfer° vrijstelling°p Inschrijving

docent cursuspBegeleider

cd

Verschil tussen:

delete from Cursuswhere code = ‘II‘en

delete from Cursuswhere code = ‘SW‘

denk aan:- referentiële integriteitsregel- cascading deletes


Het update-statement: poging tot wijzigen

Voorbeeld eenvoudige update:

update Cursus -- 1set uren = 140, credits = 5 -- 3where code = 'DW' -- 2

Let op de(conceptuele)volgorde!


update Cursusset uren = 140, credits = 5where code = 'DW'

toekenning (‘maak gelijk aan’)

gelijkheid (‘is gelijk aan’)

Update van elke rij

Update van elke rij:

update Cursusset uren = uren * 1.1

nieuwewaardevan uren

oudewaardevan uren


Update met subselect

Maak elk urenaantal gelijk aan het gemiddelde aantal uren.

Poging:

update Cursusset uren = (select avg(uren) from Cursus)

Inspectie van tabel Cursus geeft:

CODE NAAM UREN====== ===================== =========II Inleiding informatica 118 DW Discrete wiskunde 125 DB Databases 126 IM Informatiemodelleren 127 SW Semantic web 123

(ongecorreleerdeupdate)

verklaring?


Update met gecorreleerde subselect

Extra kolom tabel Cursus:

Cursus

Inschrijvingp

pcode naam ... /aantal_inschrijvingen°

studentcursus ...

alter table Cursusadd aantal_inschrijvingen integer

Vullen: update Cursus Cset aantal_inschrijvingen = (-- aantal inschrijvingen voor ‘deze’ cursus select count(*) from Inschrijving where cursus = C.code)


Powerpoint-presentatie bij H1-10

Documents

Transcript of Powerpoint-presentatie bij H1-10