BAZE PODATAKA - uni-mo.sve-mo.bauni-mo.sve-mo.ba/~goran/nastava/BAZE_Nastava.pdf · ak.god....

Ak.god. 2017/2018. BAZE PODATAKA 1

BAZE PODATAKA

FAKULTET STROJARSTVA I RAČUNARSTVA

SVEUČILIŠTE U MOSTARU

Doc.dr.sc. GORAN KRALJEVIĆ


Web:

http://www.uni-mo.ba/~goran

Pitanja, primjedbe, dogovor za konzultacije ...

o E-mail: [email protected]

Baze podataka


Polaganje ispita (kolokviji ...)

Prolazna ocjena putem kolokvija: min. 50 bodova

50,0 bod. ............ dovoljan (2)

62,5 bod. ............ dobar (3)

75,0 bod. ............ vrlodobar (4)

87,5 bod. ............ izvrstan (5)

1. kolokvij (Model+SQL DDL+Teorija) 25 bodova

2. kolokvij (SQL DML+Teorija) 40 bodova

Vježbe (SQL) 20 bodova

Domaće zadaće 15 bodova

Ukupno : 100 bodova


Polaganje ispita (ispitni rokovi ...)

Pismeni + Usmeni

Prolazna ocjena na ispitu: min. 60 bodova

60-69 bod. .......... dovoljan (2)

70-79 bod. .......... dobar (3)

80-89 bod. .......... vrlodobar (4)

90-100 bod. ........ izvrstan (5)

Napomena:

Studenti koji tijekom semestra (kolokviji ...) osvoje 40-49 bodova dobit će 10 bodova koji će im se pribrojiti na svim pismenim ispitnim rokovima do kraja akademske godine.

Studenti koji tijekom semestra (kolokviji ...) osvoje 30-39 bodova dobit će 5 bodova koji će im se pribrojiti na svim pismenim ispitnim rokovima do kraja akademske godine.


Uvod u baze podataka


Baza podataka

• Baza podataka je skup međusobno povezanih podataka,

pohranjenih zajedno bez štetne ili nepotrebne (nekontrolirane)

zalihosti (redundancije), s ciljem da ih koriste različite aplikacije.

Podaci su pohranjeni u obliku neovisnom od programa koji ih

koriste. Unos, izmjena i dohvat podataka obavlja se ISKLJUČIVO

kroz zajedničko i kontrolirano sučelje.


Zajedničke osobine za sve sustave baza podataka (Ullman)

• Apstraktni model podataka

• Visoka razina pristupa ili upitnih jezika

• Upravljanje transakcijama u višekorisničkom okruženju

• Kontrola pristupa i vlasništvo nad podacima

• Validacija podataka i provjera konzistentnosti

• Konzistentni oporavak podataka nakon ispada sustava i/ili strojne opreme


Ciljevi razvoja baza podataka

• Razdvajanje podataka od aplikacija koje ih koriste

• Prezentiranje logičkog pogleda na podatke neovisno od fizičkih detalja njihove pohrane u bazu podataka

• Omogućavanje različitih pogleda na istu bazu podataka, ovisno o korisničkim i aplikativnim potrebama


Faze razvoja baza podataka

FAZE razvoja Baza podataka Aplikacija

Zahtjevi

(analiza)

Izrada modela podataka

Specificiranje podataka

Definiranje ograničenja i poslovnih pravila

Utvrđivanje zahtjeva za aplikaciju

Dizajn

Tablice

Relacije

Indeksi

Ograničenja

Pohranjene procedure i okidači

Forme

Izvješća (Reports)

Upiti (Queries)

Kod aplikacije

Implementiranje

Kreiranje tablica

Kreiranje relacija

Kreiranje ograničenja

Pisanje procedura i okidača

Punjenje baze podataka

Testiranje

Kreiranje formi

Kreiranje izvješća

Kreiranje Upita

Pisanje koda aplikacije

Testiranje


Povijesni razvoj baza podataka

Sustavi bazirani na datotečnim sustavima (filesystem)

• podaci su spremljeni u datotekama (files)

• svaka datoteka ima svoj format

programi koji koriste bazu moraju poznavati taj format

• Problemi:

nema standarda

višestruko ponavljanje podataka

međuovisnost podataka

teško je vršiti neuobičajena pretraživanja

integritet podataka

sigurnost

istovremeni pristup, ...


Modeli podataka

• Model podataka je skup pravila koji određuju kako može izgledati logička struktura baze

• U 60-tim i 70-tim godinama su bili u upotrebi hijerarhijski i mrežni model

• Hijerarhijski model baza je predočena stablom ili skupom stabala jedan član može imati samo jednog vlasnika putovi pretraživanja su fiksni

• Mrežni model opći slučaj hijerarhijskog modela odnosi definirani eksplicitno aplikacija mora poznavati interni model baze podataka

• Implementacije u računalu koristile su pokazivače koji izravno adresiraju mjesto zapisa na disku


Hijerarhijski i mrežni model

Hijerarhijski model podataka Mrežni model podataka

Ograničenja hijerarhijskih i mrežnih baza:

- Nemaju pokriće u formalnoj teoriji- Sva pretraživanja se izvode po unaprijed definiranim i točno navedenim putovima- Svi odnosi između objekata se moraju unaprijed i točno definirati- Optimizacija se provodi ručno - programer sam optimizira kod i određuje metodu

koja će biti korištena pri komunikaciji između aplikacije i baze podataka


Modeli podataka

• Relacijski model

1970. događa se relacijska "revolucija“

E.F.Codd objavljuje članak "A Relational Model of Data for Large Shared Databanks"

koji postavlja osnove skoro svim današnjim sustavima baza podataka

• Objektni model

inspiriran objektno orijentiranim programskim jezicima

baza je skup objekata koji se sastoje od podataka i metoda koje vrše operacija nad njima


Sustav za upravljanje bazama podataka

• SUBP (DBMS - Database Management System)

Programski sustav koji omogućava upravljanje bazom podataka je sustav za upravljanje bazama podataka.

• Korisnički programi ne pristupaju podacima direktno već preko DBMS-a

• Korisnik ili korisnički program postavlja zahtjev za obavljanjem neke operacije s podacima, a SUBP ga analizira, provjerava, optimizira, transformira u niz operacija koje je potrebno obaviti na fizičkoj razini, obavlja operacije i vraća rezultat.


Fizička i logička organizacija podataka

• Važna posljedica primjene SUBP jest razdvajanje fizičke i logičke organizacije podataka. Dok logička organizacija podataka predstavlja organizaciju sa stanovišta korisnika baze podataka ili programera te je koncentrirana na vrste podataka i njihove međusobne logičke veze, fizička organizacija predstavlja organizaciju fizičke pohrane podataka unutar računala. Oblik i organizacija pohranjenih podataka tu su često potpuno različiti od njihovog logičkog oblika i organizacije.

• U okviru toga, zadaća je SUBP-a omogućiti korisniku (programeru) manipuliranje podacima uz poznavanje samo logičkog opisa baze podataka, a ne nužno i poznavanja načina fizičke pohrane podataka.



Funkcije SUBP-a:

• Definiranje baze podataka (DDL–Data Definition Language)

• Manipuliranje podacima u bazi (DML–Data Manipulation Language)

• Upravljačke funkcije:

Sigurnost i zaštita od neovlaštenog pristupa

Očuvanje integriteta (backup i recovery)

Statističko praćenje rada baze podataka

Optimizacija rada



Glavni proizvođači SUBP (DBMS):


Relacijski model podataka



• Relacijski model je osnovne koncepte preuzeo iz matematičke teorije skupova, a to su:

Relacija

Atribut

Domena



• Većina suvremenih DBMS je bazirana na relacijskom modelu

• Informacije su pohranjene kao zapisi ili slogovi (records) u relacijama (tablicama)

• Baza podataka je skup relacija (tablica)


Ključevi u relacijskoj bazi podataka

• Super ključ (superkey) – atribut ili skup atributa koji

jedinstveno određuje n-torku unutar relacije.

• Kandidat ključ (candidate key) – super ključ takav da nema

nijedan odgovarajući podskup koji bi bio super ključ unutar relacije.

• Primarni ključ (primary key) – kandidat ključ koji je odabran

da jedinstveno odredi n-torku unutar relacije.

• Jedinstveni ključ (unique key) – kandidat ključ koji nije

odabran da bude primarni ključ.



Primjer:

• Super ključ: npr. {Matbr, Prezime}

• Kandidat ključ: {Matbr}, {JMBG}

• Primarni ključ: {Matbr}

• Jedinstveni ključ: {JMBG}



Kandidat (za PRIMARNI) ključ mora zadovoljiti 2 uvjeta:

• Jedinstvenost … na relacijskoj shemi niti u jednom trenutku

ne mogu postojati dvije n-torke s jednakim vrijednostima skupa atributa K.

• Minimalnost … niti jedan pravi podskup od skupa atributa K

nema svojstvo jednoznačnosti.

o I primarni i jedinstveni ključ moraju ispuniti uvjete

jedinstvenosti i minimalnosti, ali relacija može imati

samo jedan primarni ključ, dok jedinstvenih ključeva

može imati više.



• Vanjski ili strani ključ (foreign key) – atribut ili skup

atributa unutar jedne relacije koji odgovara kandidat ključu neke (moguće i iste) relacije.

• Vanjski ključevi omogućuju povezivanje n-torki iz različitih tablica.

Primjer:


Ograničenja u relacijskom modelu podataka

Dva opća ograničenja:

• Entitetski integritet

- povezan sa primarnim ključem

• Referencijalni integritet

- povezan sa stranim ključem


Entitetski integritet

• Vrijednost primarnog ključa kao cjeline, ne smije biti jednaka NULL vrijednosti.

Ako je primarni ključ relacije složen, niti jedna njegova komponenta ne smije poprimiti NULL vrijednost.

Primjeri:

NASTAVNIK = {SifNas, PrezNas}PK (NASTAVNIK) = {SifNas} → SifNas ne smije biti NULL

ISPIT = {Matbr, SifPred, DatIsp}PK (ISPIT) = {Matbr, SifPred, DatIsp} → Matbr, SifPred, DatIsp ne smiju biti NULL

• Integritet ključa:

U relaciji ne smiju postojati dvije n-torke s jednakim vrijednostima ključa (vrijedi za sve moguće ključeve).


Referencijalni integritet

• Ako u relacijskoj shemi R postoji strani ključ (foreign key) koji odgovara primarnom ključu (primary key) relacijske sheme S, tada svaka vrijednost stranog ključa u relaciji r(R) mora biti ili jednaka vrijednosti primarnog ključa neke n-torke iz relacije s(S) ili jednaka NULL vrijednosti.

Primjer:

Relacije OSOBA i MJESTO ne zadovoljavaju pravilo referencijalnog integriteta jer u relaciji OSOBA postoji vrijednost stranog ključa (77000) za koju ne postoji odgovarajuća n-torka u relaciji MJESTO.


Ograničenja u relacijskom modelu podataka

Domenski integritet

• Kako svaki atribut ima pridruženu domenu, postoje ograničenja (engl. domain constraints) koja čine restrikcije nad skupom dozvoljenih vrijednosti atributa relacije.

NULL / NOT NULL

• NULL – predstavlja vrijednost atributa koja je trenutno nepoznata ili nije primjenjiva za konkretnu n-torku.

• NULL je način rada s nepotpunim podacima ili izuzetcima.

• NULL nije nula (0) za numeričke vrijednosti ili “spaces” za tekst.

• NULL znači ODSUSTVO (nepostojanje) vrijednosti.


Operacije u relacijskom modelu

Osnovne operacije u relacijskom modelu:

• Unija

• Razlika

• Presjek

• Kartezijev produkt

• Projekcija

• Selekcija

• Spajanje (join)



• Unija … relacija koju čine sve n-torke prve i druge relacije



• Razlika … relacija koju čine sve n-torke koje se nalaze u prvoj,

ali se ne nalaze u drugoj relaciji



• Presjek … relacija koju čine n-torke zajedničke za obje relacije



• Kartezijev produkt … relacija koju čine sve moguće kombinacije

parova n-torki s tim da je prva n-torka iz prve, a druga iz druge relacije



• Projekcija … rezultat je izbor određenih atributa polazne relacije



• Selekcija (ograničenje, restrikcija, izbor) … rezultat su samo

one n-torke koje zadovoljavaju postavljene uvjete



• Spajanje … iz dvije relacije stvara novu relaciju od svih

kombinacija parova n-torki koji zadovoljavaju postavljene uvjete

• U svakoj se tablici (relaciji) bira stupac (polje) preko čijih se vrijednosti uspostavlja veza



• Opisane operacije relacijske algebre primjenjuju se uvijek u kombinaciji:

iz više tablica selektiramo samo one zapise koji udovoljavaju uvjetima

napravimo spajanje (join) projekcijom odaberemo željena polja

• Na taj se način iz vrlo malog broja osnovnih operacija relacijske algebre može izvesti veliki broj kombinacija za obradu i analizu podataka.

• Prijevod operacija relacijske algebre u jezik za definiciju i manipulaciju podacima koji danas predstavlja osnovni standard

za relacijske baze podataka: SQL.


Modeliranje podataka


ER modeliranje

Model entiteti - veze (entity-relationship model)

• ili bolje: model entiteti - veze - atributi

ER modeliranje:

• je sastavljeno iz entiteta, veza i atributa

• je slikovni prikaz sustava baze podataka

• je neovisno o DBMS i hardveru

• predstavlja konceptualni model visokog nivoa

• podržava korisnikovu percepciju podataka

• je alat za projektiranje


ER modeliranje

• ER modeliranje je iterativan postupak – realno je očekivati više “razvojnih” verzija modela

Entiteti

Atributi

Veze

• Postoji više rješenja problema – neka su optimalnija od drugih


Entitet

• Entitet je bilo koji objekt u sustavu koji želimo modelirati i

o kojem želimo sačuvati informaciju

Pojedinačni objekti zovu se entiteti

Skupine objekata istog tipa zovu se tipovi entiteta ili skupovi entiteta

Moguća su dva tipa entiteta: jaki i slabi


Jaki i slabi tip entiteta

• JAKI entitet

Tip entiteta čija egzistencija nije vezana za postojanje nekog drugog tipa entiteta.

• SLABI entitet

Tip entiteta čija egzistencija ovisi o postojanju nekog drugog tipa entiteta, tj. onaj tip entiteta koji ne može postojati u bazi podataka ukoliko neki drugi tip entiteta također ne postoji u bazi.


Atribut

• Atribut je svaki detalj koji služi da pobliže odredi,

identificira, klasificira, kvantificira ili izrazi stanje entiteta.

• Predstavlja opis entiteta


Veze

• Entiteti se mogu povezivati jedan s drugim u veze (relacije).

• Broj entiteta u vezi predstavlja STUPANJ VEZE.

Binarna veza

veza 2 entiteta

Ternarna veza

veza 3 entiteta

Unarna veza

isti entitet više puta

egzistira u različitim ulogama


Kardinalnost veze

• Odnos omjera među povezanim entitetima nazivamokardinalnost veze

- Jedan na jedan (1:1)

- Jedan na više (1:m)

- Više na jedan (m:1)

- Više na više (m:n)


Grafički prikaz veze


Razbijanje M:N veza

• Veza m:n u ER modelu se može razbiti uvođenjem novog posredničkog entiteta.

Primjer:

• Vezu više na više možemo razbiti uvođenjem entiteta najam, koji sadrži atribut datum_najma


VEZA JEDAN:VIŠE

• Primarni ključ entiteta sa strane veze JEDAN doda se kao strani ključ u entitet sa strane veze VIŠE.

VEZA VIŠE:VIŠE

• Doda se novi entitet, koji sadrži primarne ključeve obaju rubnih entiteta.

• Ti atributi zajedno tvore složeni primarni ključ novonastalog entiteta.

Preslikavanje ER modela u relacije


Usporedne i povratne veze

Usporedne veze – dvije usporedne veze između dva entiteta ...

Povratne veze – veza entiteta “na samog sebe” ...


Usporedne veze

• Svaku vezu zamijenimo s po jednim stranim ključem u relaciji na strani veze VIŠE (usporedne veze se preslikaju u jednu, ali s uvođenjem dodatnog stranog ključa).

• Da bi razlikovali veze među entitetima stranim ključevima damo različite nazive.

Povratne veze

• Doda se strani ključ jednak primarnom ključu relacije.

• Za povratne veze vrijedi da je strani ključ jednak primarnom ključu relacije, ali pod drugim imenom.

Preslikavanje ER modela u relacije


UML (Unified Modeling Language)

Zašto UML (odnosno korištenje jedne notacije)?

• Korištenje jednog jezika i notacije bitno olakšava komunikaciju između članova različitih timova (projektanti baze podataka, analitičari, programeri aplikacije) i time doprinosi da se svi sudionici koji participaraju u projektu osjećaju dijelom jedne cjeline.


Relacije u UML-u

ZAVISNOST (dependency)

ASOCIJACIJA (association)

AGREGACIJA (aggregation)

GENERALIZACIJA (generalization)

REALIZACIJA (realization)

1 1..*


UML notacija ...


Normalizacija podataka



• Normalizacija je proces kojime se nastoji eliminirati redundancija, ali tako da se sačuva integritet podataka u bazi

• Redundancija se izražava kroz pojam funkcijske zavisnosti

• Definiraju se normalne forme (NF)

prva NF, druga NF, treća NF, itd.

svaka normalna forma garantira da nema određenog tipa zavisnosti

svaka viša NF uključuje prethodnu NF te dodatno uređuje model, tj. eliminira dodatne redundantnosti


Normalne forme

• 1. NF – Prva normalna forma

• 2. NF – Druga normalna forma

• 3. NF – Treća normalna forma

• BCNF – Boyce-Coddova normalna forma

1 NF, 2 NF, 3 NF i BCNF se temelje na funkcijskim zavisnostima.

• 4. NF – Četvrta normalna forma

Temelji se na višeznačnim zavisnostima.

• PJNF – Projekcijsko-spojna normalna forma

Temelji se na spojnim zavisnostima.


Definicije funkcijskih ovisnosti

Funkcijska ovisnost atributa

• Ako promatramo tablicu R sa atributima X i Y koji mogu biti kompozitni tj. složeni: za atribut Y tablice R kaže se da je funkcijski ovisan o atributu X iste tablice

R.X->R.Y

ako je svaka pojedina vrijednost atributa X povezana sa samo jednom vrijednošću atributa Y.



Potpuna funkcijska ovisnost atributa

• U tablici R s atributima X i Y koji mogu biti kompozitni tj. složeni, Y je potpuno funkcijski ovisan o X ako vrijedi da je Y funkcijski ovisan o X i nije funkcijski ovisan niti o jednom manjem podskupu atributa X.

Odnosno, ako vrijedi X->Y tada ne smije postojati niti jedan podskup Z koji sadrži samo dio atributa od kojih se sastoji atribut X, za koji bi vrijedilo da je Z->Y.



Tranzitivna funkcijska ovisnost atributa

• Ako vrijedi X->Y i Y-/->X (Y je funkcijski ovisan o X, a X nije funkcijski ovisan o Y), i ako Y->A (A je funkcijski ovisan o Y) tada vrijedi da je A funkcijski ovisan i o X (X->A).

Ako vrijedi A-/->Y tada je A striktno tranzitivno ovisan o X.


1NF

Prva normalna forma (1NF)

Tablica se nalazi u prvoj normalnoj formi ako su svi neključni atributi funkcijski ovisni o ključu.

Uklanjanje ponavljajućih atributa ili grupa atributa


2NF

Druga normalna forma (2NF)

Tablica je u drugoj normalnoj formi ako i samo ako je u 1NF i ako su svi neključni atributi potpuno funkcijski ovisni o ključu.

Uklanjanje atributa ovisnih samo o dijelu jedinstvenog identifikatora.


3NF

Treća normalna forma (3NF)

Tablica je u trećoj normalnoj formi ako i samo ako je u 2NF i ako niti jedan neključni atribut nije tranzitivno ovisan o ključu.

Uklanjanje atributa ovisnih o atributima koji nisu dio jedinstvenog identifikatora.


Primjer normalizacije podataka

• Na slici je dana denormalizirana tablica s nazivima stupaca i vrijednostima redaka.

Napraviti normalizirani model podataka s pripadajućim entitetima, atributima i vezama između njih.


Normalizacija podataka (1NF)

– Postoji funkcijska zavisnost :

Matbr → Prezime, Ime

– Ne postoji funkcijska zavisnost : Matbr → SifPred Matbr → NazPredMatbr → DatIsp Matbr → Ocjena Matbr → SifNas Matbr → PrezNas



Rješenje:

PK (STUDENT) = {Matbr}

PK (ISPIT) = {Matbr, SifPred, DatIsp}



{Matbr, SifPred, DatIsp} → {NazPred}

{SifPred} → {NazPred} dakle, ne postoji potpuna funkcijska ovisnost

neključnih atributa o ključu

ISPIT ne zadovoljava 2 NF !

Rješenje:



{Matbr, SifPred, DatIsp} → {SifNas}

{SifNas} → {PrezNas} dakle, postoji tranzitivna funkcijska ovisnost

(koju je potrebno eliminirati)

ISPIT ne zadovoljava 3 NF !

Rješenje:



Sve tablice zadovoljavaju 3 NF !

STUDENT (Matbr, Prezime, Ime)

PREDMET (SifPred, NazPred)

NASTAVNIK (SifNas, PrezNas)

ISPIT (Matbr, SifPred, DatIsp, Ocjena, SifNas)

Važno:

- Baza podataka treba biti barem u 3 NF !

- Osim 1NF, 2NF, 3NF postoje i BCNF (Boyce-Coddova normalna forma), 4NF i 5NF.


Relacijski model (UML notacija)


Modeliranje podatakaPrimjeri


Primjer 1.

• Profesionalni programer Ivo Ivić odlučio je napraviti program za evidentiranje svih programa koje je uradio, korisnika kod kojih ti programi rade, kao i ostvarene zarade po svakom programu.

Za svaki program se evidentira vrijeme utrošeno za njegovu izradu, kao i vrijeme utrošeno kod korisnika za prilagodbu programa korisničkim zahtjevima, kad je program pušten u rad kod korisnika, kao i koliko je od korisnika naplaćeno za taj program. Također se evidentira da li je program u uporabi tj. aktivan ili ne.


Primjer 1. ( ER model )


Primjer 1. ( Relacijski model )


Primjer 2.

• Faktura je dokument koji se šalje kupcu kako bi mogao izvršiti plaćanje kupljene robe. Da bi se napravila faktura moraju postojati osnovni podaci o kupcu (naziv, adresa, telefon i sl.), podaci o fakturi (broj fakture, datum izdavanja, broj narudžbe prema kojoj je rađena, rok plaćanja, iznos za plaćanje i sl.), kao i podaci o kupljenim artiklima (naziv, jedinica mjere, kupljena količina, cijena i sl.).

Faktura se sastoji od 2 osnovna dijela:

- Zaglavlje fakture koje sadrži zajedničke, opće podatke

- Stavke fakture s pojedinačnim artiklima, količinama i cijenama.

Definirati sve entitete, atribute i veze za proces Fakturiranja kupcima.


Primjer 3.

• Na Fakultetu strojarstva i računarstva u Mostaru evidentirani su podaci o kandidatima koji su se prijavili na razradbeni ispit i njihovim rezultatima. Evidentiraju se podaci o:

- kandidatu: JMBG, ime, prezime, mjesto rođenja, završena srednja škola (šifra, naziv, adresa, poštanski broj mjesta, mjesto, šifra općine i naziv općine u kojoj se škola nalazi)

- za svakog kandidata ocjena iz pojedinih predmeta iz srednje škole –šifra i naziv predmeta, razred i ocjena. Šifra određuje predmet u nekom razredu (godini), npr. Matematika u 1.razredu i Matematika u 2.razredu imaju različite šifre. Isti predmeti u različitim školama imaju istu šifru npr. Matematika iz 1.razreda ima istu šifru za sve škole

- podaci o zadacima na razradbenom ispitu – redni broj zadatka, tekst zadatka, točan odgovor (A, B, C, D ili E)

- za svakog kandidata odgovori koje je dao na zadatke (odgovor za svaki pojedini zadatak mogu biti A, B, C, D, E ili ništa)


Primjer 4.

• U bazi podataka potrebno je evidentirati podatke o zrakoplovima, aerodromima i letovima.

Zrakoplov je identificiran svojim jedinstvenim registracijskim brojem (npr. N6061U). Za zrakoplov se evidentiraju godina proizvodnje i tip zrakoplova. Za svaki tip zrakoplova evidentira se šifra tipa i naziv tipa zrakoplova (npr. šifra: 123, naziv tipa: "Airbus-A319") te najveća ukupna dozvoljena težina pri polijetanju. Za svaki aerodrom se evidentira šifra i naziv aerodroma.

Zrakoplov prema namjeni može biti ili putnički ili teretni (jedno isključuje drugo). Za svaki pojedini zrakoplov, ovisno o njegovoj namjeni, evidentira se je li u zrakoplov ugrađena dodatna oprema: za svaki pojedini putnički zrakoplov evidentira se ima li ugrađenu internu televiziju, ima li uređaj za satelitsku komunikaciju, a za svaki pojedini teretni zrakoplov broj dodatno ugrađenih klimatiziranih kontejnera za prijevoz životinja i je li ugrađen katapult za izbacivanje tereta padobranom.


Primjer 4.(nastavak zadatka ...)

...

Evidentiraju se letovi samo putničkih zrakoplova. Let je identificiran šifrom i datumom leta (npr. "OU763", 1.6.2010), a za let se evidentira s kojeg aerodroma zrakoplov polijeće, na koji aerodrom slijeće te vrijeme polijetanja i vrijeme slijetanja. Evidentira se koji zrakoplov leti na kojem letu.

Evidentiraju se kategorije cijena karata. Svaka kategorija cijena ima svoju šifru (jedinstveno identificira kategoriju) i naziv (npr. "poslovna", "ekonomska", "s popustom za zaposlenika kompanije", "s popustom za osobe mlađe od 27 godina", itd). Putnik kupuje kartu točno određene kategorije cijene za određeni let. Putnik ne može za jedan let kupiti više od jedne karte. Za svakog putnika se evidentira jmbg (jedinstveno određuje putnika), prezime i ime.


Modeliranje podatakaPrimjeri za vježbu


Primjer 1. (Evidentiranje objavljenih radova)

• Profesor programiranja Ivo Ivić odlučio je napraviti program za evidentiranje svojih objavljenih radova.

To podrazumijeva evidentiranje svih do sada objavljenih radova, naslova radova, koautora koji su s njim učestvovali u pisanju radova, godina objavljivanja kao i časopisa u kojima je objavljivano.

Također treba uspostaviti klasifikaciju radova po principu: znanstveni, stručni ili pregledni rad, te da li je rad objavljen u međunarodnom ili domaćem časopisu.

Za svaki rad unose se podaci o naslovu rada, klasifikacijama, koautorima i časopisu u kojem je rad objavljen.


Primjer 2. (Ugovori)

• Na slici je dana denormalizirana tablica UGOVORI s nazivima stupaca i vrijednostima redaka. Napraviti normalizirani model podataka s pripadajućim entitetima, atributima i vezama između njih.


Primjer 3. (Filmovi)

• U bazi podataka su evidentirani podaci o filmovima. Za svaki film evidentira se žanr (šifra, naziv) i država (šifra, naziv).

Uz svaki film evidentiraju se različiti izvođači (šifra, ime, prezime) i funkcije koje su obavljali u filmu.

Funkcije su predstavljene kraticom i nazivom, a mogu biti npr. GL-glumac, RED-redatelj, SC-scenarist, SKL-skladatelj, itd.

Obratite pozornost na tip veze između entiteta funkcija, izvođač i film:


Primjer 4. (Multipleks kino)

• Napraviti normalizirani model podataka s pripadajućim entitetima, atributima i vezama između entiteta koji će podržavati proces rezervacije karata za multipleks kino.

U bazi podataka je potrebno evidentirati sljedeće podatke o filmovima: šifra, naziv, naziv originala, godina proizvodnje, trajanje filma, šifru i naziv žanra, glumce u filmu (šifra, ime, prezime).

Baza podataka također treba sadržavati popis dvorana u multipleks kinu (sifra, naziv, broj mjesta) kao i raspored svih projekcija filmova po dvoranama (datum i vrijeme projekcije, cijena karte za projekciju).


Primjer 5. (Tvrtka informatičke opreme)

• Tvrtka koja se bavi prodajom informatičke opreme prilikom prodaje iste sa svojim kupcima dogovara uvjete servisiranja opreme. U tvrtki radi više servisera i pri kupnji se ugovara koji je serviser zadužen za kojeg kupca s tim da na jednog servisera dođe više kupaca. Jednim ugovorom se definira točno razdoblje servisiranja (od kojeg do kojeg datuma), a podrazumijeva više izlazaka servisera na teren unutar definiranog vremenskog razdoblja. Naravno, intervencija servisera nije nužna. Prilikom izlaska na teren potrebno je zabilježiti točno vrijeme odlaska i povratka, vrijeme provedenu na terenu izraženo u satima, te na kojoj je komponenti, ili više njih, vršena popravka.

Napraviti normalizirani model podataka s pripadajućim entitetima, atributima i vezama između entiteta.


Primjer 6. (Tehnički biro)

• Napraviti normalizirani model podataka s pripadajućim entitetima, atributima i vezama između entiteta koji bi osigurao evidentiranje projekata, rokova i izvršitelja u jednom tehničkom birou.

Osnovni način poslovanja tehničkog biroa jeste rad na izradi određenih projekata, što znači da se za svaki projekt trebaju evidentirati osnovni podaci o naručitelju projekta (šifra, naziv, adresa, telefon, mail). Za svaki projekt postoji samo jedan glavni naručitelj s kojim se sklapa ugovor o poslu. O projektu se vode slijedeći podaci: naziv projekta, opis projekta, planirani datum početka rada na projektu, planirani svršetak rada na projektu, stvarni početak rada na projektu, stvarni svršetak rada na projektu, vrijednost projekta, ugovoreni penali za kašnjenje, dodatna napomena.

Na svakom projektu radi više djelatnika iz biroa (šifra, ime, prezime, zanimanje, titula, adresa, telefon, mail) koji rade na određenom radnom mjestu u birou (šifra, naziv radnog mjesta, opis). Projekt se razlaže na više različitih poslova (zadataka). Svakom članu projektnog tima dodjeljuje se točno određeni posao (zadatak) što se posebno i evidentira. Uz svaki posao (zadatak) evidentira se i naziv zadatka, kratak opis, planirani početak, planirani svršetak, stvarni početak, stvarni svršetak, vrijednost i napomena.


Primjer 7. (Svjetsko prvenstvo u nogometu)

• U bazi podataka potrebno je evidentirati podatke o nogometnim utakmicama na Svjetskom prvenstvu.

Utakmice se igraju između dviju država, od kojih jedna ima ulogu domaćina, a druga gosta. Svaka utakmica je identificirana šifrom, a osim toga se za utakmicu bilježi i datum odigravanja, rezultat i stadion na kojem je utakmica odigrana. Za svaki stadion se bilježi jedinstvena šifra, naziv stadiona i kapacitet. Na svakom stadionu se odigra više utakmica na Svjetskom prvenstvu. Svaka država odigra na prvenstvu više utakmica. Za svaku državu se bilježi jedinistvena šifra, naziv i godina osnutka nogometnog saveza u toj državi.

U bazi se evidentiraju i svi igrači koji su nastupili na utakmicama. Za igrače se bilježi jedinstvena šifra, ime, prezime, datum rođenja i država iz koje dolaze. Za svakog igrača se pored toga bilježi i broj minuta odigranih na svakoj od utakmica u kojoj je nastupio, te broj postignutih golova na utakmici.


1. domaća zadaća

(5 bodova)


1.) Modeliranje podataka

1.) Modeliranje podataka

o Relacijski model podataka

Opis zadatka:

Potrebno je za odabrani problem kreirati relacijski model u MS Accessu.

Opcionalno: Kreirati forme i izvješća u MS Accessu.

1. domaća zadaća se radi u MS Accessu.


Uvod u SQL


SQL

• SQL = Structured Query Language

• SQL je upitni jezik temeljen na relacijskoj algebri i predikatnom računu.

• SQL se koristi kao programski jezik i interaktivni upitni jezik. Kao programski jezik može se ugrađivati u jezike treće i četvrte generacije.

• Zadaća SQL-a je omogućiti definiciju podataka, upravljanje podacima i provođenje kontrole nad podacima u relacijskoj bazi podataka.

• Proizvođači komercijalnih sustava također ugrađuju i svoje, uglavnom nestandardne, DDL i DML naredbe.

Ti su nestandardni dijelovi problematični jer programski kod postaje neprenosiv između različitih SQL sustava, a također se bitno otežava usaglašavanje oko budućih standarda.


SQL

• DDL (Data Definition Language)

= izrazi za definiranje podataka

CREATE, ALTER, DROP, GRANT, REVOKE ...

• DML (Data Manipulation Language)

= izrazi za upravljanje podacima

SELECT, INSERT, UPDATE, DELETE ...


SQL

• Primjer SQL naredbe iz DDL dijela jezika (kreiranje tablice mjesto):

CREATE TABLE mjesto

( pbr_mjesta VARCHAR2(5) NOT NULL ,

naziv_mjesta VARCHAR2(30) NOT NULL ,

sifra_opcine NUMBER(4)

);

• Primjer SQL naredbe iz DML dijela jezika (iz tablice mjesto dohvaća sve

n-torke kojima je vrijednost atributa poštanski broj jednaka 88000):

SELECT *

FROM mjesto

WHERE pbr = 88000;


Izvršavanje SQL iskaza (ORACLE server)


DDL naredbeKreiranje tablica


Kreiranje tablica


SQL – Kreiranje i brisanje tablica

Kreiranje tablice:

CREATE TABLE ime_tablice

(ime_stupca tip (veličina) (ograničenje),

ime_stupca tip (veličina) (ograničenje),

ime_stupca tip (veličina) (ograničenje),

...);

Brisanje tablice:

DROP TABLE ime_tablice;


Ograničenja nad stupcima tablice i nad tablicama ...

• NULL/NOT NULL

• UNIQUE

• PRIMARY KEY

• FOREIGN KEY

• CHECK


Tipovi podataka (ORACLE)

• VARCHAR2(size)

• CHAR[(size)]

• NUMBER[(p,s)]

• DATE


Tipovi podatakaVeliki objekti


PRIMJER – Relacijski model


SQL – Kreiranje tablica

CREATE TABLE MJESTO

( PBR NUMBER(10) NOT NULL,

NAZIV VARCHAR2(40) NOT NULL,

CONSTRAINT mjesto_pk PRIMARY KEY(PBR)

);


SQL – Kreiranje tablica

CREATE TABLE OSOBA

( MBR NUMBER(10) NOT NULL,

IME VARCHAR2(25) NOT NULL,

PREZIME VARCHAR2(25) NOT NULL,

EMAIL VARCHAR2(40),

PBR NUMBER(10) NOT NULL,

CONSTRAINT osoba_pk PRIMARY KEY(MBR),

CONSTRAINT osoba_mjesto_fk FOREIGN KEY(PBR)

REFERENCES MJESTO(PBR)

);


SQL – Izmjena definicije tablice

ALTER TABLE

dodavanje novih atributa

modificiranje postojećih atributa

definiranje default-ne vrijednosti za novi atribut

brisanje atributa


SQL – ALTER TABLE

Primjeri:

ALTER TABLE osoba

DROP COLUMN email;

ALTER TABLE osoba

ADD (email VARCHAR2(25));

ALTER TABLE mjesto

MODIFY (naziv VARCHAR2(50));


DML naredbeSELECT, INSERT, UPDATE, DELETE


Najčešće korišteni DML izrazi

SELECT - Pretraživanje podataka

INSERT - Upisivanje novih podataka

UPDATE - Promjena vrijednosti podataka

DELETE - Brisanje postojećih podataka


INSERT – Unos podataka u tablicu

• INSERT INTO ime_tablice (stupac, stupac,…)

VALUES (vrijednost, vrijednost, …);

Primjeri:

• INSERT INTO osoba (mbr, ime, prezime, email)

VALUES (1, 'Ivo', 'Ivic', '[email protected]');

• INSERT INTO osoba

VALUES (1, 'Ivo', 'Ivic', '[email protected]');


INSERT – Unos podataka u tablicu

• INSERT se može koristiti i za kopiranje podataka

iz druge tablice.

Primjer:

• INSERT INTO osoba_2 (mbr, ime, prezime, email)

SELECT mbr, ime, prezime, email

FROM osoba;


UPDATE – Ažuriranje podataka u tablici

• UPDATE ime_tablice [alias] SET

stupac [,stupac…] = {iskaz, podupit}

[WHERE uvjet];

Primjer:

• UPDATE osoba SET email='[email protected]'

WHERE mbr=1;


DELETE – Brisanje podataka u tablici

• DELETE FROM ime_tablice

[WHERE uvjet];

Primjer:

• DELETE FROM osoba

WHERE mbr=2;


SELECT – Selektiranje podataka iz tablice

• SELECT stupac, stupac, stupac, …

FROM ime_tablice

[WHERE uvjet];

Primjeri:

• SELECT mbr, ime, prezime, email

FROM osoba;

• SELECT * FROM osoba;


INSERT – Primjeri

• INSERT INTO mjesto (pbr, naziv)

VALUES (88000, 'Mostar');

• INSERT INTO mjesto (pbr, naziv)

VALUES (88220, 'Široki Brijeg');

• INSERT INTO osoba (mbr, ime, prezime, email, pbr)

VALUES (1, 'Ivo', 'Ivic', '[email protected]', 88000);

• INSERT INTO osoba (mbr, ime, prezime, pbr)

VALUES (2, 'Mate', 'Matic', 88220);


INSERT – Primjeri


VALUES (2, 'Pero', 'Peric', '[email protected]', 88000);

→ ORA-00001: unique constraint (PC-1.OSOBA_PK) violated


VALUES (3, 'Pero', 'Peric', '[email protected]', 90000);

→ ORA-02291: integrity constraint (PC-1.OSOBA_MJESTO_FK)

violated - parent key not found

• INSERT INTO osoba (mbr, ime, email, pbr)

VALUES (3, 'Pero', '[email protected]', 88000);

→ ORA-01400: cannot insert NULL into ("OSOBA"."PREZIME")


UPDATE – Primjeri

• UPDATE mjesto SET pbr=10000

WHERE naziv='Mostar';

→ ORA-02292: integrity constraint (PC-1.OSOBA_MJESTO_FK) violated - child record found

• UPDATE mjesto SET naziv='Š.Brijeg'

WHERE pbr=88220;

• UPDATE osoba SET email='[email protected]'

WHERE mbr=2;


DELETE – Primjeri

• DELETE FROM mjesto

WHERE pbr=88000;

→ ORA-02292: integrity constraint (PC-1.OSOBA_MJESTO_FK) violated - child record found

• DELETE FROM osoba

WHERE mbr=1;

• DELETE FROM mjesto

WHERE pbr=88000;


Sigurnost baze podataka


Sigurnost i integritet

• Sigurnost baze podataka se brine da samo ovlašteni korisnici pristupaju podacima

• Integritet baze podataka se brine da ovlašteni korisnici koriste podatke na ispravan način

Integritet:

korektnost (dopuštene zdravorazumske vrijednosti podataka)

konzistencija (međusobna suglasnost podataka)


Korisnici i sigurnost


Korisnici i sigurnost

• CREATE USER pero IDENTIFIED BY pero;

• CONNECT pero/pero;

• ALTER USER pero IDENTIFIED BY pero1;


Sistemske privilegije

• više od 100 sistemskih privilegija

• Tipične DBA privilegije:

– CREATE USER

– DROP USER

– DROP ANY TABLE

– BACKUP ANY TABLE

– SELECT ANY TABLE

– CREATE ANY TABLE



• Osnovna sintaksa za dodjeljivanje sistemskih privilegija:

GRANT sistemske_privilegije

TO korisnik|uloga|PUBLIC

[WITH ADMIN OPTION]

• Osnovna sintaksa za ukidanje sistemskih privilegija:

REVOKE sistemske_privilegije

FROM korisnik|uloga|PUBLIC



Primjeri:

• GRANT create session, create table,

create sequence, create view

TO pero;

• REVOKE create view

FROM pero;


Uloga (Role)

Korisnici

Privilegije

Uloga

Dodjeljivanje privilegija korisnicima bez definirane uloge

Dodjeljivanje privilegija korisnicima nakon definiranja uloge


Uloga (Role)

• CREATE ROLE uloga_1 IDENTIFIED BY uloga_1;

• GRANT create session, create table, create view

TO uloga_1;

• GRANT uloga_1

TO pero;


Objektne privilegije

Najčešće korištene objektne privilegije su:

• SELECT – tablice, pogledi, sekvence

• INSERT, UPDATE, DELETE – tablice, pogledi

• INDEX, REFERENCES – tablice

• ALTER – tablice, sekvence

• EXECUTE – procedure

• ALL, ALL PRIVILEGES



• Osnovna sintaksa za dodjeljivanje objektnih privilegija:

GRANT objektne_privilegije

ON ime_objekta

TO korisnik|uloga|PUBLIC

[WITH GRANT OPTION]

• Osnovna sintaksa za ukidanje objektnih privilegija:

REVOKE objektne_privilegije

ON ime_objekta

FROM korisnik|uloga|PUBLIC



Primjer:

• GRANT select, insert

ON osoba

TO pero, mate

WITH GRANT OPTION;

• GRANT select

ON mjesto

TO PUBLIC;


2. i 3. domaća zadaća

(5+5 bodova)


Implementacija relacijskog modela i sigurnost baze podataka

U izabranom sustavu za upravljanje bazom podataka potrebno je:

Instalacija

o Kratko opisati proces instalacije (opisati karakteristične stvari pri instalaciji, eventualne probleme na koje ste naišli, ...)

1) Implementacija relacijskog modela

o Opisati proces implementacije relacijskog modela u bazi podataka (relacijski model je kreiran u 1. domaćoj zadaći).

o Pri kreiranju tablica posebnu pozornost obratiti na različite tipove podataka, implementaciju integriteta itd.

2) Sigurnost baze podataka

o Navesti koji korisnici su automatski bili definirani u bazi podataka pri instalaciji i sa kojim ovlastima.

o Kreirati minimalno 2 nova korisnika s tim da jedan ima samo SELECT ovlasti nad svim tablicama kreiranog relacijskog modela, a drugi korisnik neka ima sve ovlasti za rad sa podacima u kreiranom relacijskom modelu.


1. kolokvij

(25 bodova)


S Q L


Testna baza (Oracle DBMS) (Baza je napunjena testnim podacima - koristiti ćemo je na vježbama za SELECT upite ...)


SELECT – Odabir podataka iz tablice

• SELECT stupci [alias]

FROM ime_tablice [alias]

[WHERE uvjeti za redak]

[GROUP BY stupci]

[HAVING uvjeti za grupu redaka]

[ORDER BY stupci];

Primjer – odabir svih podataka iz tablice djelatnik

• SELECT * FROM djelatnik;


Operatori usporedbe, Logički i SQL operatori

=, >, <, >=, <=, <>

BETWEEN … AND… – između dvije vrijednosti (uključivo)

IN (lista) – odgovara bilo kojoj vrijednosti iz liste

LIKE – odgovara znakovnom “uzorku”

IS NULL – je NULL vrijednost

AND – vraća TRUE ako su svi uvjeti TRUE

OR – vraća TRUE ako je jedan od uvjeta TRUE

NOT – logičko NE


Primjeri

• SELECT id_djelatnika, ime, prezime, placa

FROM djelatnik

WHERE placa > 1000

AND sifra_radmj='IT-PROG';


FROM djelatnik

WHERE placa BETWEEN 1000 AND 2000;


Primjeri


FROM djelatnik

WHERE ime LIKE 'A%';


FROM djelatnik

WHERE ime LIKE '_a%';


Primjeri


FROM djelatnik

WHERE placa IN (1000, 2000);


FROM djelatnik

WHERE placa NOT IN (1000, 2000);


Primjeri

• SELECT id_djelatnika, ime, prezime, placa, email

FROM djelatnik

WHERE email IS NULL;

• SELECT id_djelatnika, ime, prezime, placa, dodatak

FROM djelatnik

WHERE dodatak IS NOT NULL

AND dodatak <> 100;


Primjeri


FROM djelatnik

WHERE placa < 1000

OR placa > 2000;

• SELECT id_djelatnika, ime, prezime, sifra_radmj

FROM djelatnik

WHERE sifra_radmj = 'IT-PROG'

OR sifra_radmj = 'IT-ADM';


Primjeri

Obratiti pozornost – razlikovati sljedeća 2 upita !

• SELECT id_djelatnika, ime, prezime, sifra_radmj, placa

FROM djelatnik

WHERE placa > 1300

AND sifra_radmj = 'IT-PROG'

OR sifra_radmj = 'IT-ADM';


FROM djelatnik

WHERE placa > 1300

AND ( sifra_radmj = 'IT-PROG'

OR sifra_radmj = 'IT-ADM' );


Agregatne funkcije SQL-a

• ISO standard definira 5 agregatnih funkcija:

o COUNT

o SUM

o AVG

o MIN

o MAX

• Ove funkcije se izvršavaju nad jednim stupcem tablice i vraćaju jednu vrijednost.

• VAŽNO ! Agregatne funkcije se mogu koristiti samo

u SELECT listi i HAVING iskazu.


Agregatne funkcije SQL-a – Primjeri

• SELECT SUM(placa), AVG(placa), MIN(placa), MAX(placa)

FROM djelatnik;

• SELECT COUNT(*) broj_djelatnika

FROM djelatnik;

• SELECT COUNT (DISTINCT sifra_radmj)

FROM djelatnik;

DISTINCT – eliminira duple vrijednosti

Nema efekta na funkcije MIN i MAX, ali ima na SUM i AVG. Može

se navesti samo jedanput u upitu.


Agregatne funkcije SQL-a – Primjeri

• SELECT ime, prezime

FROM djelatnik

WHERE placa > AVG(placa);

→ORA-00934: group function is not allowed here

• SELECT ime, prezime, SUM(placa)

FROM djelatnik;

→ORA-00937: not a single-group group function


GROUP BY

• Grupiranje se obavlja tako da se n-torke koje imaju jednake vrijednosti atributa navedenih u listi za grupiranje, kombiniraju u zajedničku grupu. Za svaku dobivenu grupu, u rezultatu se pojavljuje samo jedna n-torka.

• Grupiranje je vrlo korisno u kombinaciji s agregatnim funkcijama (COUNT, SUM, AVG, MIN, MAX).

Primjer:

• SELECT sifra_radmj, AVG(placa) prosjecna_placa

FROM djelatnik

GROUP BY sifra_radmj;


GROUP BY

• P R A V I L O !

Bilo koji atribut ili izraz u SELECT listi koji

nije agregatna funkcija mora biti i u GROUP BY iskazu.

Međutim, dopušteno je u GROUP BY iskazu koristiti i one atribute koji se ne nalaze u SELECT listi.


GROUP BY – Primjeri

• SELECT sifra_radmj, AVG(placa) prosj_placa

FROM djelatnik


• SELECT AVG(placa)

FROM djelatnik




• SELECT sifra_radmj, spol, AVG(placa)

FROM djelatnik


→ ORA-00979: not a GROUP BY expression

• SELECT sifra_radmj, spol, AVG(placa)

FROM djelatnik

GROUP BY sifra_radmj, spol;



• SELECT AVG(COUNT(*)) prosjek_djel_rm

FROM djelatnik


• SELECT MAX(COUNT(*)) max_djel_rm

FROM djelatnik



HAVING

• Koristi se ako se želi specificirati koje grupe treba prikazati, odnosno, koristi se za restrikciju grupa koje se prikazuju, tj. za ispitivanje vrijednosti agregatnih funkcija.

• VAŽNO ! WHERE iskaz se ne može koristiti za

restrikciju grupa (kao HAVING).

WHERE se koristi samo za restrikciju pojedinačnih redaka.


HAVING – Primjeri

• SELECT sifra_radmj radno_mjesto, AVG(placa) prosj_placa

FROM djelatnik

GROUP BY sifra_radmj

HAVING AVG(placa)>1500;

• SELECT sifra_opcine, COUNT(*) broj_dj

FROM djelatnik

GROUP BY sifra_opcine

HAVING COUNT(*)>=3;


ORDER BY

• ASC – uzlazno sortiranje (po default-u)

• DESC – silazno sortiranje

→ ORDER BY iskaz dolazi na kraju SELECT upita.

Primjer:

• SELECT ime, prezime, placa

FROM djelatnik

ORDER BY placa DESC;


Izvršavanje SQL iskaza ...

• SELECT sifra_radmj, COUNT(*) broj_djelatnika

FROM djelatnik

WHERE placa>1000


HAVING COUNT(*)>2

ORDER BY 2 desc;

• Pregled radnih mjesta na kojima radi više od 2 djelatnika s plaćom većom od 1000 KM.




ID_DJELATNIKA SIFRA_RADMJ PLACA

1 DIR 4800

2 TAJNIK 1100

100 IT-VOD 2500

101 IT-PROG 1600

102 IT-ADM 1400

103 IT-PROG 1800

104 IT-PROG 1500

105 IT-PROG 1500

106 IT-ADM 1300

107 IT-PROG 1250

108 IT-PROG 1200

109 IT-PROG 1000

110 IT-PROG 800

111 IT-PROG 900

112 IT-ADM 700

113 IT-PROG 1100

114 IT-PROG 950

115 IT-PROG 1350

200 PROD-VOD 2000

201 PROD-KAM 1000

202 PROD-KAM 1400

203 PROD-KAM 1100

204 PROD-KAM 1200

... ... ...

WHEREplaca > 1000

1. 2.

ID_DJELATNIKA SIFRA_RADMJ PLACA

1 DIR 4800

2 TAJNIK 1100

100 IT-VOD 2500

101 IT-PROG 1600

102 IT-ADM 1400

103 IT-PROG 1800

104 IT-PROG 1500

105 IT-PROG 1500

106 IT-ADM 1300

107 IT-PROG 1250

108 IT-PROG 1200

113 IT-PROG 1100

115 IT-PROG 1350

200 PROD-VOD 2000

202 PROD-KAM 1400

203 PROD-KAM 1100

204 PROD-KAM 1200

... ... ...




SIFRA_RADMJ COUNT(*)

PROD-KAM 3

IT-ADM 2

IT-PROG 8

...


HAVING COUNT(*)>2

ORDER BY 2 desc

2. 3.

4.



PROD-KAM 3

IT-PROG 8


IT-PROG 8

PROD-KAM 3


WHERE – GROUP BY – HAVING

• WHERE dio naredbe određuje koje n-torke će

formirati grupe.

• GROUP BY lista određuje strukturu grupa tj. po

kojim atributima se obavlja grupiranje n-torki.

• HAVING dio naredbe određuje koje od nastalih

grupa će biti prihvaćene kao rezultat.


DML naredbeFunkcije


Funkcije (ORACLE)

• CHARACTER funkcije

- LOWER, UPPER, INITCAP, CONCAT, LPAD, RPAD, SUBSTR, INSTR, LTRIM, RTRIM, LENGTH, TRANSLATE, REPLACE

• NUMBER funkcije

- ROUND, TRUNC, SIGN, SQRT, ABS, MOD

Matematičke (LOG, SIN, TAN, COS, EXP)

• DATE funkcije

- ADD_MONTHS, MONTHS_BETWEEN, NEXT_DAY, LAST_DAY, ROUND, TRUNC

• Funkcije za konverziju podataka

- TO_CHAR

- TO_NUMBER

- TO_DATE


Funkcije – Primjeri

Pr.) CHARACTER funkcije

• SELECT ime || ' ' || prezime NAZIV, spol, placa

FROM djelatnik

WHERE UPPER(prezime)='IVIĆ';

• SELECT ime, LENGTH(ime), SUBSTR(ime,1,3)

FROM djelatnik;


Pr.) NUMBER funkcije

• SELECT sifra_radmj, ROUND(AVG(placa),2)

FROM djelatnik


HAVING ROUND(AVG(placa),2)>1200

ORDER BY 2 desc;



Pr.) DATE funkcije

• SELECT ime, prezime, placa, datum_zaposlenja,

MONTHS_BETWEEN(SYSDATE, datum_zaposlenja)/12 STAZ

FROM djelatnik

ORDER BY 5 desc;



NULL vrijednost u izrazima

• Ukoliko vršimo neku od aritmetičkih operacija (+, -, *, /), a jedan ili oba operanda poprimaju NULL vrijednost, tada je rezultat izraza također NULL vrijednost.

• Primjeri:

o 3 + NULL = NULL

o NULL – NULL = NULL

o NULL * 2 = NULL

• Obratiti pozornost ! NULL i nula (0) nisu isto.


NVL funkcija

• SELECT id_djelatnika, ime, prezime, placa, dodatak,

placa+dodatak UKUPNA_PLACA

FROM djelatnik;

• SELECT id_djelatnika, ime, prezime, placa, dodatak,

placa+NVL(dodatak,0) UKUPNA_PLACA

FROM djelatnik;


IF-THEN-ELSE

• IF-THEN-ELSE logika u SQL upitima se može realizirati korištenjem:

o CASE izraza

o DECODE funkcije(Oracle)


CASE, DECODE – Primjeri

Primjer:

• SELECT ime, prezime, spol,

CASE spol

WHEN 'M' THEN 'Muško'

WHEN 'Ž' THEN 'Žensko'

ELSE '???'

END

FROM djelatnik;

• SELECT ime, prezime, spol,

DECODE ( spol, 'M', 'Muško', 'Ž', 'Žensko', '???')

FROM djelatnik;


CASE, DECODE – Primjeri

Primjer:

• SELECT ime, prezime, spol, placa,

CASE spol

WHEN 'M' THEN placa*0.95

WHEN 'Ž' THEN placa*1.1

ELSE placa

END nova_plaća

FROM djelatnik;

• SELECT ime, prezime, spol, placa,

DECODE (spol, 'M', placa*0.95, 'Ž', placa*1.1, placa) nova_plaća

FROM djelatnik;


Osnovne metode spajanja tablica


SQL (spajanje tablica)

SQL – osnovne metode spajanja tablica:

equi-join

non-equi join

outer join

self join


SQL (osnovna sintaksa spajanja tablica)

• SELECT tablica1.atribut1, tablica2.atribut2

FROM tablica1

[INNER JOIN tablica2

ON (tablica1.atribut1=tablica2.atribut2)] |

[LEFT|RIGHT|FULL OUTER JOIN tablica2

ON (tablica1.atribut1=tablica2.atribut2)];

• Rezervirane riječi INNER i OUTER se mogu izostaviti !

• JOIN ON – Sintaksa za spajanje koja se najčešće koristi bilo

da je u pitanju equi-join ili self-join.


SQL (osnovna sintaksa spajanja tablica)

• SELECT tablica1.atribut1, tablica2.atribut2, ...

FROM tablica1, tablica2, tablica3, ...

WHERE uvjet spajanja 1 (FK<->PK)

AND uvjet spajanja 2 (FK<->PK)

...

P R A V I L O !

Broj tablica – 1 = Broj uvjeta spajanja


SQLCROSS JOIN (Kartezijev produkt)

Primjer:

• SELECT id, ime, naziv_mjesta

FROM osoba, mjesto


FROM osoba

CROSS JOIN mjesto

Obratiti pozornost ! Obavljanje Kartezijevog produktarelacija često je posljedica pogreške programera – kad se zaboravi navesti uvjet spajanja.


ID IME PBR

1 Pero 88000

2 Mate 88000

3 Ivo 88220

PBR NAZIV_MJESTA

88000 Mostar

88220 Široki Brijeg

OSOBA MJESTO

ID IME NAZIV_MJESTA

1 Pero Mostar

2 Mate Mostar

3 Ivo Mostar

1 Pero Široki Brijeg

2 Mate Široki Brijeg

3 Ivo Široki Brijeg

OSOBA x MJESTO

SQLCROSS JOIN


ID IME PBR

1 Pero 88000

2 Mate 88000

3 Ivo 88220

4 Tomo 88000

5 Marija 88220

PBR NAZIV_MJESTA

88000 Mostar


OSOBA MJESTO

Primjer:


FROM osoba, mjesto

WHERE osoba.pbr=mjesto.pbr;


FROM osoba JOIN mjesto

ON osoba.pbr=mjesto.pbr;

SQLEQUI JOIN


ID IME NAZIV_MJESTA

1 Pero Mostar

2 Mate Mostar


4 Tomo Mostar

5 Marija Široki Brijeg

Rezultat upita

Primjer:


FROM osoba, mjesto

WHERE osoba.pbr=mjesto.pbr;




SQLEQUI JOIN

OSOBA wv MJESTO


Primjer (spajanje 3 tablice):

• SELECT ime, prezime, placa, naziv_opcine, z.naziv_zupanije

FROM djelatnik d, opcina o, zupanija z

WHERE d.sifra_opcine = o.sifra_opcine

AND o.sifra_zupanije = z.sifra_zupanije;

• SELECT ime, prezime, placa, naziv_opcine, z.naziv_zupanije

FROM djelatnik d

JOIN opcina o ON d.sifra_opcine = o.sifra_opcine

JOIN zupanija z ON o.sifra_zupanije = z.sifra_zupanije;

SQLEQUI JOIN


• EQUI JOIN – spajanje koje se najčešće koristi !

o Kao operator spajanja koristi se isključivo operator jednakosti (=)

• NON-EQUI JOIN – spajanje koje se relativno rijetko koristi.

o Kod pisanja uvjeta spajanja ne koristi se operator jednakosti (=), nego se koriste drugi operatori usporedbe (>, <, >=, <=, <>)

Primjer:

• SELECT o.ime, o.prezime, o.placa

FROM osoba o, platni_razred p

WHERE o.placa > p.min_placa;

SQLNON-EQUI JOIN


• NATURAL JOIN – bazira se na spajanju onih atributa iz tablica koji imaju isto ime i tip.

U donjem primjeru to je atribut sifra_zupanije (PK u tablici zupanija, FK u tablici opcina).

Primjer:

• SELECT o.sifra_opcine, o.naziv_opcine, z.naziv_zupanije

FROM opcina o NATURAL JOIN zupanija z;

SQLNATURAL JOIN


ID IME PBR

1 Pero 88000

2 Mate 88000

3 Ivo 88220

4 Tomo 88000

5 Marija NULL

PBR NAZIV_MJESTA

88000 Mostar


OSOBA MJESTO

?

SQLOUTER JOIN

Primjer:





FROM osoba LEFT JOIN mjesto



ID IME NAZIV_MJESTA

1 Pero Mostar

2 Mate Mostar


4 Tomo Mostar

5 Marija




ID IME NAZIV_MJESTA

1 Pero Mostar

2 Mate Mostar


4 Tomo Mostar


FROM osoba LEFT JOIN mjesto


SQLOUTER JOIN


Primjer:

• SELECT d.ime, d.prezime, d.placa, rm.naziv_radmj

FROM djelatnik d JOIN radno_mjesto rm

ON d.sifra_radmj=rm.sifra_radmj

WHERE placa>1500;

• SELECT d.ime, d.prezime, d.placa, rm.naziv_radmj, o.naziv_odjela

FROM djelatnik d JOIN radno_mjesto rm

ON d.sifra_radmj=rm.sifra_radmj

LEFT JOIN odjel o

ON rm.sifra_odjela=o.sifra_odjela

WHERE placa>1500;

SQLOUTER JOIN


Primjeri:

• SELECT rm.naziv_radmj, o.naziv_odjela

FROM radno_mjesto rm

LEFT (OUTER) JOIN odjel o

ON rm.sifra_odjela=o.sifra_odjela;



RIGHT (OUTER) JOIN odjel o




FULL (OUTER) JOIN odjel o


SQLOUTER JOIN


ID IME ID_SEFA

1 Pero NULL

2 Mate 1

3 Ivo 1

4 Tomo 1

5 Marija 3

OSOBA

Primjer:

• SELECT a.id, a.ime, b.ime šef

FROM osoba a, osoba b

WHERE a.id_sefa=b.id;

ID IME_DJ IME_SEFA

2 Mate Pero

3 Ivo Pero

4 Tomo Pero

5 Marija Ivo

SQLSELF JOIN

• SELECT a.id, a.ime, b.ime šef

FROM osoba a JOIN osoba b

ON a.id_sefa=b.id;


Primjer:

• SELECT d1.ime || ' ' || d1.prezime djelatnik, d1.placa, d2.ime || ' ' || d2.prezime šef, d2.placa

FROM djelatnik d1, djelatnik d2

WHERE d1.id_sefa=d2.id_djelatnika

AND d1.placa > d2.placa;

• SELECT d1.ime || ' ' || d1.prezime djelatnik, d1.placa, d2.ime || ' ' || d2.prezime šef, d2.placa

FROM djelatnik d1 JOIN djelatnik d2

ON d1.id_sefa = d2.id_djelatnika

WHERE d1.placa > d2.placa;

SQLSELF JOIN


SQL podupiti


Podupiti

SELECT ...

FROM ...

WHERE ...

( SELECT ...

FROM ...

WHERE ... )

Podupit


Korištenje podupita

Primjer:

• SELECT ime, prezime, placa

FROM djelatnik

WHERE placa >

( SELECT placa

FROM djelatnik

WHERE ime = 'Ernest' );

• U ovom primjeru «unutarnji» SELECT iskaz (PODUPIT) vraća plaću djelatnika po imenu Ernest.

• «Vanjski» SELECT iskaz koristi taj rezultat «unutarnjeg» upita da bi prikazao sve djelatnike koji zarađuju više od tog iznosa.

1800


Tipovi podupita

• Podupiti koji vraćaju jedan redak

Operatori: =, >, <, >=, <=, <>

• Podupiti koji vraćaju više od jednog retka

Operatori: IN, ANY, ALL


Podupiti – Primjeri najčešćih pogrešaka

GREŠKA ! Podupit vraća više od jednog retka, a koristi se

operator jednakosti (=).

Primjer:


FROM djelatnik

WHERE placa =

( SELECT MIN(placa)

FROM djelatnik

GROUP BY sifra_radmj );

→ ORA-01427: single-row subquery returns more than one row


Podupiti koji vraćaju više od jednog retka

IN operator

Da bi ispravili grešku u prethodnom upitu operator (=) npr. možemo promijeniti u operator (IN).

Primjer:


FROM djelatnik

WHERE placa IN

( SELECT MIN(placa)

FROM djelatnik

GROUP BY sifra_radmj );


Podupiti – Primjeri najčešćih pogrešaka

GREŠKA ! Podupit ne vraća niti jedan redak.

Primjer:

• SELECT ime, prezime, sifra_radmj

FROM djelatnik

WHERE sifra_radmj =

( SELECT sifra_radmj

FROM djelatnik

WHERE ime='Grigor' );


Podupiti – Primjer

Primjer:

• Prikaži djelatnike čije radno mjesto je isto kao i djelatnika 101.

• SELECT ime, prezime, sifra_radmj

FROM djelatnik

WHERE sifra_radmj =

( SELECT sifra_radmj

FROM djelatnik

WHERE id_djelatnika = 101 );

IT-PROG


Podupiti – Primjer korištenja agregatnih funkcija

Primjer:

• Prikaži sve djelatnike (ime, prezime, datum zaposlenja, plaća) čija plaća je veća od prosječne plaće u poduzeću.

• SELECT ime, prezime, datum_zaposlenja, placa

FROM djelatnik

WHERE placa >

( SELECT AVG (placa)

FROM djelatnik

);

1.450



Primjer:

• Prikaži djelatnike čije radno mjesto je isto kao i djelatnika 101 i čija plaća je veća od plaće djelatnike 2.

• SELECT ime, prezime, sifra_radmj, placa

FROM djelatnik

WHERE sifra_radmj = ( SELECT sifra_radmj

FROM djelatnik

WHERE id_djelatnika = 101 )

AND placa > ( SELECT placa

FROM djelatnik

WHERE id_djelatnika = 2 );


Podupiti – Primjer korištenja podupita u HAVING dijelu iskaza

Primjer:

• SELECT sifra_radmj, AVG (placa)

FROM djelatnik


HAVING AVG (placa) >

( SELECT AVG(placa)

FROM djelatnik

WHERE sifra_radmj='IT-PROG');

• Podupit se može koristiti ne samo u WHERE dijelu SELECT iskaza, nego i u HAVING dijelu iskaza.

• Prvo se izvršava podupit, a zatim se rezultat podupita vraća u HAVING dio vanjskog upita.


Podupiti koji vraćaju više od jednog retka

ANY i ALL operator

< ANY = manje od maximuma

> ANY = više od minimuma

< ALL = manje od minimuma

> ALL = više od maximuma



Primjer:

• Prikaži djelatnike koji nisu IT programeri i čija plaća je niža od plaće nekog od IT programera.


FROM djelatnik

WHERE placa < ANY

( SELECT placa

FROM djelatnik

WHERE sifra_radmj = 'IT-PROG' )

AND sifra_radmj <> 'IT-PROG' ;



Primjer:

• Prikaži djelatnike koji nisu na radnom mjestu PROD-KAM i čija plaća je niža od plaće svih djelatnika na radnom mjestu PROD-KAM.


FROM djelatnik

WHERE placa < ALL

( SELECT placa

FROM djelatnik

WHERE sifra_radmj = 'PROD-KAM' )

AND sifra_radmj <> 'PROD-KAM' ;


Korelacijski podupiti

uzima se kandidat red iz vanjskog upita

izvršava se unutarnji upit koristeći podatke iz

kandidat reda

vrijednosti iz unutarnjeg upita se koriste da se kandidat red

kvalificira ili diskvalificira

• Podupit (unutarnji upit) se izvršava jedanput za svaki redak iz vanjskog upita.


Korelacijski podupiti

Primjer:

• Prikaži sve djelatnike koji zarađuju više od prosječne plaće u njihovom odjelu.

• SELECT ime, prezime, d.sifra_radmj, placa

FROM djelatnik d, radno_mjesto vanjski_rm

WHERE d.sifra_radmj=vanjski_rm.sifra_radmj

AND placa > ( SELECT AVG(placa)

FROM djelatnik d, radno_mjesto rm

WHERE d.sifra_radmj=rm.sifra_radmj

AND rm.sifra_odjela =vanjski_rm.sifra_odjela );


EXISTS operator

• EXISTS operator testira postojanje redaka u rezultatu podupita:

– ako podupit vrati bar jedan redak operator EXISTS će vratiti TRUE.

– ako podupit ne vrati niti jedan redak operator EXISTS će vratiti FALSE.



Primjer:

• Prikaži sve djelatnike koji imaju bar jednu osobu koja im je “podređena”.

a) korištenjem EXISTS operatora


FROM djelatnik d

WHERE EXISTS (

SELECT 'X'

FROM djelatnik

WHERE id_sefa=d.id_djelatnika

);



Primjer:

• Prikaži sve djelatnike koji imaju bar jednu osobu koja im je “podređena”.

b) korištenjem IN operatora


FROM djelatnik

WHERE id_djelatnika IN (

SELECT id_sefa

FROM djelatnik

WHERE id_sefa IS NOT NULL

);



Primjer:

• Prikaži općine u kojima ne živi niti jedan djelatnik poduzeća.

a) korištenjem NOT EXISTS operatora

• SELECT sifra_opcine, naziv_opcine

FROM opcina o

WHERE NOT EXISTS (

SELECT 'X'

FROM djelatnik

WHERE sifra_opcine=o.sifra_opcine

);



Primjer:

• Prikaži općine u kojima ne živi niti jedan djelatnik poduzeća.

b) korištenjem NOT IN operatora

• SELECT sifra_opcine, naziv_opcine

FROM opcina

WHERE sifra_opcine NOT IN

( SELECT sifra_opcine

FROM djelatnik );


Test (SQL)

(20 bodova)


Upravljanje transakcijama



• Pod transakcijom se podrazumijeva aktivnost ili niz aktivnosti koje izvršava jedan korisnik ili aplikacijski program, a koja čita ili ažurira sadržaj baze podataka.

• To je logička radna jedinica baze podataka

• Transakcija se logički mora provesti kao nedjeljiva cjelina

svaka transakcija unosi promjenu u bazi

pojedinačne operacije unutar transakcije nisu bitne same za sebe



1) UPDATE racun SET saldo=saldo-500

WHERE id_racuna=1;

2) UPDATE racun SET saldo=saldo+500

WHERE id_racuna=2;

Transakcija se mora izvršiti u potpunosti (u gornjem slučaju obe

UPDATE naredbe) ili nikako – “SVE ili NIŠTA”

Račun 1 Račun 2

500 KM

5.000 KM 1.000 KM


Osobine transakcija

Tzv. ACID osobine transakcija:

• Atomicity – ‘sve ili ništa’ (transakcije nije moguće samo

djelomično izvršiti)

• Consistency – transakcija mora transformirati bazu iz jednog

konzistentnog stanja u drugo

• Isolation – učinak transakcije postaje vidljiv drugim transakcijama

tek nakon završetka transakcije promatrajući izvana transakcija može biti ili izvedena ili ne

• Durability – rezultat uspješno završenih (potvrđenih) transakcija

se trajno bilježi u bazu podataka i ne smije se izgubiti zbog naknadnih grešaka (čak ni u slučaju pada sustava)


Upravljanje transakcijama (ORACLE)

• 2 tipa transakcija:

o DDL – sadrži jedan DDL iskaz

o DML – sadrži jedan ili više DML iskaza

• Transakcija započinje kada je:

o DDL naredba izdana

o Pokrenut prvi DML iskaz nakon COMMIT-a

• Transakcija se može završiti na sljedeći način:

o COMMIT iskazom – potvrdi sve izmjene

o ROLLBACK iskazom – poništi sve izmjene

o DDL iskazom → automatski COMMIT

o Padom sustava → automatski ROLLBACK



Primjer

SELECT placa FROM djelatnikWHERE id_djelatnika=1;

UPDATE djelatnikSET placa=placa+1000WHERE id_djelatnika=1;

COMMIT;

t1

t2

t3

t4

t5

Vrijeme Sesija 1 Sesija 2



2000

2000 3000



3000 3000



Primjer



ROLLBACK;

t1

t2

t3

t4

t5




2000

2000 3000



2000 2000


Tehnike kontrole konkurentnosti

Konzervativne (pesimistične) tehnike

• uzrokuju odgađanje transakcija u slučaju da će biti u konfliktu s drugim transakcijama u budućnosti

-> Zaključavanje (locking)

Optimistične tehnike

• bazirane na pretpostavci da su konflikti rijetki tako da dozvoljavaju transakcijama da nastave i nesinkronizirane

• provjeravaju konflikt na kraju (kada se transakcija potvrđuje)


Zaključavanje (locking)

Dijeljeno zaključavanje (shared lock, read lock)

Ključ za čitanje – npr. transakcija SQL naredbom SELECT zaključa objekt za čitanje.

Bilo koja druga transakcija taj objekt može zaključati za čitanje, ali ga niti jedna transakcija ne može zaključati za pisanje.

Ekskluzivno zaključavanje (exclusive lock, write lock)

Ključ za pisanje – npr. transakcija SQL naredbom (INSERT, UPDATE ili DELETE) zaključa objekt za pisanje.

Niti jedna transakcija taj objekt ne može zaključati niti za čitanje niti za pisanje, dok ga transakcija u kojoj je izvršeno zaključavanje ne otključa.



Proces1 – postavio ključ na objekt

Proces2 – pokušava postaviti ključ na isti objekt kao i Proces1


Protokol dvofaznog zaključavanja

Two-phase locking protocol (2PL)

1) prije obavljanja operacije nad objektom (npr. n-torkom iz baze), transakcija mora za taj objekt zatražiti ključ

2) nakon otpuštanja ključa, transakcija ne smije više zatražiti nikakav ključ

Transakcije koje poštuju 2PL protokol imaju 2 faze:

1) fazu pribavljanja ključeva (faza rasta - growing phase)

2) fazu otpuštanja ključeva (fazu sužavanja - shrinking phase)-> COMMIT ili ROLLBACK na kraju transakcije



• Svojstvo nesmetanog konkurentnog (višekorisničkog) izvođenja transakcija naziva se serijalizabilnost.

• Serijalizabilnost (serializability) redoslijeda izvršavanja transakcija je osigurana ako sve transakcije poštuju protokol dvofaznog zaključavanja (2PL).



Razine izolacije (isolation levels)

• Kod zapisivanja se uvijek traži ekskluzivno zaključavanje koje se zadržava do kraja transakcije.

• Kod čitanja možemo imati različite načine zaključavanja:

o read uncommitted

čitanje bez zaključavanja;

o read committed

zahtijeva dijeljeno zaključavanje za sve zapise koji su dohvaćeni upitima;

otključava zapise odmah nakon što su pročitani;

o repeatable read

zahtijeva dijeljeno zaključavanje za sve zapise koji su dohvaćeni upitima;

podaci ostaju zaključani do kraja transakcije;


Granulacija zaključavanja

• Granulacija je određena veličinom objekta koji se zaključava:

o n-torka, stranica (fizički blok na kojem su zapisi pohranjeni), tablica ili baza podataka.


Mrtva točka (deadlock)

• Mrtva točka (deadlock) nastaje kada dvije (ili više)

transakcija, obje (sve) čekaju da se otpusti zaključavanje koje drži druga transakcija.


Deadlock Primjer

UPDATE djelatnikSET placa=placa-500WHERE id_djelatnika=2;

t1

t2

t3

t4

t5



UPDATE djelatnikSET placa=placa-500WHERE id_djelatnika=2;


→ ORA-00060: deadlock detected while waiting for resource


Upravljanje transakcijama i zaključavanje

• Stanje sustava prije COMMIT ili ROLLBACK naredbe:

– moguće je vratiti sustav u stanje prije izvršavanja naredbi iz transakcije

– korisnik koji radi izmjene podataka kroz transakciju može vidjeti efekte tih izmjena (npr. izvršavanjem SELECT iskaza)

– ostali korisnici ne mogu vidjeti efekte navedenih izmjena

Zaključavanje:

– n-torke nad kojima se rade izmjene kroz transakciju (INSERT, UPDATE, DELETE) automatski se zaključavaju i ostali korisnici ih ne mogu mijenjati

Napomena: Npr. u Oracle sustavu implicitno zaključavanje će se desiti za sve SQL iskaze osim SELECT-a



• Stanje sustava nakon izvršavanja COMMIT naredbe:

– izmjene podataka u bazi postaju trajne

– sustav se više ne može vratiti u stanje prije izvršavanja naredbi iz transakcije

– svi korisnici mogu vidjeti efekte izmjena učinjenih kroz transakciju

Zaključavanje:

– n-torke nad kojima su vršene izmjene kroz transakciju nisu više zaključane i navedene n-torke postaju dostupne za izmjenu i drugim korisnicima


• Stanje sustava nakon izvršavanja ROLLBACK naredbe:

– izmjene podataka u bazi se poništavaju

– sustav se vraća u stanje prije izvršavanja naredbi iz transakcije

Zaključavanje:

– n-torke koje su bile implicitno zaključane kroz transakciju nisu više zaključane te postaju dostupne za izmjenu i drugim korisnicima



Objekti u bazi podatakaTABLE, VIEW, INDEX, SEQUENCE, SYNONYM,

STORED PROCEDURE, TRIGGER


Objekti u bazi podataka

• TABLE – Tablica

• VIEW – Pogled

• INDEX – Indeks

• SEQUENCE – Sekvenca(Oracle)

• SYNONYM – Sinonim

• STORED PROCEDURE – Pohranjena procedura

• TRIGGER – Okidač


Pogled (VIEW)

Što je pogled?

o “prozor” u podatke

o podaci se izvode, ne posjeduju

o pohranjuje se kao SELECT izraz u rječnik podataka

Uporaba pogleda

o za ograničenje pristupa podacima

o za pojednostavljenje složenih upita

o za omogućavanje neovisnosti podataka

o za prikaz različitih pogleda na iste podatke


Pogled (VIEW)


Pogled (VIEW)

Jednostavni pogled

o podaci su iz jedne tablice

o ne sadrži funkcije ili grupe

o može izvršiti DML

Složeni pogled

o podaci su iz više tablica

o sadrži funkcije ili grupe

o ne može izvršiti DML


Kreiranje pogleda (VIEW)

CREATE OR REPLACE VIEW djelatnik_imenik

AS

SELECT id_djelatnika, ime, prezime, email, telefon

FROM djelatnik;

CREATE VIEW radno_mj_stat (radmj,minplac,maxplac,prosjek)

AS

SELECT rm.naziv_radmj, min(placa), max(placa), avg(placa)

FROM djelatnik d, radno_mjesto rm

WHERE d.sifra_radmj=rm.sifra_radmj

GROUP BY rm.naziv_radmj;


Brisanje pogleda (VIEW)

• Pogled možete izbrisati bez ikakvog gubitka podataka jer je pogled (view) baziran na tablicama u bazi.

• Brisanje pogleda nema nikakvog utjecaja na te tablice i podatke u njima.

DROP VIEW ime_pogleda


Indeks (INDEX)

o Brzina pristupa podacima u relaciji je važno svojstvo sustava za upravljanje podacima. Najjednostavniji način pristupa, sekvencijalna pretraga, u većini slučajeva ne zadovoljava.

o Kreiranjem indeksa formira se struktura B-stabla koja omogućava nesekvencijalni pristup do n-torke u relaciji. Nesekvencijalni pristup moguć je prema vrijednostima onih atributa nad kojima je izgrađena indeksna struktura.

o Nad jednom relacijom može biti izgrađeno više indeksa, od kojih svaki može sadržavati jedan ili više atributa.

o Osim radi poboljšanja performansi sustava, indeksi se kreiraju i radi osiguranja jedinstvenosti vrijednosti atributa u relaciji.


Kreiranje indeksa (INDEX)

AUTOMATSKI

• UNIQUE INDEX se automatski kreira kada se definira PRIMARY KEY ili UNIQUE CONSTRAINT u definiciji tablice.

RUČNO

• Korisnik može ručno dodati indeks na neki drugi atribut (radi ubrzanja pristupa podacima).

Primjer:

• CREATE INDEX djelatnik_prez_idx

ON djelatnik(prezime);


Indeks (INDEX)

Indekse bi u principu trebalo primjenjivati u sljedećim slučajevima:

• za atribute prema kojima se obavlja spajanje relacija

• za atribute koji se često koriste za postavljanje uvjeta selekcije

• za atribute prema kojima se često obavlja grupiranje ili sortiranje


Indeks (INDEX)

Prilikom kreiranja indeksa treba voditi računa i o nekim njihovim negativnim aspektima, te ih treba koristiti samo tamo gdje je njihova uporaba opravdana.

• Indeksi zauzimaju značajan prostor

• Ažuriranje vrijednosti atributa nad kojima je izgrađen indeks traje znatno dulje nego ažuriranje vrijednosti nad kojima nema indeksa (ovdje treba razlikovati atribute prema kojima se pronalaze n-torke koje treba ažurirati, od atributa čije se vrijednosti ažuriraju)


Indeks (INDEX)

Indekse ne bi trebalo primjenjivati ukoliko:

• vrijednosti atributa za kojeg se gradi indeks imaju relativno mali broj različitih vrijednosti (npr. spol_osobe s dopuštenim vrijednostima M, Ž, u relaciji s 30 000 n-torki)

• u relaciji predstoji velik broj upisa, izmjena ili brisanja n-torki. Preporučljivo je u takvim slučajevima postojeće indekse izbrisati, te ih ponovo izgraditi tek nakon obavljenih promjena na podacima.

• relacija sadrži vrlo mali broj n-torki (npr. do stotinu). U takvim slučajevima sustav lakše pristupa sekvencijalnom pretragom, nego prolaskom kroz strukturu B-stabla.


Primarni ključ (PK) – Automatsko generiranje vrijednosti

• Oracle –> SEQUENCE, IDENTITY (od v.12c)

• MS SQL Server –> IDENTITY

• MS Access –> AUTONUMBER

• MySQL –> AUTO_INCREMENT

• PostgreSQL –> SERIAL, BIGSERIAL

• ...


Sekvenca (SEQUENCE)

Primjer:

Sekvenca (Oracle)

o automatski generira jedinstveni broj

o najčešće se koristi za dodijeljivanje vrijednosti PK (PRIMARNOM KLJUČU)

o sekvenci može pristupati više korisnika


Sekvenca (SEQUENCE)

• CREATE SEQUENCE odjel_sifra_seq

INCREMENT BY 1

START WITH 1

MAXVALUE 9999

NOCACHE

NOCYCLE;


Sekvenca (SEQUENCE)

• INSERT INTO odjel (sifra_odjela, naziv_odjela)

VALUES (odjel_sifra_seq.NEXTVAL, 'Strategija i razvoj');

• SELECT odjel_sifra_seq.CURRVAL

FROM dual;


Sinonim (SYNONYM)

Sinonim (Synonym) je drugi naziv za objekt

koristan kod referenciranja na objekte drugih korisnika.

Primjer:

CREATE [PUBLIC] SYNONYM ime_sinonima

FOR [vlasnik.]ime_objekta;

CREATE SYNONYM djelatnik

FOR fsr.djelatnik;


Pohranjena procedura (STORED PROCEDURE)

• Pohranjena procedura ili pohranjena funkcija je

potprogram koji je pohranjen u rječniku podataka i koji se izvršava u kontekstu sustava za upravljanje bazama podataka.

• Može se promatrati kao procedura ili funkcija kojom se proširuje skup SQL funkcija ugrađenih u SUBP.

o Pohranjena procedura je potprogram koji u pozivajući

program ne vraća rezultat.

o Funkcija je potprogram koji u pozivajući program vraća

rezultat.


• Proizvođači SUBP koriste vlastite inačice jezika za definiranjepohranjenih procedura (standard postoji, ali je rijetko gdje implementiran)

o Oracle: PL/SQL PL/SQL (Procedural Language / Structured Query Language)

o Microsoft SQL Server: T-SQLT-SQL (Transact-SQL)

• Navedeni jezici proširuju mogućnosti SQL jezika proceduralnim elementima koji se koriste u strukturiranim jezicima (C, Java, ...).

Osim SQL naredbi, pohranjene procedure omogućuju korištenje:

o varijabli

o naredbi za kontrolu toka programa (if, for, while, ...)

o naredbi za rukovanje iznimkama (exception handling)



• Upotrebom pohranjenih procedura omogućena je zaštita podataka na razini funkcije (a ne samo objekta).

• Osnovna sintaksa za dodjeljivanje dozvole za izvršavanje procedure:

GRANT EXECUTE

ON { ime_procedure | ime_funkcije }TO { korisnici | uloge | PUBLIC }[ WITH GRANT OPTION ]

• Osnovna sintaksa za ukidanje dozvole za izvršavanje procedure:

REVOKE EXECUTE

ON { ime_procedure | ime_funkcije }FROM { korisnici | uloge | PUBLIC }[ CASCADE | RESTRICT ]



• Upotrebom pohranjenih procedura omogućena je upotreba klijent-server arhitekture oslonjene na server.

o postiže se veća učinkovitost (efikasnost) SUBP

(SUBP ne mora ponavljati prevođenje i optimiranje SQL upita)

o postiže se veća produktivnost programera i smanjuje se mogućnost pogreške

(Programski kôd potreban za obavljanje nekog postupka koji čini logičku cjelinu implementira se i testira na samo jednom mjestu)



Primjer (klijent-server arhitektura oslonjena na klijenta)

1) SELECT COUNT (*) FROM racun

WHERE id_racuna=1;

2) SELECT COUNT (*) FROM racun

WHERE id_racuna=2;

3) UPDATE racun SET saldo=saldo-500

WHERE id_racuna=1;

4) UPDATE racun SET saldo=saldo+500

WHERE id_racuna=2;

Primjer: Prebacivanje iznosa s jednog računa na drugiPrvo se provjerava postoje li zadani brojevi računa i ako postoje, prebacuje se iznos (od 500 KM) s jednog računa na drugi.


Primjer (klijent-server arhitektura oslonjena na server)

EXECUTE PROCEDURE

prebaci (1, 2, 500);

CREATE PROCEDURE prebaci (...)

DEFINE ...

SELECT ...

SELECT ...

UPDATE ...

UPDATE ...

END PROCEDURE;

Primjer: Prebacivanje iznosa s jednog računa na drugiPrvo se provjerava postoje li zadani brojevi računa i ako postoje, prebacuje se iznos (od 500 KM) s jednog računa na drugi (rješenje s korištenjem pohranjene procedure).


Primjer (klijent-server arhitektura oslonjena na klijent / server)


Okidač (TRIGGER)

“Pasivni” SUBP

• konvencionalni SUBP je pasivan

• operacije nad podacima se izvršavaju isključivo na temelju eksplicitnog zahtjeva korisnika / aplikacije

“Aktivni” SUBP i “aktivne” baze podataka

• aktivni SUBP autonomno reagira na određene događaje (events)

• u aktivnim bazama podataka neke operacije nad podacima se izvršavaju automatski, reakcijom na određeni događaj ili stanje


• SUBP – definiranje aktivnih pravila (active rules)

• Događaj-Uvjet-Akcija (ECA: Event-Condition-Action)

→ Okidači (triggers)

o događaj (event): ako se dogodi, izračunava se uvjet(npr. unos - INSERT, izmjena - UPDATE ili brisanje - DELETE podataka)

o uvjet (condition): ako je rezultat izračunavanja uvjeta istina, obavljaju se akcije

o akcije (action): niz operacija, najčešće operacije nad podacima

ON event IF condition THEN action

Okidač (TRIGGER)


• Okidači (trigeri) se izvršavaju automatski kod izvršavanja akcijskih SQL upita (INSERT, UPDATE, DELETE) nad pojedinim tablicama u bazi podataka.

Okidač (TRIGGER)


• Pri definiciji okidača moguće je specificirati koje akcije (operacije) aktiviraju okidač (triger):

INSERT, UPDATE, DELETE

• Također, pri definiciji okidača moguće je specificirati da li se akcijenavedene u samom okidaču obavljaju:

o nakon što se obavi operacija koja je aktivirala okidač

AFTER INSERT, AFTER UPDATE, AFTER DELETE

o prije nego se obavi operacija koja je aktivirala okidač

BEFORE INSERT, BEFORE UPDATE, BEFORE DELETE

o te da li se akcije u okidaču obavljaju jednom za svaku n-torku na koju je djelovala operacija koja je aktivirala okidač

FOR EACH ROW

Okidač (TRIGGER)


• Primjeri primjene okidača (trigera):

o evidentiranje (logiranje) promjena nad podacima,

o implementacija integritetskih ograničenja,

o ažuriranje izvedenih atributa (npr. saldo računa),

o praćenje rada korisnika (logiranje pristupa bazi ...),

o sustavi obavještavanja,

o itd.

Okidač (TRIGGER)


2. kolokvij

(40 bodova)


Web:

http://www.uni-mo.ba/~goran

Pitanja, primjedbe, dogovor za konzultacije ...

o E-mail: [email protected]

Baze podataka

BAZE PODATAKA - uni-mo.sve-mo.bauni-mo.sve-mo.ba/~goran/nastava/BAZE_Nastava.pdf · ak.god....

Documents

Transcript of BAZE PODATAKA - uni-mo.sve-mo.bauni-mo.sve-mo.ba/~goran/nastava/BAZE_Nastava.pdf · ak.god....