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Prof. Dr. Uwe WlokaFachbereich Informatik / Mathematik Dresden

75. DatenbankstammtischNeue Funktionalitäten von DBMS

- DBMS auf dem Wege zur eierlegenden Wollmilchsau? -



Dimensionen der bisherigen Funktionserweiterung

Inhalt

• Funktionserweiterungen rund um den Server• Entwicklungstools für DB-Anwendungen

Impulse für die Weiterentwicklung von DBMS• Entwicklungsimpulse aus Wissenschaft und Technik• Architekturgesichtpunkte• kommerzielle Gesichtspunkte

Neue Funktionalitäten• Überblick• Ausgewählte Funktionalitäten

Resümee / Ausblick



SQL:1999

SQL:1992

Funktionserweiterungen rund um den Server

SQL:1989

AdministrationstoolsMonitoring und Tuning

Tools

MaskengeneratorenReportgeneratoren

Programmgeneratoren

SQL:1986



Dimensionen der bisherigen FunktionserweiterungEntwicklung des SQL-Standards

SQL:1986 „Database Language SQL“30 Befehle

SQL:1992 „Database Language SQL“ 230 reservierte Worte580 Seiten

SQL:1999 „Information Technology DatabaseLanguage SQL“ 2000 Seiten

SQL 4 etwa 2003

??? ?? reservierte Worte?? Seiten

SQL:1989 „Database Language SQL with Integrity Enhancements“ 94 reservierte Worte

120 SeitenANSI X3.135-1989 bzw.ISO-9075-1989(E)

ANSI X3-1992 bzw. ISO/IEC-9075 1992 bzw. DIN 66315

ANSI/ISO/IEC-9075 1999

ANSI X3.135-1986 bzw.ISO-9075-1987(E)


SQL:1999

- relationale Erweiterungen• neue Standarddatentypen („built in data type“)

BOOLEAN und LOB (Large Objects), „distinct types“• zusammengesetzte Datentypen ARRAY und ROW• neue Prädikate DISTINCT und SIMILAR• Unterstützung von OLAP-Anwendung durch ROLLUP, CUBE und

der neuen GROUPING Funktion• hierarchische Tabellen• erweiterte Möglichkeiten zum Einfügen und Ändern in abgeleitetenTabellen / Sichten die durch Joins oder Unions entstanden sind

- objektorientierte Erweiterungen• Strukturierte Datentypen (SDT), Referenzdatentyp• SDT abstrakt oder instanziierbar• einfache Vererbung von SDTs• benutzerdefinierte Methoden• Methoden lassen sich überladen (Polymorphie) und überschreiben



- Unterstützung der Anwendungsprogrammierung• Nutzerdefinierte Funktionen und Prozeduren, um die

Anwendungslogik auf das Datenbanksystem zu verlagern• Cursor mit weiteren Eigenschaften „sensitive“ und „holdable“

- Zugriffsschutz / Datensicherheit• Rechte können in Rollen zusammengefasst werden• explizites Starten von Transaktionen• Savepoints ermöglichen Zwischenspeicherungen von Transaktionen• neue referentielle Aktion RESTRICT• aktive Datenbank durch Trigger

SQL:1999Dimensionen der bisherigen Funktionserweiterung


DBMS

Phasen: Analyse/Spezifikation

Entwurf Implemen-tierung

DBDiskurs-bereich

Tools: keine/wenigUnterstützung

Designer Developer

Spezifi-kation

DB-Entwurf

DB-Anwen-

dung

Entwicklungstools für DB-AnwendungenDimensionen der bisherigen Funktionserweiterung


neue DBMSFunktionalitäten

objektorientierteAnwendungs-entwicklung

Neue potentielleAnwendungen/

Anwenderneue

Datenmodelle

Neue SprachenJava, XML

Speicherungs- undZugriffsmethoden

objektorientierteProgrammierung

Vernetzung/Internet/WWW

Hardware-entwicklung

Schwachstellendes RDM

Multi- Media

Entwicklungsimpulse aus Wissenschaft und TechnikImpulse für die Weiterentwicklung von DBMS


• DBMS nach wie vor/zunehmend Kernstück von Informationssystemen• Umfeld entwickelt und verändert sich

höhere Anforderungen an den Backend-Teil• Ergänzung zur klassischen Client-Server-Architektur (2 Ebenen)

durch eine 3 Ebenen-Architektur

Aber auch• Export von Datenbanktechnologien• Integration von DBMS in andere Produkte (z.B. CMS)

ArchitekturgesichtpunkteImpulse für die Weiterentwicklung von DBMS


Standard DMBS Non-Standard DBMSvorrelationale relationale nachrelationale1. Generation 2. Generation 3.Generationhierarchische NW-DBMS

relationale DBMS

erw. RDBMS OODBMS Objektrelationale DBMS

IMSIDMSDBS/RUDSDBMS-10DBMS 1100IDS

DB2InformixINGRESbis ORACLE 8iPROGRESSSYBASE MS-SQL 2000

POSTGRESAIM-PDASDBSPRIMASTARBURSTEXODOS

GEMSTONEITASCAO2OBJECTIVITYOBJECTSTOREONTOSVERSANT

DB2 7.2ab ORACLE 9iINFORMIX

Markausschnittkommerzielle GesichtspunkteImpulse für die Weiterentwicklung von DBMS


SQL:1999 Objektorientierung

Internet

Multimedia

Content-management

Data WarehouseOLAP / Data Mining

InformationRetrievel

XML

Java

Strukturen in TabellenStrukturen zwischen Tabellen

DBMS

ÜberblickNeue Funktionalitäten


ÜberblickNeue Funktionalitäten


Nutzerdefinierte Datentypen (UDT)

<user-defined-type definition> ::= CREATE TYPE <user-defined-type name>[UNDER <user-defined-supertype name>][AS <predefined type>|<attribute definition list>][INSTANTIABLE | NOT INSTANTIABLE]FINAL | NOT FINAL[<reference type specification>][<cast option>][<method spefication list>]

Strukturen in Tabellen / zwischen TabellenNeue Funktionalitäten


predefined type(einzelner verdef. Typ)distinct types- FINAL notwendig- <subtype clause> nicht- <instantiable clause> nicht- <reference type spec> nicht

Attribute definition list(Liste von Attributen)structured data type (SDT)- NOT FINAL notwendig- <cast option> nicht

UDT



- SDT können ein oder mehrere Attribute enthalten<name><type><default value>

StandarddatentypenCollection TypesReferenztypenAndere SDT

- SDT können verwendet werden als Typen von• Attributen in anderen SDT• Parameter in Methoden, Funktionen und Prozeduren• SQL-Variable• Domain oder Spalten in Tabellen

- Verhalten der SDT werden durch Methoden (METHOD) beschrieben, die Bestandteil des Typs sind

- Methoden können überladen und überschrieben werden- Typhierarchien können durch Vererbung gebildet werden (UNDER)




CREATE TYPE Adresse AS(Plz VARCHAR(20),Ort VARCHAR(20),Strasse VARCHAR(30))

INSTANTIABLE NOT FINAL;

CREATE TYPE Mitarbeiter AS(Mitnr VARCHAR(5),Name VARCHAR(10),Vorname VARCHAR(10),Anschrift Adresse,Alt SMALLINT,Beruf VARCHAR(15),Gehalt INTEGER,Telnr VARCHAR(12))

INSTANTIABLE NOT FINALMETHOD Einkommen() RETURNS INTEGER;

CREATE TYPE Leiter UNDER Mitarbeiter AS(Bonus INTEGER)

INSTANTIABLE NOT FINALOVERRIDING METHOD Einkommen() RETURNS INTEGER;


Definition der Methoden

CREATE METHOD Einkommen RETURNS INTEGERFOR MitarbeiterRETURN (12*Gehalt);

CREATE METHOD Einkommen RETURNS INTEGERFOR LeiterBEGINDECLARE result INTEGER;SET result = (SELF AS Mitarbeiter).Einkommen();RETURN (result + SELF.Bonus);

END;

Für Leiter wird die Methode des Mitarbeiters überschrieben.



Erzeugung von Typentabellen (Typed Tables)- Attribute des Typs werden Spalten der Tabelle- zzgl. einer Spalte für den Referenzwert der Zeile (OID)

(bei Supertabellen für den Bezug auf die Zeilen der Tabelle)

CREATE TABLE Adr OF AdresseREF IS oid SYSTEM GENERATED

CREATE TABLE Mit OF MitarbeiterREF IS oid SYSTEM GENERATED

CREATE TABLE Leit OG Leiter UNDER Mit



DateneingabeINSERT INTO Mit VALUES(‘101‘, ‘Hase‘, ‘Hoppel‘,

NEW Adresse(‘0815‘, ‘Feld‘, ‘Feldweg 20‘),20, ‘Dipl.-Ing.‘, 3500, ‘2916‘)

INSERT INTO Leit VALUES(‘102‘, ‘Igel‘, ‘Stachel‘,NEW Adresse(‘0754‘ ,‘Laub‘, ‘Waldrand 11‘),65, ‘Industriekauf.‘, 4500, ‘3582‘)

Datenauswertung

SELECT m.Name, m.Vorname, m.Einkommen() FROM Mit m

SELECT m.Name, m.Vorname, m.Anschrift.Ort AS Wohnort FROM Mit

Anzeige Name, Vorname mit entsprechendem Einkommen

Um den Wohnort der Mitarbeiter aus der Adresse zu erhalten, muss in die Adress-Struktur hineingegriffen werden.



Collection-Types

ARRAY:bestimmte Anzahl von Elementen gleichen Datentyps (ausser ARRAY selbst)

ROW Type:bestimmte Anzahl von Elementen mit unterschiedlichen Datentypen

- strukturierte Werte in einem einzelnen Feld einer Tabelle- beliebig tiefe Schachtelung- Verletzung der ersten Normalform



Erzeugung von Tabellen

CREATE TYPE Mit(Mitnr VARCHAR(5),Name VARCHAR(10),Vorname VARCHAR(10),Anschrift Row (Plz VARCHAR(5),

Ort VARCHAR(20),Strasse VARCHAR(30)),

Alt SMALLINT,Beruf VARCHAR(15),Gehalt INTEGER,Telnr VARCHAR(12) ARRAY[5],PRIMARY KEY (Mitnr))



DateneingabeINSERT INTO Mit VALUES(‘101‘, ‘Hase‘, ‘Hoppel‘,

ROW (‘Feld‘ ,‘0815‘, ‘Feldweg 20‘),20, ‘Dipl.-Ing.‘, 3500, ARRAY [‘4711‘, ‘0815‘])

Datenauswertung

Der Zugriff auf die Elemente vom Typ ROW erfolgt über die Punkt-schreibweise, wie es auch bei strukturierten Datentypen der Fall ist. Auf ARRAYs kann über die ordinale Position oder mit Hilfe von UNNEST zugegriffen werden.

SELECT Name, Vorname, Anschrift.Ort, Anschrift.Plz, Anschrift.Strasse, Telnr[1]

FROM MitWHERE Mitnr = ‘101‘



SQL-JavaSQLJ Part 0: Embedded SQL in JavaSQLJ Part 1: Routinen in Java

SQLJ Part 2: SQL-Typen in Java

SQL/MM (Multimedia)SQL/MM Part 1: Framework

Implementierung von SQL-Routinen in Java

Implementierung von strukturierten Datentypen in Java

Überblick und KonformanzklauselSQL/MM Part 2: Fulltext

Regelt Konstruktion von Volltext und SuchmusternSQL/MM Part 3: Spatial

Informationen zur Speicherung, Manipulation und Suche von gemetrischen und topografischen Daten

SQL/MM Part 4: Still ImageInformationen zum verarbeiten und analysieren von Standbildern

Standards neben SQL:1999Neue Funktionalitäten


- in den letzten Jahren der Standardisierung von SQL:1999zumehmend Festlegungen zur Interaktion und Integration von SQL und Java getroffen.

- Java Virtual Machine (JVM) als Bestandteil des Datenbankservers- Java-Klassen als Bestandteil des DB-Servers oder der Datenbank

SQL:1999

SQL:1992

stored proceduresuser-define functionsadvanced datatypesstructured typessubtypingmethods

DB Server

JDBC 1.2

2.0

dynamic SQL

SQL OLBANSIISO

Server-sideLogic

static SQL

SQL und JavaNeue Funktionalitäten

SQLJ Part 2

SQLJ Part 1

SQL RoutinesPSMExternal Routines


Ablaufszenario der JDBC-BenutzungSQL und Java

Neue Funktionalitäten


String url = “jdbc:db2:mydatabase“;Class.forName(“COM.ibm.db2.jdbc.app.DB2Driver“);Connection con = DriverManager.getConnection(url, “user“, “password“);

Verbindungsaufbau

String sqlstr = “SELECT Name, Vorname FROM Mit WHERE Mitnr = ‘101‘“;Statement stmt = con.createStatement();

SQL-Statement erzeugen

ResultSet rs = stmt.executeQuery(sqlstr);SQL-Statement ausführen

rs.next();String name = rs.getString(1);String vorname = rs.getString(2);

Resultat verarbeiten

SQL und Java JDBC Zugriff auf SQL-DatenbankenNeue Funktionalitäten


String url = “jdbc:db2:mydatabase“;Class.forName(“COM.ibm.db2.jdbc.app.DB2Driver“);DefaultContext.setDefaultContext(

new DefaultContext((url, “user“, “password“, false));

Verbindungsaufbau

String name, vorname;#sql {SELECT Name, Vorname INTO :name, :vorname FROM Mit

WHERE Mitnr = ‘101‘}System.out.println(name + “, “ + vorname);

SQL-Statement ausführen und Resultate verarbeiten

SQL und Java SQL/OLB Einbettung in JavaNeue Funktionalitäten


- Statisches SQL in Verbindung mit dem ProgrammMöglichkeiten zur Authorisierung

• Die Anwendung verfügt über Tabellenrechte des Programmierers• Benutzer der DB verfügen über Ausführungsrechte des Programms

- Dynamisches SQL in Verbindung mit dem Benutzer• SQL unabhängig von dem Programm• Benutzer muss über entsprechende Tabellenrechte verfügen• Problem für große Programme

- Vergleich• SQLJ kontra JDBC

• geringere Flexibilität während der Laufzeit• ermöglicht Fehlerkorrektur während der Implementierungsphase• statisches SQL kann performanter sein



- Benutzung von statischen Java Methoden, zur Implementierung von Stored Procedures und UDF

SQL Routinen, die Java benutzen (SQLJ Part 1)

• Parametertypumwandlung, Fehler- und Ausnahmebehandlung• Stored Procedures: Rückgabeparameter, Rückgabe von Ergebnismengen• Methodenkörper können JDBC oder SQLJ beinhalten

- SQL DDL Operationen • Änderungen bei CREATE PROCEDURE und CREATE FUNCTION

- JAR-Datei wird ein Datenbankobjekt• vordefinierte Proceduren zum Installieren, Ersetzen und Entfernen von JAR Dateien

• Zugriffsrechte auf JAR Datei



Benutzerdefinierte Routinen

in SQL:1999 Aufrufe festgelegt

stored procedure user defined function

In SQLJ Teil 1Implementierung festgelegt

Java-Klassen implementierenVerhalten SP und UDFkomp. Javacode in DB installiertSQL-Routinen

(nach SQL-PSM)Externe Routinen(C, Java, ...)

Def.: IN/OUT-Parameterdynamic result set

Aufruf: CALL-Statement

nur IN-Parameterein Resultat dessen Datentyp definiert wird

innerhalb beliebiger DML-Befehle



public class MitProzedur{public static void avgGehalt(String beruf, int gehalt) throws SQLExeption{

#sql {SELECT AVG(Gehalt) INTO :gehalt FROM Mit Beruf = :beruf};}

}

Java Klasse implementiert das Verhalten der Prozeduren

CALL SQLJ.INSTALL_JAR(‘file:/home/user/classes/Mit.jar‘, ‘Mit_jar‘);Installieren des SQLJ jar-files in der Datenbank

CREATE PROCEDURE avgGehalt(IN beruf VARCHAR(30), OUT gehalt NUMBER(10))

EXTERNAL NAME ‘Mit_jar:MitProzedur.avgGehalt‘LANGUAGE JAVAPARAMETER STYLE JAVA

Vollständige DDL zum Erzeugen der Prozedur

SQL und Java Implementierung von benutzerdefinierten RoutinenNeue Funktionalitäten


- Benutzung von Java Klassen zur Definition von SQL-TypenSQL Typen, die Java benutzen (SQLJ Part 2)

• Abbildung auf strukturierte oder native SQL Typen (BLOBs)• Verwendung zur Definition von Spalten• Verwendung zur Definition von SQL:1999 tables (SDT)

- Abbildung von Objektstatus und Verhalten• Java Methoden werden zu SQL:1999 Objektmethoden • Java Methoden können innerhalb von SQL Statements aufgerufen werden

- Beinhaltet die Verwaltung von USAGE-Privilegs auf SQL-Typ- Benutzung der Prozeduren zum Ersetzen und Löschen von SQLJ Jar Dateien



- DLL Operation oder

Erweiterte CREATE TYPE Syntax zur Abbildung von Java-Klassen in SQL Typen

- Abbildungsbeschreibung im deployment descriptor- Unterstützung der Abbildung von

Java SQLclass user-defined (structured) type

member variable attributemethod methodconstructor constructor methodstatic method static methodstatic variable static observer method



- SQL Konstruktor-Methoden• haben den selben Typ, für den sie definiert sind• werden unter Verwendung des NEW Operators aufgerufen

- SQL kennt keine statischen Membervariablen

• abgebildet auf eine statische SQL Methode, die den Wert der statischen Variable zurückgibt

• Modifikation der statischen Variable werden nicht unterstützt



SQL und Java Implementierung von strukturierten DatentypenNeue Funktionalitäten

public class Adresse implements Serializable, SQLData{public String Strasse;public String Hausnummer;public String Ort;public static String Land = “BR Deutschland“;public String druckeAdresse() {...};public void aendereAdresse(String adr)

{... //Zerlegen und Felder ändern}public void readSQL(SQLInput in, String type) {...};public void writeSQL(SQLOutput out) {...};

}

Java Klasse


SQL und Java Implementierung von strukturierten DatentypenNeue Funktionalitäten

CREATE TYPE Adresse EXTERNAL NAME ‘adresse_jar:Adresse‘LANGUAGE JAVA(

Nr VARCHAR(3) EXTERNAL NAME ‘Hausnummer‘,Str VARCHAR(30) EXTERNAL NAME ‘Strasse‘,Ort VARCHAR(30) EXTERNAL NAME ‘Ort‘,STATIC METHOD Land() RETURNS VARCHAR(30)

EXTERNAL VARIABLE NAME ‘Land‘,METHOD druckeAdresse() RETURNS VARCHAR(100)

EXTERNAL NAME ‘druckeAdresse‘,METHOD aendereAdresse(VARCHAR(100)) RETURNS Addresse

SELF AS RESULT EXTERNAL NAME ‘aendereAdresse‘)

SQL DDL


DB2 Oracle MS SQL2000 SYBASEJVM in DB-Server integriert

Jserver JVM in DB-Server implementiert

Anbindung von Java-Programmen lediglich mit JDBC 2.0 kompatiblen Treiber

JVM in DB-Server integriert

Stored Procedure und UDF programmiert in Java werden im Daten-bankkern ausgeführt

Java-Klassen als SchemaobjektDefinition von Java-Klassen mit CREATE JAVA möglich

.NET in Konkurrenz zu Java

Java-Klassen in der Datenbank gespeichert Java Methoden in SQL aufgerufenJava.Net unterstützt

SQLJ Part 1 und SQLJ Part 2 werden unterstütztmit SQLJ Translator, SQLJ Runtime, SQL Profile wird SQL:1999/OLB unterstützt

SQLJ Part 1 voll SQLJ Part 2 weitest-gehend unterstütztSQL:1999/OLB wird nicht unterstützt



- XML, die neue Sprache für den Datenaustausch im Web- XML, zur Modellierung von Struktur und Inhalt semi-strukturierten Daten

• kein einheitliches, „durchgehendes“ Schema• Bedeutung der Struktur wird mit dem Inhalt zusammen dargestellt• Teilweise tiefe und unregelmäßige Strukturen mit fehlenden oder

sich wiederholenden Strukturen und Inhalten

- XML abgeleitet von SGML- XML, Metasprache, Sprache zur Definition von Sprachen

XML und DatenbankenNeue Funktionalitäten


- XML-Dokumente (besser XML Objekte) müssen gespeichert werden- nur Speicherung in Datenbank garantiert

• mächtige und effiziente Suchfunktionen• Datensicherheit durch transaction management• hinreichenden Zugriffsschutz• Mehrbenutzerbetrieb

XML und Datenbanken



Information RetrievelSysteme

XML Datenbanken DBMS

• Juris• Medlars • Tamino

• Natix• OODBMS• RDBMS• Netzwerk-DBMS• Hierarchische DBMS

unstrukturierteDaten

semistrukturierteDaten

strukturierteDaten


• Golem• Spirs


Grobeinteilung der DokumenteAspekt Dokumenten-

zentrischDaten-zentrisch

Erscheinungsbild „lesbare“ Dokumente wie Daten im RDBMS

Strukturierung selten genau gleich, einfach bis komplex, tief

meist einheitlich, meist einfach

sinntragende Daten

auf allen Ebenen, grob granuliert

in Blattelementen und Attributen, fein granuliert

„mixed content“ viel Ausnahme

Beispiele Zeitschriftenbeiträge, Bücher, Handbücher, Vorträge

Telefonbücher, Bestellungen, Fahrpläne, Produktkataloge



XML Datenbanken

- relationale DBMS• Element-orientierte Zerlegung/Speicherung/Komposition• Dokument-orientierte Speicherung/Wiederauffinden

- objektorientierte DBMS- native XML-DBMS

XML und Datenbanken



Element-orientierte Zerlegung/Speicherung

- Inhalt oder Struktur als Orientierungspunkt- generische Zerlegung / Speicherung (generisches Mapping)

vorgefundene Strukturen werden nach verschiedenen Ansätzen umgesetztXML-DokumenteDTDXML Schema

DB-SchemaTabelle

-definitorische Zerlegung/Speicherung (statisches Mapping)• Definition einer Abbildungsvorschrift zwischen XML-Dokumenten

und DB-Tabellen• Abbildungvorschrift muss vor dem ersten Abspeichern erstellt werden• Elemente und Attribute können auf Zeilen / Spalten verschiedener Tabellen abgebildet werden



Strukturorientierte Ansätze (z.B. nach Florescu / Kossmann)- Ansatz generiert ohne vorhandene DTD und notwendige

Benutzereingaben ein DB-Schema - Ausgangspunkt ist die Baumstruktur des XML-Dokumentes

- Abbildung der Werte• Speichern der Werte in seperaten Tabellen - für jeden

Datentyp eine Wertetabelle• Speichern der Werte in Inlining-Verfahren

– Zeileninhalt aus Kantentabellen und Wertetabelle abgebildet

- Abbildung der Subelemente (Kanten)• Kantenansatz – für jeden Kantentyp eine Tabelle• Universaltabelle – alle Kanten in eine Tabelle viele Nullfelder

viele Tabellen



Inhaltsorientierte Ansätze (z.B nach Shanmugasundaram, Tufte, He u.a.)- Struktur der in der DTD beschriebenen XML-Dokumentes

wird in DB-Schema umgesetzt

transformierteDTD

DTDGraph

DBSchema

komplexeDTD

- Basic Inliningfür jedes Element eigene Tabelle viele Tabellen leer

- Shared Inliningfestgelegte Elemente benutzen gemeinsam eine Tabelle

- Hybrid Inlining



Elementorientierte Zerlegung / Speicherung- Vorteil

• Zugriff kann wie auf „normale“ SQL-Daten erfolgen(Performance, Datensicherheit, Zugriffschutz, ...)

- Nachteil• Overhead für Mapping

Dokumentorientierte Zerlegung / Speicherung- Vorteil

• Overhead für Mapping nicht notwendig- Nachteil

• Bearbeitung von Teildokumenten schwierig• Suche im Dokument aufwendig• schlechtere Performance



Probleme beim Mapping XML-Dokument DB-Schema/Tabellen

- XML-Prolog- Kommentare- processing instructions- mixed content- rekursive Strukturen- Reihenfolgeerhaltung- Ablösung der DTD durch XML-Schema (Teile der Ansätze orientieren sich an der DTD)



DB2 Oracle MS SQL2000 SYBASE

XML-Funkionalität mit UDF und Stored Procedures in einem Extender realisiert

XML-Funktionalität voll im DB-Kern integriert, XMLDeveloper Kit

XML-fähiger Datenbankserver

Seit ASE 12.0 integrierte XML-Unterstützung

Beim Mapping XML-Dokument Tabellen Definition einer Abbildungsvorschrift (DAD) benutzt

XML-Datentyp (Dokumentenorientierte Speicherung)

Speichern von XML-Dokumenten in DB mit OPENXML-Rowset-Provider

XML-Funktionalität mit Hilfe von Java realisiert

XML Funktionalität in mit Java und PL/SQL realisiert

Wiederauffinden / Erzeugen von XML-Dokumenten mit SELECT-Anweisung und FOR XML-Klausel oder der Xpath-Abfragesprache

Element-, Dokument-und hybride Speicherung möglichAbfrage auch mit XQL möglich



- Decision Support Funktionalität des Datenbankservers wird:• erweitert / ausgebaut (z.B. Mehrdimensionalität)• ergänzt (ETL-Tools, Data Mining, OLAP)• teilweise verselbständigt in speziellen Komponenten des Datenbankservers

(Data Blades, Cartridges, Extender)• ganz verselbständigt in speziellen Data Warehouse-Servern

- „alte“ und neue Zugriffsverfahren werden eingesetzt:• Hype Cube Index• Bitmap Index• Bitmap Join Index• Materialized View

Data WarehousesNeue Funktionalitäten


OLTP imVergleich mit DSS

Unterstützung der Geschäftsprozesse (prozessorientiert)

Untersützung von strategischen Entscheidungen (themenorientiert)

Identifikationskriterium eindimensional

Identifikationskriterium mehrdimensional

vorhersehbare Abfragen Ad-Hoc-Anfrageneinfache Abfragen komplexe Anfragenkleine bearbeitete Datenmengen große gefundene Datenmengenkurze Transaktionen lange TransaktionenUpdate/Select Select (Read Only)Echtzeit-Aktualisierung Batch AktualisierungDeailzeilenabfrage zusammenfassen und

gruppierenZeitbezug gegenwärtig Zeitbezug historisch und

gegenwärtig



- Eine wesentliche Unterstützung ist in der Erweiterung der GROUP-BY-Klausel zu sehen

GROUP BY ::=

Unterstützung der Data-Warehouse-Funktionalität in SQL:1999

<grouping column reference>| <rollup list>| <cube list>| <grand total>| <grouping sets list>| <concatenated grouping>

- Mit ROLLUP wird nach angegebenen Spalten gruppiert und zusätzlich für jede Gruppe eine Zeile eingefügt (Aggregationen entlang der Dimensionshierarchien)

- Mit CUBE kann mehrdimensional gruppiert werden- Mit GROUPING SETS lassen sich mehrere Gruppierungen nach

verschiedene Spalten und unterschiedlichen Gruppierungsarten kombinieren



Beispiel für Gruppieren mit ROLLUPSELECT Monat, Bundesland, Verkaeufer, SUM(Umsatz) FROM VerkaeufeWHERE Jahr = ‘2001‘ GROUP BY ROLLUP(Monat, Bundesland, Verkaeufer)

Monat Bundesland Verkäufer SUMApril Sachsen Müller 25000April Sachsen Lehmann 15000April Sachsen - 40000April Thüringen Lehmann 15000April Thüringen - 15000April - - 55000Mai Sachsen Müller 25000Mai Sachsen - 25000Mai Thüringen Lehmann 15000Mai Thüringen - 15000Mai - - 40000- - - 95000



Beispiel für Gruppieren mit CUBESELECT Monat, Bundesland, Verkaeufer, SUM(Umsatz) FROM VerkaeufeWHERE Jahr = ‘2001‘ GROUP BY CUBE(Monat, Bundesland, Verkaeufer)

Monat Bundesland Verkäufer SUMApril Sachsen Müller 25000April Sachsen Lehmann 15000April Sachsen - 40000April Thüringen Lehmann 15000April Thüringen - 15000April - Müller 25000April - Müller 30000April - - 55000



Mai Sachsen Müller 25000Mai Sachsen - 25000Mai Thüringen Lehmann 15000Mai Thüringen - 15000Mai - Müller 25000Mai - Lehmann 15000Mai - - 40000- Sachsen Müller 50000- Sachsen Lehmann 15000- Sachsen - 65000- Thüringen Lehmann 30000- Thüringen - 30000- - Müller 50000- - Lehmann 45000- - - 95000


Fortsetzung


DB2 Oracle MS SQL2000 SYBASEData WarehouseServer der bei einer Standard-installationinstalliert wird

Integration von Business Intelligenceund Data WarehouseFunktionalität in DB-Server

Vielzahl von Funktionen für Data Mining und OLAP

speziellerData WarehouseServer Adaptive Server IQ

Steuerung über externes Tool, namens DB2Control Center + Tools für Auswertung

Bietet Data Mining, ROLAP und MOLAP an

DataTransformation Services (DTS)Satz grafischer Tools für DW-Design und ETL

WarehouseArchitekt als Data Warehouse und Data Mart Design Tool

hat GROUPING SETS, ROLLUP, CUBE, implementiert

hat GROUPING SETS, ROLLUP, CUBE, RANK OVER, PARTITION BY implementiert

hat GROUPING SETS, ROLLUP, CUBE, implementiert

Warehose ControlCenter Toolset zur Administration,Warehouse DB undData Marts



- In SQL:1999 Datentypen CLOB und BLOB zur Speicherung langer Texte

• Benutzung eines LOCATORS- Besonderheiten bei der Arbeit mit derartigen Datentypen

• Spalten können nicht Primär- und Fremdschlüssel oder Join Spalte sein

• Kein GROUP BY, ORDER BY, EXCERT, INTERSECT, UNION,größer als, kleiner als, ...

- Volltextsuche- Volltextrecherche

Information Retrieval FunktionalitätenNeue Funktionalitäten

- konkrete DBMS haben ähnliche Datentypen


DB2 Oracle MS SQL2000 SYBASE

Textextender funktional mächtigste Textsuch-maschine von DB2 (mittels externer UDF)

ORACLE TEXT (ehemalsinterMediaText)Indizierungs-, Recherche- und Verwaltungssystem für Text

Datentypen TEXT, NTEXT (Unicode) und IMAGE zur Speicherung von Objekten bis 2 GB

Volltextsuche außerhalb des DB-Servers mittels Zusatzoptionen (Enhanced Full TextSearch)

Information Extender (mittels interner UDF)

Verwendung von SQL zum Indizieren, Durch-suchen und Analysieren

SELECT und UPDATE mittels Textpointer

DieFullSearcheEnginevon Verity führt die eigentliche Volltext-recherche durch

Net.Search Extender schnellste Suchmaschine von DB2 (mittels stored procedures)

Dokumentenservice Volltextsuche über Volltext-kataloge

Einbindung derVerity- Engine überComponentIntegration Service

Information Retrieval FunktionalitätenNeue Funktionalitäten


- Durchbruch zu OODBMS ist nicht erfolgt

• Migration der DB-Anwendungen und Datenbanken wird nicht beherrscht

• keine unterschiedlichen „Philosophien“ in der Datenbank eines Unternehmens

• Marktmacht der RDBMS-Anbieter• Administrationsprobleme

- erweiterte relationale RDBMS über den Prototyp nicht hinausgekommen- Interaktion und Integration von SQL und Java weit vorangetrieben

Gründe:

- zahlreiche Aktivitäten zwischen Speichern und Wiederauffinden von XML Dokumenten durch RDBMS und ORDBMS

- Leistungsfähigkeit, Komplexität und Umfang der RDBMS steigtFrage: Was wird von SQL:1999 umgesetzt werden?

- Tendenzen zur Spezialisierung (Extender, Data-Warehouse-Systeme)

Resümee / Ausblick


- Ziegler: „Die Evolution der RDBMS scheint ihren Höhepunkt erreicht zu haben und wenige bahnbrechende Neuerrungen lassen sich aus diesem Grund erzielen.“

- Bayer: „Allgemeingültige Methode und Tabellenstruktur zum Speichern und Wiederauffinden von XML-Dokumenten in/aus Dokumenten wird gefünden.

RDBMS werden noch lange Bestand haben.“

- Frage: Wie werden RDBMS/ORDBMS mit Multimedia-Daten fertig?

Resümee / Ausblick


Literaturquellen

/De01/ Deßloch, StefanSQL-Norm und JavaDatenbank-Spektrum (2000) H. 1, S. 25 - 32

/EnGrHa01/ Engels, Holger, Grüner, Andreas, Haaf, ArminFlügel verleihenwingS: Dynamische Webseiten mit JavaiX (2001) H. 1, S. 175 - 178

/Fi01/ Fischer, StephanJava und verteilte Systemeit + ti (2001) H. 3, S. 132 – 141

/He99/ Heid, JörnVieles neuJSP-Spezifikation 1,0 fertiggestelltiX (1999) H. 8, S. 114 – 119

/Me00/ Merkle, BerhardGeschäftsbohnenIm Vergleich: Acht EJB Application ServeriX (2000) H. 12, S. 68 - 75

/Mi99/ Middendorf, StefanWohlgeformte BohnenXML-Verarbeitung mit JavaiX (1999) H. 2, S. 42 – 49

/Mü01/ Münkel, BernhardPalastrevolutionMozquito Matrix Serverit (2001) H. 8/9, S. 47 – 67

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/Rei01/ Reibold, HolgerWo steht XML?Langfristig führt kein Weg an XML vorbeiit (2001) H. 10, S. 50 – 54

/RöRo00/ Röwekamp, Lars, Roßbach, PeterTonno e cipollaJSP-Tutorial, Teil 2: Model-View-Controller und DatenbankintegrationiX (2000) H. 8, S. 148 – 154

/RöRo00/ Röwekamp, Lars, Roßbach, PeterFrutti di MareJSP-Tutorial, Teil 3: TagLibs, XML und MailiX (2000) H. 9, S. 172 – 178

Java


LiteraturquellenSQL:1999

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/DeDe94/ Demuth, Birgit, Demuth, FrankSQL 3Ein SQL für das Jahr 2000?ix Multiuser Multiasking Magazin (1994), H. 3

/Ro99/ Roller, SteffenWer suchet, der findet ...SQL oder Volltextdatenbank?it (1999) H. 9, S. 19 - 22

Information Retrievel

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Data Warehouse


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Neue Funktionalitäten von DBMS - htw-dresden.de fileProf. Dr. Uwe Wloka Fachbereich Informatik /...

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