Luento 2

Luennolla käytetty esimerkkitietokanta:
luento2.mdb (120 kb)
luento2.zip (11 kb)

Kentät (fields)

Kenttiä luotaessa niille määritellään seuraavanlaisia ominaisuuksia:

• Kentän nimi
  Kentän nimeksi kannattaa valita jokin selkeä ja kuvaava nimi. Nimessä kannattaa kuitenkin välttää välilyöntejä, erikoismerkkejä ja skandinaavisia merkkejä (å,ä,ö).
• Tietotyyppi
  
• Kiinteä vai vaihtuvamittainen kenttä?
• Maksimipituus ja mahdollinen tarkkuus
• Onko tieto pakollinen
  mahdollisimman moni kenttä pitää määritellä pakolliseksi jolloin vältetään NULL-arvojen tuomat ongelmat
• Tarkistukset syötettävän tiedon oikeellisuudelle tai sallittujen arvojoukkojen joukko.
• Oletusarvo
• Syöttömaski

AVAIMET (keys)

• perusavain (primary key)
  
  • yksikäsitteinen muodostuen yhdestä tai useammasta sarakkeesta
  • taulusta ei saa löytyä identtisiä perusavaimen arvoja
  • ei saa puuttua yhdeltäkään riviltä
  • perusavaimen eheys (entity integrity)
• toissijaiset avaimet (secondary key, secondary index) nopeuttavat taulun järjestämistä
  
• viite-avaimet
  määritysalue on sama kuin jonkin perusavaimen
  

VIITE-EHEYS (REFERENTIAL INTEGRITY)

• jokaista taulussa esiintyvää (NULL:sta poikkeavaa) viiteavaimen arvoa pitää vastata sama perusavaimen arvo taulussa, johon viiteavain viittaa
• yritettäessä rikkoa viite-eheyttä perusavaimen päivityksellä on kolme vaihtoehtoa:
  • NULLIFIES eli viiteavaimen nollaus
    kaikki poistuvaan perusavaimeen viittaavat viiteavaimet muutetaan NULLeiksi soveltuu vain sarakkeisiin, joilta ei ole kielletty puuttuvaa arvoa (NOT NULL)
  • CASCADES eli johdannaispoisto:
    kaikki poistuvaan perusavaimeen viittaavat viiteavaimet ja vastaavat rivit poistetaan
  • RESTRICTED eli rajoitettu poisto:
    voidaan poistaa vain perusavaimet, joihin ei ole viittauksia eli kyseistä päivitystä ei tehdä.

NÄKYMÄT (VIEWS)

• Näkymä pohjautuu yhteen tai useampaan (perus)tauluun
• Näkymä esittää tietyillä ehdoilla rajatun osan halutusta taulusta / tauluista
  Jokainen käyttäjä näjee vain ne tiedot, jotka ovat hänen kannaltaan oleellisia
• Taulukon päivitys aiheuttaa suoraan myös siihen pohjautuvien näkymien päivityksen
• Näkymiä päivittämällä voi eräin rajoituksin päivittää pohjana olevia taulukoita
  • päivityskelpoiset (updatable)
    näkymät jotka on saatu yhden perustaulun rivien ja/tai sarakkeiden osajoukkona ja perusavain on näkymässä mukana
  • päivityskelvottomat (non-updatable)
    
    • päivitykset , joista ei edes teoriassa voida johtaa vaikutusta perustauluun jonkin sarakkeen arvo esim. perustaulun sarakkeen keskiarvo
    • ristiriita näkymän määrittelyn kanssa
      näkymässä ovat esim. kaikki joiden OSASTONRO = 3 niin ei voida lisätä riviä jolla olisi muu OSASTONRO
    • useammasta perustaulukosta kootut näkymät ovat päivityskelvottomia
  • päivitysrajoitteiset
    • näkymät joissa jokin sarake on määritelty aritmeettisena lausekkeena tai skalaarifunktiona.
      voidaan poistaa rivejä ja muuttaa muita sarakkeita

Tietokannan hallintajärjestelmät

TIETOTURVA

• taulukon omistajan (owner) määrittely (authorization)
• tietokantakäsittelyn valtuuksien myöntäminen (grant)
  oikeuksin delegoida valtuus edelleen (with grant option)
• valtuuksien epääminen (revoke)
• myös näkymien käsittelyyn voidaan myöntää oikeudet

ELVYTYS

• varmuuskopio (backup copy)
  kopio koko tietokannasta tiettynä ajanhetkenä.
  pystytään palauttamaan (restore) tietty aikaisempi tietokannan tilanne
• lokitiedosto (log file)
  voidaan siirtyä tietokannan tilasta toiseen, ajallisesti eteen tai taaksepäin
  Jokaisen tietokantaan tehtävän muutoksen yhteydessä kirjoitetaan lokitiedostoon tietueen esi- ja jälkivedokset
  • esivedos on kopio tietueesta ennen päivitystä
  • jälkivedos on kopio tietueesta päivityksen jälkeen
  • lisäyksen yhteydessä syntyy vain jälkivedos
  • poiston yhteydessä syntyy vain esivedos

YHTEISKÄYTTÖ

• useampi ihminen käyttää tietokantaa samanaikaisesti josta voi seurata ongelmia jos yhteiskäyttöön ei ole varauduttu
  kadonneet päivitykset
• rajoitetaan muiden käyttäjien mahdollisuuksia jonkin resurssin käytössä
  • pessimistinen lukitus
    tietue lukitaan koko päivitykseen liittyvän toimintoketjun ajaksi muilta käyttäjiltä
    tiedettävä että aiotaan päivittää tietoja eikä vain lukea heti alkuvaiheessa.
  • optimistinen lukitus
    tietuetta päivitettäessä tutkitaan onko tietueessa "käyty" sen jälkeen kun se otettiin muutettavaksi
    aikaleimat
• eritasoisia lukituksia
  
  • S-lukitus eli jaettu lukitus (shared)
    lukon omistaja ja muut voivat lukea sivun tietoja, mutta eivät päivittää niitä. Muut saavat S- ja U-lukituksia tälle sivulle.
  • U-lukitus eli päivityslukitus (update)
    lukituksen omistaja voi lukea tietoa ja aikoo päivittää sitä. Kukaan muu ei voi saada U- eikä X-lukitusta. Ennen päivitystä lukon omistaja odottaa, ettei muilla ole sivulle S-lukitusta. Sitten hän pyytää X-lukituksen ja suorittaa päivityksen.
  • X-lukitus eli poissulkeva (exclusive)
    lukituksen omistaja voi lukea tai päivittää lukittua dataa. Kukaan muu ei voi saada lukitusta.
  • aikavalvonta

TAPAHTUMAT (transaktio)

• lokitiedostoa käytetään mahdollistamaan palautuminen keskeytyneestä transaktiosta
• transaktio toteutetaan kokonaisuudessaan tai ei ollenkaan.
• tietokanta on ennen ja jälkeen transaktion ristiriidattomassa (consistent) tilassa
• samanaikaisuuden käsittely (concurrency)
  samanaikaiset transaktiot eivät saa sekoittua keskenään
• eristyvyys (isolation)
  transaktion aiheuttamat muutokset eivät saa näkyä muille ennen kuin koko transaktio on hyväksytty (commit)
• pysyvyys (durability)
  Kun tapahtuma on vahvistettu, tapahtuman tulokset eivät häviä missään olosuhteissa.
• keskeytyneen (aborted) transaktion tietokantaan tekemät muutokset pitää peruuttaa (rollback)