Adatbázisrendszerek megvalósítása

Vegera József 1

Adatbázis fogalma

Adatbázison köznapi értelemben valamely rendezett, valamilyen szisztéma szerint tárolt adatokat értünk, melyek nem feltétlenül számítógépen kerülnek tárolásra. Az adathalmaz csak akkor válik adatbázissá, ha az valamilyen rend szerint épül fel, mely lehetővé teszi az adatok értelmes kezelését. Természetesen ugyanazon adathalmazból többféle rendszerezés alapján alakíthatunk ki adatbázist.

2

Adatbáziskezelő rendszer

Az adatbázisok mellé egy adatbáziskezelő rendszer (DBMS) is járul, mely az adatbázis vagy adatbázisok üzemeltetését biztosítja. Hagyományos adatbázis esetén ez a kezelő személyzet intelligenciájának része, elektronikus adatbázisok esetén pedig valamilyen szoftver. Példák?

3

Az adatbáziskezelők feladatköre

Függetlenség az aktuális hardver konfigurációtól Függetlenség az adatelérés módjától Függetlenség az adatstruktúráktól

4

Adatbázis modellek

Hierarchikus adatbázis modell

Csak 1:n típusú kapcsolatok képezhetők le segítségével.

Hálós adatbázis modell

Ebben a modellben n:m típusú adatkapcsolatok is leírhatók. Az adat visszakeresése csak a tárolt kapcsolatok segítségével bejárható.

5

Adatbázis modellek

Relációs adatbázis modell

Az adatokat táblázatok soraiban képezzük le.

Objektum-orientált modell

Az egyes adatbázis elemek (objektumok) "tudják", hogy kik ők, mire használhatók, s miként kapcsolódnak a többi adatbázis elemhez.

6

Relációk

A reláció nem más mint egy táblázat, a táblázat soraiban tárolt adatokkal együtt. Személy

Személyi szám Név Város Foglalkozás

1 650410 1256 Kiss lászló Győr 2 781117 0131 Nagy Ágnes Szeged kőműves tanuló 1 610105 1167 Kiss László Budapest lakatos Az előző relációból a személyi szám oszlopot elhagyva relációnak tekinthető-e a táblázat? Mivel nem zárható ki, hogy két azonos nevű és szakmájú személy éljen egy településen belül a személyi szám nélkül két azonos sor is szerepelhetne, mely a relációban nem megengedett.

7

Funkcionális kapcsolat

Egy vagy több adat konkrét értékéből más adatok egyértelműen következnek. Például a személyi szám és a név között funkcionális kapcsolat áll fenn, mivel minden embernek különböző személyi száma van. Ezt a

SZEMÉLYI_SZÁM -> NÉV

kifejezéssel jelölhetjük.

8

Funkcionális függőség

A funkcionális függőség bal oldalát a függőség meghatározójának nevezzük.

A NÉV -> SZÜLETÉSI_ÉV

születtek. állítás nem igaz, mert több személynek lehet azonos neve, akik különböző időpontokban 9

Függőség több attribútumnál

A funkcionális függőség jobb oldalán több attribútum is állhat. Például az

AUTÓ_RENDSZÁM -> TIPUS, TULAJDONOS

funkcionális függőség azt fejezi ki, hogy az autó rendszámából következik a típusa és a tulajdonos neve, mivel minden autónak különböző a rendszáma, minden autónak egy tulajdonosa és típusa van. 10

Kölcsönös függőség

például a házastársak esetén

FÉRJ_SZEM_SZÁMA -> FELESÉG_SZEM_SZÁMA, illetve FELESÉG_SZEM_SZÁMA <- FÉRJ_SZEM_SZÁMA

. Mindkét funkcionális kapcsolat igaz és ezt a

FÉRJ_SZEM_SZÁMA <-> FELESÉG_SZEM_SZÁMA

jelöléssel fejezzük ki.

(Többnejűség..) 11

Teljes funkcionális függőség

A meghatározó oldalon nincsen felesleges attribútum. A

RENDSZÁM, TÍPUS -> SZÍN

funkcionális függőség nem teljes funkcionális függőség, mivel a rendszám már egyértelműen meghatározza a kocsi színét, ehhez nincs szükség a típusra is. 12

Relációk leírása

reláció_név=({attribútumok}, {funkcionális függőségek listája}) Pl: SZEMÉLYEK=({SZEMÉLYI_SZÁM,NÉV, MUNKAHELY}, {SZEMÉLYI_SZÁM -> NÉV, SZEMÉLYI_SZÁM -> MUNKAHELY})

13

Többértékű függőség

Az egyik attribútumhoz egy másik attribútum csoportja, halmaza kapcsolódik.

Például minden embernek lehet több szakmája. Jelölése:

SZEMÉLYI_SZÁM ->> SZAKMA

Egy attribútum értékéből egynél több további attribútum értéke is következhet:

SZEMÉLYI_SZÁM ->> SZAKMA, OKLEVÉL_KELTE

14

Reláció kulcs

A reláció kulcs a reláció egy sorát azonosítja egyértelműen. A reláció - definíció szerint- nem tartalmazhat két azonos sort, ezért minden relációban létezik kulcs. Jellemzői: az attribútumok egy olyan csoportja, melyek csak egy sort azonosítanak (egyértelműség) a kulcsban szereplő attribútumok egyetlen részhalmaza sem alkot kulcsot a kulcsban szereplő attribútumok értéke nem lehet definiálatlan (NULL) 15

Összetett kulcsok, idegen kulcsok

A kulcs több attribútum érték összekapcsolásával állítható elő.

A relációban külső kulcsot vagy kulcsokat is megkülönböztethetünk. Ezek az attribútumok nem az adott relációban, hanem az adatbázis másik relációjában alkotnak kulcsot. 16

Redundancia

Ha valamely tényt vagy a többi adatból levezethető mennyiséget ismételten (többszörösen) tároljuk az adatbázisban. Könnyen az adatbázis inkonzisztenciáját okozhatja, a felesleges terület lefoglalásán túl.

17

Elsődleges attribútum

Azokat az attribútumok, melyek legalább egy reláció kulcsban szerepelnek. A többi attribútumot nem elsődlegesnek (másodlagosnak) nevezzük. 18

Első normál forma (1NF)

Egy reláció első normál formában van, ha minden attribútuma egyszerű, nem összetett adat. Annak eldöntése, hogy egy attribútumot egyszerűnek vagy összetettnek tekintünk nem mindig egyértelmű, az adatok felhasználásától is függ. 19

Második normál forma (2NF)

A reláció első normál formában van A reláció minden nem elsődleges attribútuma teljes funkcionális függőségben van az összes reláció kulccsal

Terem Időpont

B A B A A 10:00 8:30 11:30 11:00 13:15

Előadás

Mitológia Irodalom Szinház Festészet Régészet

Férőhely

250 130 250 130 130 20

Harmadik normál forma (3NF)

A reláció második normál formában van. A reláció nem tartalmaz funkcionális függőséget a nem elsődleges attribútumok között.

Szakkörök Szakkör Tanár Születési év

Képzőművész Sár Izodor 1943 Iparművész Karate Sár Izodor 1943 Erős János 1972 21

Boyce/Codd normál forma (BCNF)

Több kulccsal rendelkező relációk esetén minden elsődleges attribútum teljes funkcionális függőségben van azokkal a kulcsokkal, melyeknek nem része.

22

Példa BCNF szükségességére

Tanár

Tantárgyak

Időpont Tantárgy Félév Diák_szám

Kiss Pál 93/1 Adatbázis 1 17 Jó Péter 93/1 Kiss Pál 93/2 Unix 1 Adatbázis 2 21 32 Jó Péter 93/1 KissPál 93/1 Unix 2 Adatbázis 3 19 25 A relációnak két kulcsa van, a (Tanár, Időpont, Félév) és a (Tantárgy, Időpont, Félév). A tanár attribútum az őt nem tartalmazó reláció kulcs (Tantárgy, Időpont, Félév) csak egy részétől (Tantárgy, Félév) függ. 23

Negyedik normál forma (4NF)

A többértékű függőségekből adódó redundancia kiszűrését szolgálja.

Harmadik normál formában van.

Egy X->>Y többértékű függőséget tartalmazó relációban csak az X és Y-ban megtalálható attribútumokat tartalmazza.

24

Példa 4NF szükségességére

Személy

Barátok-hobbik

Barát

Kiss Péter Kiss Pál

Hobbi

Nagy József Elek Attila foci Nagy József Varga Attila foci sakk Kiss Péter Kiss Pál video Az eredeti reláció kulcsa valamennyi attribútumot tartalmazza, mégis tartalmaz redundanciát, ugyanaz a személy-barát illetve személy-hobby kapcsolat többször is szerepelhet.

25

Ötödik normál forma (5NF)

Tanár-Tanfolyam-Helyszín

Tanár Tanfolyam Helyszín

Nagy Éva Adatbázis I. Szeged Kiss Pál Adatbázis I. Győr Nagy Éva Adatbázis II. Pécs Kiss Pál Adatbázis I. Pécs A többértékű függőségek külön relációkban tárolásával információt veszthetünk.

Tanár->>Tanfolyam, Tanfolyam->>Helyszín 26

Példa 5NF szükségességére

Tanár_Tanfolyam

Tanár Tanfolyam

Nagy Éva Adatbázis I.

Kiss Pál Adatbázis I.

Nagy Éva Adatbázis II.

Tanfolyam-Helyszín

Tanfolyam Helyszín

Adatbázis I. Szeged Adatbázis I. Győr Adatbázis II. Pécs Adatbázis I. Pécs Előzőek szerinti felbontás után információt vesztünk. Hol? Megoldás?

27

Indexek fogalma és felépítése

A relációkhoz kapcsolt indexek segítségével az index kulcs ismeretében közvetlenül megkaphatjuk a kulcsot tartalmazó sor fizikai helyét az adatbázisban. Az indexek képzésére két módszer terjedt el, a hash kódok és a bináris fák. 28

Hash kód

egy számítási algoritmus alapján magából az index kulcsból alakul ki a hash kód, mely alapján egy táblázatból kiolvasható a keresett értéket tartalmazó sor fizikai címe. A hash kód számítási algoritmusa nem mindig ad különböző értékeket az index kulcsokra. Az azonos kódot adó kulcsokat összeláncolják egy listában.

29

Bináris fák

Ehhez az index kulcsokat növekvő vagy csökkenő sorrendbe kell rendezni. A keresés mindig a gyökértől kezdődik, a megfelelő ág felé folytatódik, és akkor ér véget, ha egy levélhez érünk. Ha a levélben tárolt index kulcs azonos a keresettel, akkor megtaláltuk a keresett értéket, ellenkező esetben sikertelen volt a keresés. 30

Bináris fák

Felépítésénél arra törekszenek, hogy a fa valamennyi ága azonos hosszúságú legyen (kiegyensúlyozott fa). A gyakorlati megoldásokban a hatékonyság kedvéért a csomópontokban nem csak egy index kulcs értéket tárolnak, hanem a háttértár tárolási egység (blokk) méretének megfelelő számút.

A reláció sorait az index kulcs szerinti növekvő vagy csökkenő sorrendben is végigjárhatjuk.

31

Relációs algebra műveletei

Szelekció Projekció Descartes szorzat Összekapcsolás Halmaz műveletek

különbség) (unió, metszet, 32

Az SQL lekérdező nyelv

adatdefiníciós nyelv, DDL adatmanipulációs nyelv, lekérdező nyelv adatvezérlő nyelv 33

Az SQL lekérdező nyelv

adatdefiníciós nyelv, DDL adatmanipulációs nyelv, DML lekérdező nyelv, QL adatvezérlő nyelv, DCL Az SQL halmaz orientált nyelv, mely a relációkon dolgozik. Nem kell definiálni a művelet végrehajtásának lépéseit. A művelet végrehajtásához optimális megoldás megtalálása a nyelvi processzor feladata, nem a programozóé. (Elvileg..) 34

Az adatdefiniciós nyelv

Segítségével hozhatjuk létre (CREATE), illetve szüntethetjük meg (DROP) a relációkat, az indexeket illetve a nézet táblázatokat. Pl: CREATE TABLE Tanarok (Tanar_azonosito NUMERIC (4) PRIMARY KEY, Nev CHAR (30) NOT NULL, Cim CHAR (40) NOT NULL, Telefon CHAR (15)); 35

CREATE TABLE általános alakja

CREATE TABLE reláció_név (attribútum_név adattípus [(szélesség)] [CONSTRAINT megszorítás_név] [oszlop_megszorítás],.. ) [CONSTRAINT megszorítás_név] [tábla_megszorítás]; 36

Oszlop megszorítás

NULL az attribútum definíciójában arra utal, hogy az adat megadása nem kötelező (alapértelmezett). NOT NULL az attribútum definíciójában arra utal, hogy az adat megadása kötelező, azaz nem vihető be olyan sor a relációban, ahol az így definiált adat nincs kitöltve.

PRIMARY KEY ez az oszlop a tábla elsődleges kulcsa.

UNIQUE ez az oszlop a tábla kulcsa.

CHECK(feltétel) csak feltételt kielégítő értékek kerülhetnek be az oszlopba.

[FOREIGN KEY] REFERENCES tábla [ (oszlop) ], ez az oszlop külső kulcs.

37

Tábla megszorítás

A tábla megszorításban több oszlopra vonatkozó korlátozásokat adhatunk meg.

PRIMARY KEY(oszlop1[, oszlop2, ...]) ezek az oszlopok együtt alkotják az elsődleges kulcsot.

UNIQUE(oszlop1[, osylop2, ...]) ezek az oszlopok együtt kulcsot alkotnak.

CHECK(feltétel) csak feltételt kielégítő sorok kerülhetnek be a táblába.

FOREIGN KEY (oszlop1[, oszlop2, ...]) REFERENCES tábla(oszlop1[, oszlop2, ...]), az oszlopok külső kulcsot alkotnak a megadott tábla oszlopaihoz.

38

Reláció módosítása

ALTER paranccsal ALTER TABLE reláció_név ADD (bővítés) ALTER TABLE reláció_név MODIFY (változtatás) ALTER TABLE reláció_név DROP (szűkítés) Pl: ALTER TABLE Diakok MODIFY nev CHAR (40) NOT NULL; 39

Az adatmanipulációs nyelv

A relációk feltöltését (INSERT), az attribútumok módosítását (UPDATE) és a sorok törlését (DELETE) biztosítja. Pl: INSERT INTO Diakok (Diak_azonosito, Nev, Cim, Osztaly) VALUES (435, 'Nagy Istvan', 'Budapest O utca 3.', '3.b'); 40

Általános szintaktikájuk

INSERT INTO reláció [(attribútum_név, attribútum_név, ...)] VALUES (érték, érték, ...); UPDATE reláció_név SET attribútum_név = érték, attribútum_név = érték, ...

[WHERE feltétel]; DELETE FROM reláció_név [WHERE feltétel]; 41

A lekérdező nyelv

Projekció: SELECT [DISTINCT] attribútum_név, attribútum_név, ... FROM reláció_név; Szelekció: SELECT attribútum_név, attribútum_név, ... FROM reláció_név WHERE feltétel; Pl: SELECT idopont, tantargy FROM orarend WHERE osztaly = '3/b'; 42

SELECT operátorai

Összehasonlító operátorok

Operátor Értelmezés

= != <> ^= egyenlő nem egyenlő > >= "<" "<=" nagyobb nagyobb egyenlő kisebb kisebb egyenlő Logikai operátorok

Operátor Értelmezés

NOT Logikai tagadás AND Logikai és OR Logikai vagy 43

SELECT operátorai

Összehasonlító operátorok halmazokra

Operátor Értelmezés

BETWEEN x AND y adott értékek közé esik IN (a, b, c, ...) az értékek között található LIKE minta hasonlít a mintára SELECT Diak_azonosito FROM Osztalyzatok WHERE Osztalyzat BETWEEN 3 AND 5 AND tantargy = 'matematika'; 44

Lekérdezések csoportosítása

A lekérdezés eredményét csoportosíthatjuk és a csoportok között is további szelekciót alkalmazhatunk a GROUP BY és HAVING alparancsokkal. SELECT attribútumok FROM reláció [WHERE feltétel] GROUP BY attribútum [HAVING csoport_feltétel]; 45

Csoportfüggvények

AVG (attribútum) COUNT (attribútum) COUNT (*) MAX (attribútum) MIN (attribútum) SUM (attribútum) STDDEV(attribútum) 46

Példa csoportfüggvényre

SELECT Osztály, COUNT (*) FROM Diakok GROUP BY Osztaly HAVING COUNT (*) > 5 47

Konverziós függvények

Karakteres (LENGTH, UPPER, SUBSTR..) Numerikus (ROUND, TRUNC, SQRT..) Dátum (TO_CHAR, MONTH_BETWEEN) 48

Összekapcsolások

Belső (INNER JOIN) Külső (OUTER JOIN) LEFT JOIN RIGHT JOIN 49

Halmazműveletek

Unió

SELECT ....

UNION SELECT ...

Metszet Különbség

SELECT ...

INTERSECT SELECT ...

SELECT ... MINUS SELECT ...

A MINUS kulcsszó helyett az EXCEPT használandó néhány adatbáziskezelőben

50

A vezérlő nyelv

Felhasználók jogosultságkezelése (GRANT, REVOKE,..) Tranzakciókezelés (COMMIT, ROLLBACK,..) 51

Tárolt rutinok

Egy tárolt eljárás olyan SQL nyelven írt parancsok összessége,amelyet az adatbázis kiszolgálón rögzítünk, s utána a programozásban használatos módon meghívhatjuk.

52

Tárolt rutinok előnyei

Az adatbázissal kapcsolatos logika valóban az adatbázis szintjére kerülhet, nem teszi nehezen érthetővé a programkódot.

Az itt elvégzett műveletekben szereplő rekordok nem hagyják el az adatbázis kiszolgálót, hanem ott helyben történik meg a feldolgozásuk. (hálózati terhelés, késleltetés) 53

Tárolt rutinok

Tárolt eljárások Tárolt függvények: van valódi visszatérési értéke 54

Felhasználói változók

Értékek tárolására, hivatkozására Globálisak az adott kapcsolaton belül (bármely adatbázisban látszódhat, de mások nem látják) Beállítása: SET @változónév = érték Kiolvasása: SELECT @változónév Tárolt rutinok hívásánál, vagy kiértékelésénél hasznos.

55

Tárolt eljárások paramétereinek típusai

Bemeneti, IN (konstans, vagy változó) Kimeneti, OUT (felhasználói változó) Be- és kimeneti, INOUT Tárolt függvényeknél nem megadható, ott automatikusan IN lesz!

56

Tárolt eljárások

Létrehozása: CREATE PROCEDURE eljárásnév( paraméterek) BEGIN … END DELIMITER átírása pl. // Hívása: CALL eljárásnév(paraméterek);

CREATE PROCEDURE negyzet(IN szam INT,OUT negyzete INT) BEGIN SELECT szam*szam into negyzete; END // CALL negyzet(4,@a);

57

Tárolt függvények

CREATE FUNCTION funcdemo(szam int) RETURNS INT BEGIN RETURN szam*szam; END Hívásuk kifejezésben lehetséges: SELECT funcdemo(4); 58

Tárolt rutinok utasításai

DDL utasítások (CREATE, DROP…) használhatók Eljárásokban tranzakciós utasítások (függvényekben nem) Ne használjunk önmagában eredményt adó utasításokat ( can't return a result set in the given context hiba) pl. SELECT 3 helyett SELECT 3 INTO valtozo 59

Jogosultságok

A felhasználónak EXECUTE jog szükséges. Pl: GRANT EXECUTE ON FUNCTION db.func

TO user@host (Procs_priv-be kerül) Természetesen a rutinokban lévő SQL utasítások futtatására is jogosult kell legyen a felhasználó. SECURITY TYPE= Definer | Invoker A Definer meghatározható deklaráláskor: CREATE DEFINER = 'admin'@'localhost' PROCEDURE … Alapértelmezett a CURRENT_USER 60

Vezérlési szerkezetek

Ciklusok: REPEAT utasítások; UNTIL feltétel END REPAT WHILE feltétel DO utasítások END WHILE LOOP utasítások END LOOP (LEAVE) Feltételek: IF feltétel THEN utasítások; ELSE utasítások END IF 61

DECLARE

Lokális változók Feltételek (CONDITION) Hibakezelők (HANDLER) Kurzorok létrehozására 62

Hibakezelők (Handler)

DECLARE FOR handler_típus HANDLER

feltétel[,...] utasítás (általában SET)

Handler típusa: CONTINUE folytatódik a rutin EXIT kilép UNDO tranzakció rollback

63

Hibakezelők

Feltétel lehet: SQLSTATE érték Saját feltétel SQLWARNING (01 kezdetű SQLSTATE-ek) NOT FOUND (02 kezdetű SQLSTATE-ek) SQLEXCEPTION (minden SQLSTATE, ami nem 00,01,02-vel kezdődik) MySQL Hibakód 64

Feltételek (condition)

Handlerekhez saját feltételek készítése (SQLSTATE-ekből, hibakódokból) pl: declare not_null condition for

1048

; declare continue handler for not_null SET @error = ’not_null Error’; 65

Kurzorok

Egy lekérdezés eredményének átmeneti tárolási lehetősége, ahonnan akár rekordonként visszahozhatók az adatok.

DECLARE OPEN FETCH CLOSE 66

Kurzorok példa

DECLARE cur1 CURSOR FOR SELECT id,data FROM test.t1; DECLARE CONTINUE HANDLER FOR NOT FOUND SET done = 1; OPEN cur1 ; read_loop: LOOP FETCH cur1 INTO a, b; IF done THEN LEAVE read_loop; END IF; END LOOP; CLOSE cur1; 67

Az Oracle rendszer komponensei

Az Oracle szerver felépítésének és fő komponenseinek megismerése Egy felhasználó Oracle példányhoz (instance) kapcsolódása hogyan történik A következő feladatok végrehajtásának állapotai: Lekérdezések DML utasítások Commit utasítások Az állományok, folyamatok és az ORACLE szerver által használt memóriarészek bemutatása 68

Az Oracle adatbázis két fő része

Az adatbázis vagyis a fizikai struktúrák rendszere A példány (instance) vagyis a memória struktúrák és folyamatok rendszere 69

1. Az adatbázis vagyis a fizikai struktúrák rendszere

A vezérlő fájl (control file), mely az adatbázis konfigurációját tárolja A helyrehozó napló fájlok (redo log files), amikben a helyreállításhoz szükséges információkat tároljuk Az adatfájlok, amelyekben az összes tárolt adat szerepel Paraméterfájl, amelybe olyan paramétereket tárolunk, amelyek befolyásolják egy példány méretét és tulajdonságait Jelszófájl 70

2. A memória struktúrák és folyamatok rendszere /instance

A memóriában lefoglalt System Global Area (SGA) terület Azok a szerverfolyamatok, amelyek az adatbázis-műveletek végrehajtásáért felelősek.

71

Oracle instance állapotai

Closed consistently Crash closed Started (init.ora, vagy spfile beolvasása, SGA lefoglalás) Mounted (vezérlő fájlok beolvasása, egy adatbázist egyszerre több példány is csatolhat) Opened (normál üzem, online database fájlok, redo log fájlok nyitva) Restricted mode (csak a restricted session system priv-vel rendelkezők használhatják) 72

A vezérlő fájlok (Control files)

A példány indításakor az adatbázis rákapcsolásához (mount) be kell olvasni a vezérlő fájlokat.

Az adatbázist alkotó fizikai fájlokat határozza meg.

Ha új fájlt adunk az adatbázishoz, akkor automatikusan módosulnak.

A vezérlő fájlok helyét az inicializálási paraméterben adjuk meg. Adatvédelmi szempontból legalább három különböző fizikai eszközön legyen másolata (multiplex the control files). Ez is inicializálási paraméterrel adható meg. Az Oracle szerver elvégzi a többszörös másolatok szinkronizációját.

73

Napló állományok (Redo Log Files)

Az adatbázis változtatásait rögzíti Konzisztens állapot visszaállításhoz szükséges rendszerhiba, áramszünet, lemezhiba, stb. esetén Adatvédelmi okokból különböző lemezeken többszörös másolatokat kell belőle szinkronizáltan kezelni. A REDO napló REDO fájlcsoportokból áll.

Egy csoport egy naplófájlból és annak multiplexelt másolataiból áll.

Minden csoportnak van egy azonosítószáma. 74

Naplóírás REDO csoportokba

A naplóíró folyamat (log writer process -LGWR) írja ki a REDO rekordokat a pufferből egy REDO csoportba, amíg vagy tele nem lesz a fájl, vagy nem érkezik egy direkt felszólítás, hogy a következő REDO csoportba folytassa a kiírást.

A REDO csoportok feltöltése körkörösen történik.

75

Táblaterek (tablespaces) és adatfájlok

A legnagyobb tárolási egység (azonosító neve van), logikailag összetartozó adatelemeket tartalmaz, egy vagy több állományból állhat, de egy állomány csak egy tablespace része Állapota lehet: on-line vagy off-line (kivéve a SYSTEM tablespace) illetve: read-write vagy read-only 76

Szegmensek

Egy táblatér több szegmensből állhat, azonos tárolási szerkezetű adatok tárolására alkalmas.

Néhány szegmenstípus: normál tábla: mezők és rekordok egymás után vannak ömlesztve (beszúrás sorrendjében helyezi el) cluster tábla: a rekordok kulcs/idegen kulcs szerint rendezve helyezkednek el rollback szegmens temporary szegmens, stb.

77

Területek (extents)

Egy szegmens több kiterjesztésből áll (extent) Több, egymásután folyamatosan elhelyezkedő blokk együttese, folytonos tárterület, allokációs egység, túl sok extent fregmentációt jelent.

78

Adatblokkok

A területek (extents) folytonos adatblokkok halmazai.

Az adatblokkok az adatbázis legkisebb írható/olvasható egységei.

Az adatblokkok operációs rendszerbeli blokkokra képezhetők le.

Egy blokk az adatok IO, olvasási, írási egysége, rendszerint nagyobb, mint a lemez blokk (annak többszörösei 4x, 8x,..) 79

A memóriaszerkezet részei

System Global Area (SGA): Az összes szerverfolyamat és háttérfolyamat osztozik rajta Program Global Area (PGA): Minden szerverfolyamatnak és háttérfolyamatnak saját memóriaterülete (PGA-ja) is van.

80

SGA

Osztott memória terület, elemei: shared pool: SQL utasítások nyilvántartása, adatszótár és kurzor adatokat tárol data buffer: adatelemek feldolgozás alatt álló redo log area: elvégzett műveletek naplója rollback area: induló adatállapotok értékei 81

PGA

A PGA (Program Global Area) jellemzése: rendezési terület: az SQL végrehajtáshoz szükséges rendezéseket, segédszámításokat végzi el session leíró: a felhasználói munkakörnyezet paramétereit tárolja kurzor terület: az SQL utasítások adatai, műveleti fái verem terület: egyéb adatok tárolása 82

Folyamatok

Amikor egy alkalmazás elindul, akkor az Oracle szerver elindít egy végrehajtását.

szerverfolyamat

ot, amely lehetővé teszi az alkalmazás utasításainak Az Oracle egy példány indításakor

háttérfolyamatok

at is elindít, amelyek kommunikálnak egymással és az operációs rendszerrel.

A háttérfolyamatok kezelik a memóriát, puffereket, végrehajtják az írási, olvasási műveleteket a lemezen, karbantartásokat végeznek.

83

Háttérfolyamatok

System monitor (SMON): Katasztrófa utáni indításkor elvégzi a helyreállítást Process monitor (PMON): Ha egy felhasználói folyamat megszakad, akkor elvégzi a szükséges takarítást, karbantartást Database writer (DBWn): Az adatpufferből kiírja lemezre, egy fájlba a módosított blokkokat Checkpoint (CKPT): Ellenőrzési pontok esetén elindítja a DBWn folyamatokat és frissíti az adatbázis összes adatállományát és vezérlő állományát Log writer (LGWR): A REDO napló bejegyzéseit írja ki a lemezre Archiver (ARCn): A REDO napló állomány másolatait a mentésre kijelölt lemezekre írja ki 84

Az adatbázishoz nem tartozó fájlok

1. A paraméterfájl az Oracle példány jellemzőit határozza meg, például az SGA memóriarészeinek méretét.

2. A jelszófájlból derül ki, hogy melyek azok a felhasználók, akik elindíthatnak vagy lekapcsolhatnak egy Oracle példányt.

3. Az archivált REDO naplófájlok a naplófájl másolatai, amelyeket lemezhiba után lehet helyreállításhoz használni 85

Egy SQL utasítás végrehajtásának folyamata

Egy példányhoz kapcsolódáshoz (Connect) szükséges: Felhasználói folyamat Szerverfolyamat Az SQL utasítás típusától függ, hogy az Oracle szerver milyen komponenseire lesz szükség: A lekérdezések olyan folyamatokat indítanak, amelyek ahhoz kellenek, hogy megkapjuk a kívánt sorokat Az adatmódosító (DML) utasítások naplózó folyamatokat is indítanak, hogy elmentsék a változásokat A véglegesítés (Commit) biztosítja a tranzakciók helyreállíthatóságát 86

Kapcsolódás az adatbázishoz

Háromféleképp lehet egy Oracle szerverhez kapcsolódni: Operációs rendszeren keresztül Kliens-szerver kapcsolaton keresztül Háromrétegű kapcsolaton keresztül 87

Munkaszakasz (session)

Kapcsolódáskor egy munkaszakasz (session) kezdődik.

A munkaszakasz a felhasználó érvényesítése (validálásakor) esetén kezdődik és a kilépéséig vagy egy abnormális megszakításig tart.

Egy felhasználó több munkaszakaszt is nyithat. Ehhez szükséges, hogy az Oracle szerver elérhető, használható legyen. 88

Lekérdezések végrehajtása

1. Elemzés (Parse): A közös SQL pufferben (shared pool) megnézi, hogy szerepel-e ez az utasítás Szintaktikus ellenőrzés, léteznek-e az objektumok, rendelkezik-e a megfelelő jogokkal Az elemzés alatt zárolja (lock) az objektumokat Elkészíti és tárolja az optimális végrehajtási tervet 2. Végrehajtás (Execute): Előállítja a keresett sorokat 3. Visszaadás (Fetch): Visszaadja a sorokat a felhasználói folyamatnak 89