Tietokannat - johdanto - LabraNetstudent.labranet.jamk.fi/~huojo/opetus/IIZO3030/IIZO3030_02.pdf · TAUSTAA • Yritykselle tiedot ovat tärkeä resurssi – päätöksenteon tukena

TIETOKANNAT JOHDANTO

© JOUNI HUOTARI & ARI HOVI 2000 - 2011

TAUSTAA

• Yritykselle tiedot ovat tärkeä resurssi – päätöksenteon tukena (JIT) – varastointi ja käyttö vaativat

investointeja – vrt. energia (lähde,

tuotanto, hallinta, oikeudet…)

• Tiedonhallinta: kaikkea tiedon määrittelyyn, suunnitteluun, toteuttamiseen, ylläpitoon ja käyttämiseen liittyvää toimintaa

Tietokannat © Jouni Huotari & Ari Hovi

Tietokanta

Tie

to

• Tekniset talletustavat

– Tietokanta

– Tietokannan hallintajärjestelmä

– Tietokantajärjestelmä

• Tietokannan käyttö

• Tietokantajärjestelmän edut

SISÄLTÖ

Tietokannat © Jouni Huotari & Ari Hovi 3

• Määrittele tietokanta

• Mitä tietokantoja olet käyttänyt?

• Minkälainen on mielestäsi hyvä tietokantaratkaisu (mainitse esimerkkejä)?

• Millä välineillä tietokanta voidaan toteuttaa?

• Ketä tarvitaan, että tietokanta saadaan käyttäjiä palvelevaksi ratkaisuksi?

TEHTÄVÄ


• ”Iso kasa tietyssä järjestyksessä olevaa tietoa”

• ”Tiedon (tekstiä, kuvia ym.) tallennuspaikka”, ”tietovarasto”

• ”Kokoelma yhteen liittyviä tietoja”

• ”Tiedot ovat helposti saatavilla”

• ”Ei tarpeetonta, ylimääräistä tietoa”

• ”Määrämuotoinen rakenne (taulukkomainen)”, ”koostuu tauluista” …

TIETOKANTA ON (OPISKELIJOIDEN MÄÄRITELMIÄ)...


• Data Base (database), lyh. DB

• "Tietokoneistettu kortistojärjestelmä"

• "Kokoelma toisiinsa liittyviä tietoja, jotka

– on talletettu ilman haitallista ylimäärää

– ovat usean sovelluksen käytettävissä

– hallitaan yhtenäisen ohjelmiston avulla"

– "... ja jonka rakenteen kuvaus on erotettu ohjelmista" (Nachmens)

• "Reaalimaailman tietomallin toteutus"

TIETOKANTA


• Tutustu JaNet-kirjastotietokantaan: http://janet.amkit.fi/

= eräs esimerkki tietokannasta

=> hae tietoa esim. aiheesta ”Tietokannat”

• Lisätehtävä: tutustu myös muihin kirjaston sivulle koottuihin tietokantoihin, esim. Nelliin:

http://www.nelliportaali.fi/V/?func=home&portal=JAMK&institute=JAMK

TEHTÄVÄ


http://janet.amkit.fi/

http://www.nelliportaali.fi/V/?func=home&portal=JAMK&institute=JAMK

TIETOKANNAN HALLINTAJÄRJESTELMÄ

• DataBase Management System eli DBMS (suom. TKHJ)

• "Ohjelmisto, joka hoitaa kaikki tietokantaoperaatiot" (Date 1975)


Tietokannan

hallintajärjestelmä

Kysely-, lisäys-, muutos- ja poistopyynnöt

Tietokanta

Huom.: tietokantaohjelmisto TKHJ. Tietokantaohjelmistolla luodaan tietokanta ja

siihen liittyvät määritykset (kuten käyttöoikeudet).

• Tietokantaa käyttävät ohjelmat +

• Tietokannan hallintajärjestelmä +

• Tietokanta

TIETOKANTAJÄRJESTELMÄ


DB

DBMS

sovellus

Käyttö-

liittymä Esitys-

taso

Sovellus-

palvelin Sovellus-

taso

Data-

taso

Tietokanta-

palvelin

Tietokanta

9

SOVELLUSALUSTAN KOMPONENTIT •K

eh

ittä

min

en

Me

ne

telm

ät, m

alli

t, v

älin

ee

t, tu

ott

avu

us

•Infrastruktuuri ja hallinta

•Käyttökokemus Helppokäyttöisyys, ilmaisuvoima

•Tiedonhallinta •Tietokannat, dokumentit, tietovarastointi

•Palvelut ja prosessit •Liiketoimintaprosessien automatisointi, SOA, EAI •Toimittajat/

•kumppanit

•Asiakkaat

•Päätöksenteon tuki •Raportointi, Analysointi, Mittaristot

Pasi Mäkinen 2008

http://seminaarit.codezone.fi/video/20070821/1/

• Sisältää nk. tietokantamoottorin, joka vastaa TKHJ:ä

• Se on sovelluskehitin, koska sillä voidaan luoda – tietokanta (taulut ja niiden yhteydet) ***

– kyselyt

– käyttöliittymä (nk. lomakkeet)

– raportit

– sovelluslogiikka (sisältää mm. VBA-ohjelmointikielen)

– tietokannan käyttöoikeudet

• Se on siis sekä sovelluskehitin että se voi toimia myös tietokantajärjestelmänä

*** Tietokannan taulut voidaan liittää ODBC:n avulla toisesta TKHJ:stä Microsoft Accessiin

MICROSOFT ACCESS


• Käynnistä koneellasi oleva tietokantaohjelmisto, esim. Microsoft Access

• Avaa esimerkkitietokanta, esim. Northwind

• Tutustu tauluihin: avaa ainakin yksi taulu, selaa taulun sisältöä ja tarkastele myös sen rakennetta

• Tutustu myös muihin esimerkkitietokannan ”komponentteihin” (kyselyihin jne.)

TEHTÄVÄ


NORTHWIND-TIETOKANNAN (V. 2003) RAKENNE: TAULUT SARAKKEINEEN JA TAULUJEN VÄLISET YHTEYDET


TAUKO ?


• Kyselyt eli haut (Queries)

• Tietojen ylläpito: – lisäys (insert, append)

– muuttaminen, päivittäminen (edit, update)

– poistaminen (delete)

• Tietokannan koko: sadoista tietueista / kymmenistä kilotavuista miljooniin tietueisiin tai tuhansiin Gigatavuihin (Teratavuihin)

• Tietokanta ja taulukkolaskentaohjelma ovat yhdessä mainio pari

TIETOKANNAN KÄYTTÖ


http://www.tietokone.fi/uutta/uutinen.asp?news_id=20210&tyyppi=1

http://sektori.com/uutiset/3408/maailman


ESIMERKKI

• Haku eli kysely Northwind-tietokannasta

Product Sales

$0,00

$50 000,00

$100 000,00

$150 000,00

$200 000,00

$250 000,00

$300 000,00

Bever

ages

Con

dim

ents

Con

fect

ions

Dai

ry P

rodu

cts

Gra

ins/

Cereals

Mea

t/Pou

ltry

Produ

ce

Seafo

od

SELECT Categories.CategoryName, Sum([Order Details

Extended].ExtendedPrice) AS ProductSales

FROM Categories INNER JOIN (Products INNER JOIN

[Order Details Extended] ON Products.ProductID = [Order

Details Extended].ProductID) ON Categories.CategoryID

= Products.CategoryID

GROUP BY Categories.CategoryName

ORDER BY Categories.CategoryName;

TIETOKANTOJEN OMINAISUUKSIA

• Hakujen nopeus

• Tiedot saadaan järjestyksessä

• Tietojen ajan tasalla pitäminen

• Tieto tallennetaan vain kerran

• Yhteiskäyttö

• Omien näkymien (view) luonti

• Tulokset näytölle, paperille tai tiedostoon

• Tietojen suojaus


Tietokannan tiedot

- yhteiskäytössä

- samalla tasalla

- talletettu vain kerran

TKHJ

• Historia: kortistoista tiedostoihin ja sen jälkeen hierarkkisiin tai verkkomallisiin tietokantoihin

• Nykyisin relaatiotietokannat yleisimpiä

• Erikoistilanteisiin mm. olio- tai multimediatietokanta

TIETOKANTATYYPIT


Hierarkkinen tietokannan rakenne Verkkomallinen tietokannan rakenne

18

• Relaatiomalli: E.F. Codd v. 1970

• Perustuu matematiikkaan, joukko-oppiin (relaatioalgebraan: yhdiste, erotus, leikkaus, ristitulo, valinta, projektio, liitos, jako) ja predikaattilogiikkaan

• Käsittely SQL:llä (Structured Query Language); SQL voidaan upottaa sovellukseen

• Esimerkki esitetty aikaisemmin

RELAATIOTIETOKANNAT


• Leikkaus sisältää ne monikot, jotka kuuluvat molempiin lähtörelaatioihin

ESIM. KAHDEN RELAATION LEIKKAUS


R R e e l l a a a a t t i i o o X X : : R R e e l l a a a a t t i i o o Y Y : :

0 0 2 2 b b x x

0 0 2 2 b b x x

A A B B C C

0 0 4 4 d d z z

A A B B C C

0 0 1 1 a a x x

0 0 3 3 c c y y

L L e e i i k k k k a a u u s s X X Y Y

A A B B C C

0 0 2 2 b b x x

X Y

20

TAULU


Perusavain

Sarake Sarake-

nimet

Viiteavain

”isätaulu”

”lapsitaulu”

Rivi YRITYS

HENKILO

YHTEYS TAULUJEN VÄLILLÄ

• YRITYS- eli FIRMA-taulun isällä voi olla monta lasta HENKILO-taulussa (Asiakastunnus on perusavain)

• Lapsesta näkee, kuka on isä (Asiakastunnus on viiteavain)


2245

Isä: 2245

13; J.Hovi

Isä

(YRITYS-taulu) Lapset

(HENKILO-taulu)

Isä: 2245

9; L.Lahti


TIETORIIPPUMATTOMUUS

Tietokanta ja

fyysiset rakenteet

• taulut

• taulutilat

• indeksit

• jne.

Tietoriippumattomuus

Rivejä SELECT hloID, hloNimi

FROM HENKILO

WHERE kunta = ’Ii’

HENKILO

hloID hloNimi

SQL:n

käyttäjä

HENKILO

TIETOKANTAPALVELIMET


Taulut tiedostossa.

Ei tietokantaohjelmistoa.

SQL-kanta; SQL-tietokantaohjelmisto, sisältää taulut

SQL

SQL

Tiedostopalvelin Tietokantapalvelin

Sovellus työasemassa lähettää SQL-kielisiä käskyjä SQL-palvelimelle; ei tietokantaohjelmistoa

Sovellus työasemassa, samoin tietokantaohjelmisto.

• Operatiivinen tietojenkäsittely

– tietokantaa päivitetään runsaasti

– Esim. pankkitilit ja taloushallinto

• Tietovarastot (Data Warehouse)

– tietoja kopioidaan (eräajolla) operatiivisista järjestelmistä tietovarastoon säännöllisin väliajoin

– kyselyjä, raportointia ja tietojen analysointia varten

• Internet ja muut tietokannat

TIETOKANTOJEN KÄYTTÖTAPOJA



TIETOVARASTO-TEKNIIKAN PERIAATE

INTERNET


esimerkki:

Web -selain

HTML- sivut

Web -palvelin ”Veto”-

malli ” Työntö”-

malli

triggerit/ ajoitus

SQL- käskyt, ajoittain

SQL- käskyt, dynaamisesti

Tietokanta tietokantapalvelin

• Käsiteanalyysi

• Käsitemalli: tietokannan piirustukset

• Haetaan käsitteitä (kohde, objekti, eng. entity), esim. Asiakas, Tilaus, Tilausrivi, Osasto, Tuote, Tuoteryhmä, Henkilö, Tili, Tilivienti

• Katso tarkemmin kalvot Käsiteanalyysi (suunnitteluputki) ja/tai kirjasta luvut 2 - 4

TIETOKANTOJEN SUUNNITTELU


TIETOKANNAN TOTEUTUS


Tietokanta

Käsitemalli Reaalimaailma

Kohdealue

• Tietokantojen määrittely, suunnittelu ja toteutus voi jakautua seuraaviin ryhmiin:

– järjestelmäsuunnittelija tekee vaatimusmäärittelyt

– tietokantasuunnittelija tekee kuvauksen tietokannan rakenteesta ja tiedoista (raja-arvot, tietotyypit jne.)

– järjestelmänvalvoja (administrator) määrittää tietokannan kaikki oikeudet

– sovellusohjelmoijat toteuttavat toimintalogiikan (mm. SQL-lauseiden upottaminen koodiin)

• Käyttäjät hakevat ja päivittävät (ylläpitävät) tietoja

TIETOKANTOJEN KÄYTTÄJÄRYHMÄT


• Varmistukset

– vaihtuvat: päivittäin, viikoittain

– pysyvät: kuukausittain tai vuosittain

• Eheys

– tiedot oikein (esim. tarkistussäännöt)

– viite-eheydestä huolehtiminen

• Tietosuoja

– lain huomioiminen

– käyttöoikeuksien valvonta (salasanat, loki)

TURVALLISUUSNÄKÖKOHTIA


• Tutustu seuraavilla sivulla oleviin linkkeihin

• Minkä relaatiotietokantatuotteen valitsisit oman harjoitustyösi tekemiseen ja miksi?

TEHTÄVÄ


• Sanasto: http://www.cs.helsinki.fi/~laine/relaatiosanasto/

• SQL: – http://www.firstsql.com/tutor.htm

– http://www.managedtime.com/freesqlbook.php3

– http://www.contrib.andrew.cmu.edu/~shadow/sql.html

– www.sqlcourse.com ja www.sqlcourse2.com

LINKKEJÄ 1


http://www.cs.helsinki.fi/~laine/relaatiosanasto/

http://www.firstsql.com/tutor.htm

http://www.managedtime.com/freesqlbook.php3

http://www.contrib.andrew.cmu.edu/~shadow/sql.html

http://www.sqlcourse.com/

http://www.sqlcourse2.com/

• http://en.wikipedia.org/wiki/Comparison_of_relational_database_management_systems

• Oracle: http://www.oracle.com/, http://otn.oracle.com

• DB2: http://www-4.ibm.com/software/data/db2/

• SQL-Server: http://www.microsoft.com/sql/

• MySQL: http://dev.mysql.com/

• PostgreSQL: http://www.postgresql.org/

• Ingres: http://ingres.com/

• OCELOT: http://www.ocelot.ca/

• Interbase: http://www.embarcadero.com/products/interbase

• Solid Server: http://www-01.ibm.com/software/data/soliddb/

• MS Access: http://www.microsoft.com/Office/Access/prodinfo/

LINKKEJÄ 2: TUOTTEITA


http://en.wikipedia.org/wiki/Comparison_of_relational_database_management_systems

http://en.wikipedia.org/wiki/Comparison_of_relational_database_management_systems

http://www.oracle.com/

http://otn.oracle.com/

http://www-4.ibm.com/software/data/db2/



http://www.microsoft.com/sql/

http://dev.mysql.com/

http://www.postgresql.org/

http://ingres.com/

http://ingres.com/

http://www.ocelot.ca/

http://www.embarcadero.com/products/interbase

http://www.embarcadero.com/products/interbase

http://www-01.ibm.com/software/data/soliddb/




http://www.microsoft.com/Office/Access/prodinfo/

Documents

Tietokannat - johdanto - LabraNetstudent.labranet.jamk.fi/~huojo/opetus/IIZO3030/IIZO3030_02.pdf · TAUSTAA • Yritykselle tiedot ovat tärkeä resurssi – päätöksenteon tukena