Unterschiede

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--- se:datenbankentwicklung [2008-09-13 21:19]
stefan
+++ se:datenbankentwicklung [2008-09-14 18:24]
stefan
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   * {{:se:oraclearchitektur.jpg|}}
   * {{:se:oraclecache.jpg|}}
-  * System Global Area
+  * System Global Area: Benutzerübergreifender Cache
-    * Buffer Cache: Abgefragte oder modifizierte Daten, vermeidet physikalischen Zugriff auf Dateien
+    * Data Buffer Cache: Abgefragte oder modifizierte Daten, vermeidet physikalischen Zugriff auf Dateien, zuletzt bearbeitete Blöcke
-    * Redo Buffer: Redo-Informationen werden zwischengespeichert bis sie physikalisch geschrieben werden
+    * Redo Log Buffer: Redo-Informationen werden zwischengespeichert bis sie physikalisch geschrieben werden
-    * Shared Pool: Benutzerübergreifende Informationen (SQL-Statements, Infos aus Data Dictionary, Tabellenbeschreibungen, Stored Procedures)
+    * Dictionary Cache: Data Dictionary Informationen
+    * Shared SQL Pool: Benutzerübergreifende Informationen (übersetzte SQL-Statements, Tabellenbeschreibungen, Stored Procedures)
     * Large Pool: Optionaler Bereich zum Puffern von größeren I/O-Operationen
+    * Größe wird bei der Installation gesetzt: SGA Target, Größe der SGA-Komponenten wird automatisch angepasst
+    * Mögliche Fehler: ''unable to allocate shared memory, no free buffers in buffer pool''
+    * Prozesskommunikation über Speicherbereiche
+    * speichert permanente Verwaltungsinformationen
+  * Program Global Area: Speicher für jede Session (Prozess) individuell
+    * Größe wird bei Installation gesetzt: PGA-Aggregat-Größe kann angepasst werden, individuelle PGA-Größen werden automatisch angepasst
+    * Mögliche Fehler: ''out of process memory''
+  * Datenbankspeicher
+    * {{:se:oraclestoragestructure.jpg|}}
+    * Zusammenfassung von logischen und physischen Strukturen
+    * Enthalten Nutzdaten und Metadaten sowie Kontrolldaten (z.B. zum Datenbankstart)
+    * **Logische Strukturen** sind nur der DB bekannt
+    * **Physikalische Strukturen** sind die Dateien auf der Festplatte
+    * **Recovery-bezogene Strukturen** (z.B. Redo-Logs und Backups) dienen der Wiederherstellung des Systems (z.B. nach Betriebssystemausfällen), werden in der Flash Recovery Area abgelegt
+  * Tablespaces
+    * System- und Nutzdaten liegen im permanenten Tablespace
+    * SYS hat SYSTEM als permanenten Tablespace, alle übrigen Benutzer USERS
+    * SYSTEM
+      * Data Dictionary, Tabellen mit administrativen Informationen über die DB (in Schema SYS)
+    * SYSAUX
+      * Hilfstablespace für einige Komponenten/Produkte (z.B. HR)
+    * UNDO
+      * Rollback, Read Consistency, Flashback Queries
+    * USERS
+      * Permanente Benutzerdaten
+    * TEMP
+      * temporäre (Zwischen-)Ergebnisse, Parallelisierung und Performanceverbesserung von Operationen (z.B. Sortierung), eine oder mehrere Dateien
+  * Physikalische Strukturen
+    * Dateien und temporäre Speicherung (datafiles, tempfiles)
+      * Datafiles: Betriebssystem-Dateien, nur von Oracle-Instanz bearbeitbar
+      * Tempfiles: nur für temporary Tablespace
+    * Kontroll-Dateien (control files)
+      * Enthält spezifische Informationen, die für das Funktionieren der Datenbank essentiell sind
+    * Server-Parameter Dateien (server parameter file)
+      * SPFILE enthält Initialisierungsparameter (binär)
+      * Parameterwerte werden mit ALTER SYSTEM verändert
+    * Passwort-Datei (password file)
+      * Authentifizierung für Remote-Zugriff des SYS-Users
+      * Enthält verschlüsseltes SYS-Passwort
+  * Flash Recovery Area
+    * Verzeichnis, getrennt von der Datenbank
+    * Enthalten:
+      * Backup der Datenbank-Dateien (Datenbank-Dateien, Control-Dateien, Server Parameter Files SPFILES)
+        * Gespeichert in Backup Sets
+        * Bestehend aus Backup pieces
+      * Online redo log Dateien
+        * Aufnahme aller Datenbankänderungen
+      * Archivierte redo log Dateien
+        * Dauerhafte Archivierung der Datenbankänderungen (ARCHIVELOG Mode)
+    * Speicherort
+      * Initialisierungsparameter DB_RECOVERY_FILE_DEST
+      * Einloggen als SYS-DBA: / SYSDBA
+        * ''ALTER SYSTEM SET DB_RECOVERY_FILE_DEST = 'new_path';''
+        * Starten einer PL/SQL-Prozedur zum verschieben der Information: ''@?/sqlplus/admin/movelogs''
+    * Größe
+      * Initialisierungsparameter DB_RECOVERY_FILE_DEST_SIZE
+      * Einloggen als SYS-DBA: / SYSDBA
+        * ''ALTER SYSTEM SET DB_RECOVERY_FILE_DEST_SIZE = new_size;'' (new_size= nK (kilobytes), nM (megabytes) or nG (gigabytes))
+  * Schemas
+    * Logische Container für DB-Objekte
+    * Sind einem User zugeordnet
+    * Datenbankobjekt = Schemaobjekt
+  * Privilegien: System-/Objekt-Privilegien
+    * Rollen: CONNECT (verbinden und abfragen), RESOURCE (Objekte erzeugen), DBA (alles außer STARTUP und SHUTDOWN)
+  * Benutzer: interne (z.B. SYS, SYSTEM) und Datenbankbenutzer
+    * Einloggen, auch wenn DB heruntergefahren ist: AS SYSDBA
+    * Passwort ändern: ALTER USER user IDENTIFIED BY pass
+  * Datenaustausch
+    * Export/Import: proprietäres Format
+      * ''expdp, impdp'' (kein XML), ''exp, imp'' (kein FLOAT und DOUBLE)
+    * Unload/Load: CSV etc.
+      * Weboberfläche (nur eine Tabelle auf einmal, keine Filterung, CSV oder XML), ''sqlldr'' (verschiedenste Formate möglich)
+    * SQL*Loader
+      * Methoden: conventional, direct, external tables
+      * ''sqlldr hr/hr DATA=dependents.dat CONTROL=dependents.ctl LOG=dependents.log''
+    * Dump
+      * ''sqlplus SYSTEM/password''
+        * ''CREATE OR REPLACE DIRECTORY dmpdir AS 'c:\oraclexe\app\tmp';''
+        * ''GRANT READ,WRITE ON DIRECTORY dmpdir TO hr;''
+        * ''ALTER USER hrdev IDENTIFIED BY hrdev;''
+      * ''expdp SYSTEM/password SCHEMAS=hr DIRECTORY=dmpdir DUMPFILE=schema.dmp LOGFILE=expschema.log''
+      * ''impdp SYSTEM/password SCHEMAS=hr DIRECTORY=dmpdir DUMPFILE=schema.dmp REMAP_SCHEMA=hr:hrdev EXCLUDE=constraint, ref_constraint, index TABLE_EXISTS_ACTION=replace LOGFILE=impschema.log''
+  * Backup und Recovery
+    * Schützen aller DB-Dateien (Daten, Control, SPFILE, REDO LOG)
+    * Sicherung der gesamten Datenbank in der Flash Recovery Area
+    * Recovery Manager (RMAN) bedienbar über Kommandozeile/Script
+    * Backup Retention Policy: Zwei vollständige Backups müssen vorgehalten werden, ARCHIVELOG: zusätzlich alle Logs für media recovery
+    * ARCHIVELOG schützt gegen Fehler des BS, der Oracle Instanz und der Media Disk
+    * Online-(ARCHIVELOG)/Offline-(NOARCHIVELOG)Backup
+    * Ein-/Ausschalten
+      * SQLPLUS SYS/password AS SYSDBA
+      * SHUTDOWN IMMEDIATE
+      * STARTUP MOUNT
+      * ALTER DATABASE [NO]ARCHIVELOG;
+      * ALTER DATABASE OPEN;
+    * Flashback Queries (Anzeige historischer Daten)
+      * ''SELECT * FROM employees AS OF TIMESTAMP TO_TIMESTAMP('2005-04-04 09:30:00', 'YYYY-MM-DD HH:MI:SS') WHERE last_name = 'Chung';''
+      * ''INSERT INTO employees (SELECT * FROM employees AS OF TIMESTAMP TO_TIMESTAMP('2005-04-04 09:30:00', 'YYYY-MM-DD HH:MI:SS') WHERE last_name = 'Chung');''
+    * Tabellen löschen bedeutet Verschieben in den Papierkorb (Recycle Bin), Leeren bei Speicherbedarf oder manuell
+  * Datenbankstruktur
+    * {{:se:dbstruktur.jpg|}}
+    * 3 Ebenen: externe (VIEW), logische (TABLE), interne (INDEX)
+    * Eine DB ist ein Programmpaket zur Manipulation von gespeicherten Daten (Benutzer-/Verwaltungsdaten)
+    * Physische Sicht (Dateien) != logische Sicht (Tablespaces)
+    * Dateigruppen
+      * Datenbankdateien (Tabellen, Data Dictionary, PL/SQL, Index, Nutzdaten)
+      * REDO-Logs (Protokollierung aller Änderungen, jede DB hat mind. 2, ARCHIVELOG: vor Überschreiben Sicherung)
+      * Kontrolldateien (Zeitpunkt der DB-Erstellung, Namen der DB-Dateien und der Logs)
+  * Tablespaces
+    * Datenbankdateien sind nur benannter Speicherplatz -> logische Struktur darüber (Tablespaces)
+    * eine Datei -> ein Tablespace, ein Tablespace -> mehrere Dateien
+    * Standard-Tablespaces: SYSTEM, TEMP, USERS, Rollback Data, Tools
+    * ''SELECT * FROM user_tablespaces;''
+    * ''CREATE TABLESPACE Users DATAFILE 'data3.ora' SIZE 100MB;''
+    * ''ALTER TABLESPACE system ADD DATAFILE 'data2.ora' SIZE 200MB;''
+    * ''DROP TABLESPACE TA [INCLUDING CONTENTS];''
+    * Modi: Online/Offline: ''ALTER TABLESPACE TA [ONLINE | OFFLINE] [NORMAL | TEMPORARY | IMMEDIATE];''
+      * {{:se:tablespacemodi.jpg|}}
+  * Datenbankobjekte/Segmente: Tabellen, Indizes, Recovery-Informationen
+    * Tablespaces sind in Segmente (Daten, Index, Rollback, temporär) unterteilt
+    * Jedes DB-Objekt belegt genau ein Segment
+    * Problem: Fragmentierung
+    * Segmente bestehen aus Extents (unteschiedlicher Größe)
+      * Anfangs-/Folge-Extent
+      * Die Festlegung der Anfangs-Extent-Größe erfolgt über den Parameter initial
+      * Die Anzahl der bei der Erstellung eines Segments mit angelegten Folge-Extents wird mit dem Parameter minextents definiert.
+      * Die Anzahl der insgesamt maximal möglichen Folge-Extents wird mit dem Parameter maxextents definiert.
+      * Die Größe der Folge-Extents kann festgelegt bzw. dynamisch verändert werden. Die Festlegung der Folge-Extent-Größe erfolgt über den Parameter next
+      * Der Parameter pctincrease gibt den Wachstumsfaktor der Extents in % an.
+      * ''TRUNC TABLE'' bewirkt Zurücksetzen des belegten Speichers (<> ''DELETE FROM TABLE'')
+      * Festlegung der Parameter bei Erstellung des Tablespaces oder der DB-Objekte
+        * {{:se:storageclause.jpg|}}
+    * Extents bestehen aus Oracle-Datenblöcken (2KB)
+      * Block-Kopf
+        * Verwaltungsinformationen 57 Byte
+        * Datensatz-Directory, für jeden im Block abgelegten Datensatz 2 Byte
+        * Transaktionsdirectory (23 Byte pro Eintrag)
+          * initrans (1 (default) - 255)
+          * maxtrans
+      * Block-Datenbereich
+        * Freibereich (Speicher für sich vergrößernde Datensätze)
+        * Einfüge-Bereich (neue Datensätze)
+        * Der pctfree-Parameter gibt an, wie viel % des DB-Block-Datenbereiches als Freibereich genutzt werden sollen.
+        * Der pctused-Parameter gibt den Mindestfüllgrad eines DB-Blockes an.
+        * Insert-Operationen werden an Blöcken vorgenommen, deren Mindestfüllgrad noch nicht erreicht ist. Damit wird eine gleichmäßige Belegung der DB-Blöcke erreicht.
+        * Der freelists-Parameter gibt die Anzahl der FREE-Listen an.
+      * Block-Verwaltung
+        * {{:se:blockmanagement.jpg|}}
+        * Überlauf: zu lange Blöcke werden in einen neuen Block eingetragen und im ursprünglichen eine Referenz erzeugt
+        * Freispeicherverwaltung: Blöcke mit Füllstand unter pctused werde in FREE BLOCK-Listen eingetragen
+          * Transactions-FREE-Liste: Innerhalb einer Transaktion freiwerdende Blöcke
+          * Segment-FREE-Liste: Blöcke, deren Füllstand unter pctused liegt und die nicht in einer Transaktion bearbeitet werden
+          * {{:se:freispeicherverwaltung.jpg|}}
+          * {{:se:insertoperation.jpg|}}
+    * Datensätze
+      * Kopf (Verwaltungsinformationen, 2-5 Byte)
+        * ID (2 Byte)
+        * Anzahl Spalten (1 Byte, obligatorische Spalte row-id -> 255 Spalten für Benutzer)
+        * Verkettungsadressen (1 Byte)
+        * Cluster-Schlüsselinformationen (1 Byte)
+      * Rumpf (Daten)
+        * Spaltenlänge: 1 Byte (NUMBER, CHAR, DATE), 3 Byte (VARCHAR, VARCHAR2, LONG, RAW, LONG RAW)
+        * Spaltendaten
+  * Dictionary Views: DBA_FREE_SPACE, USER_TABLESPACES, USER_SEGMENTS, USER_EXTENTS, USER_TABLES, USER_TS_QUOTAS
+  * Architektur
+    * Oracle Instanz
+      * SGA, PGA, Hintergrundprozesse
+      * Definiert durch SGA, Files und DB-Prozesse
+      * Hat eindeutige SID
+    * Orace Server-Prozesse
+      * Parsen und Ausführen von SQL, Lesen von DB-Blöcken aus Files
+    * Konfiguration
+      * Dedicated Server: Jeder Anwenderprozess hat einen Serverprozess
+      * Multi-Threaded Server: Anwenderprozess übergibt Request an Dispatcher -> Request-Queue in SGA -> Abarbeitung durch beliebigen Serverprozess -> Ergebnis wird in Response-Queue in SGA gelegt
+      * Beide Möglichkeiten können gleichzeitig genutzt werden, Entscheidung über Parameter beim Start des Anwenderprozesses
+        * viele Benutzer, wenig Last -> MTS
+        * viele Prozesse, hohe Last -> DS
+     * Client-/Server-Architektur
+       * Schützt Server-Programme, unterschiedliche Rechner für Client und Server
+     * Hintergrundprozesse
+       * Recoverer (RECO): Recovery bei verteilten DBs
+       * Process Monitor (PMON): Recovery für fehlerhafte Anwenderprozesse
+       * System Monitor (SMON): Recovery beim Systemstart
+       * Database Writer (DBWR): liest/schreibt Blöcke aus Cache in DB und umgekehrt
+       * Redo Log Writer (LGWR): liest/schreibt REDO-Log
+       * Checkpoint (CKPT): übernimmt die Checkpoint-Aktivitäten vom LGWR (optional)
+       * Archiver (ARCH): archiviert REDO-Logs
+       * Lock (LCKn): Aufgaben bei Parallel-Server-Konfiguration (optional)
+  * Systemparameter editieren
+    * ''CREATE PFILE [='pfile_name'] FROM SPFILE [='spfile_name'];''
+    * ''CREATE SPFILE [='pfile_name'] FROM PFILE [='spfile_name'];''
 ===== PL/SQL (Schwerpunkt der Klausur) =====
   * PL/SQL: Procedural Language extension to SQL
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       * Modularisierte Anwendungsentwicklung
       * Portabilität des PL/SQL-Codes
       * Exception Handling
   * PL/SQL-Blöcke
     * Aufbau
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       * Anonymous
       * Procedure
       * Function
     * Speicherort: Server oder Anwendung
   * Variablen
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         * referenziert mit führendem ''&'': Eingabe zur Laufzeit
         * ''ACCEPT varname PROMPT 'Text'''
       * User Variable: deklariert mit ''DEFINE'', referenziert mit ''&''
     * ''%TYPE''-Attribut: Datentyp einer Spalte/Variable übernehmen (''identifier table.column_name%TYPE;'')
     * Mögliche Boolean-Werte: ''TRUE, FALSE, NULL'' (!)
   * Lexikalische Einheiten
     * Folgen von Zeichen, Zahlen, Whitespace und Symbolen
     * Typen: Identifier, Delimiter, Literals, Comments
   * SQL-Funktionen
     * Nicht in PL/SQL verfügbar: ''DECODE'', ''GROUP''-Funktionen
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     * ''INTO'' wird benötigt
     * Abfragen müssen genaue eine Zeile zurückliefern
     * Variablenpriorität: Spaltennamen -> lokale Variablen/Parameter -> Tabellennamen
   * Cursor
     * Zeiger auf den privaten Speicherplatz des Oracle-Servers
     * Implizit: werden intern vom Oracle-Server erzeugt und verwendet (z.B. bei SQL-Statements)
       * Attributes: ''SQL%FOUND'', ''SQL%NOTFOUND'', ''SQL%ROWCOUNT''
     * Explizit: werden vom Programmierer definiert und verwendet
   * Kontrollstrukturen
     * ''IF THEN - ELSIF - ELSE'''
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         * dynamische Länge
         * Zugriff über Index ''table(1)''
         * verfügbare Methoden: ''EXISTS, COUNT, FIRST, LAST, PRIOR, NEXT, DELETE''
       * VARRAYs und Nested Tables
   * Cursors
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     * entsprechen Pointern aus C (Referenz auf Speicherbereich)
     * Datentyp der Curosr-Variablen ist ''REF CURSOR''
     * Cursor sind statisch, Cursor-Variablen sind dynamisch
   * Exceptions
     * Exceptions sind Fehler, die während der Programmausführung auftreten
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     * Behandlung: Handler oder weiterwerfen
     * Es sind mehrere Handler pro Block erlaubt, aber lediglich einer wird abgearbeitet.
     * Vorhandene Exceptions: z.B. ''NO_DATA_FOUND, TOO_MANY_ROWS, ZERO_DIVIDE''
     * nicht vordefinierte Exceptions behandeln: ''PRAGMA EXCEPTION_INIT''
     * Funktionen: ''SQLCODE, SQLERRM''
     * Eigene Exceptions werfen: ''RAISE''
     * Eigene Fehlermeldungen analog zum Oracle-Server ausgeben: ''RAISE_APPLICATION_ERROR'' (nur mit Nummer -20000 bis -20999)
   * Prozeduren und Funktionen
     * {{:se:proceduresvsfunctions.jpg|}}
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     * {{:se:anonymousblockssubprograms.jpg|}}
     * Parameter
-	  * Formal <> actual Parameters
+      * Formal <> actual Parameters
       * Parameter Modes: ''IN, OUT, IN OUT''
       * {{:se:subprogramparameters.jpg|}}
       * Passing: positional, named, combination
     * Kein Zugriff auf Host-Variablem
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     * Vorteile: Modularisierung, einfachere Verwaltung, einfacheres Anwendungsdesign, Information Hiding, bessere Performance (Package wird komplett und nur einmal in den Speicher geladen), Overloading
     * Overloading: Beispiele im ''STANDARD''-Package (z.B. ''TO_CHAR'')
     * Forward Declaration: Spezifikation eines Subprograms mit Semikolon abgeschlossen. Wird zu Beginn eines Blocks gemacht, damit Prozeduren auf die möglicherweise weiter unten im Quelltext implementierten Prozeduren zugreifen können.
     * Package Initialization Block: ''BEGIN''-Teil am Ende des package body zur Initialisierung von Variablen.
     * Package State
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     * Execution Flow: parse (compile time), bind (compile time), execute, fetch
     * Dynamic SQL ist ein String
     * ''EXECUTE IMMEDIATE .. INTO .. USING''
   * Triggers
     * PL/SQL-Block, der einer Tabelle, einem View, einem Schema oder einer Datenbank zugeordnet ist
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     * Trigger Events: ''INSERT, UPDATE [OF], DELETE''
     * Row Trigger: ''FOR EACH ROW, :NEW, :OLD''
     * {{:se:triggersvsprocedures.jpg|}}
 ===== Web =====
+  * Voraussetzung: Database Access Descriptor (DAD) vorhanden
+    * erzeugen mit DBA-Rechten
+    * ''DBMS_EPG.create_dad (dad_name => 'systemdad', path => '/systemdad/*');''
+  * HTML-Ausgabe über HTP-/HTF-Package
+    * Vorteile: Aufbau auf PL/SQL, integriert SQL und HTML, kein zusätzliches Konfigurationsmanagement
+  * Webapplikationen werden als Packages erstellt
+    * HTML-Erzeugung mit PL/SQL Web Toolkit -> HTP/HTF
+  * GET vs. POST
+    * gut für Debugging, Programmstruktur wird offenbart, Bookmarks möglich, begrenzte Länge der URL
+  * mehrere Parameter (Array): ''OWA_UTIL.ident_arr'' (beginnt bei Index 2)
+  * Arbeitsweise: Requests kommen anonym auf dem Server an -> Server liefert Seite aus
+  * Kein Session-Konzept, kein Benutzerlogging
+  * Designschritte
+    * {{:se:designschritte.jpg|}}
+    * Application Design
+      * High Level Storyboard: Screens und Navigation (Site Map)
+      * Detailed Storyboard
+        * Alle Elemente, auf die der Benutzer klicken kann
+        * Nicht alle Datenfelder, nur soviel um die ausgeführte Aktion erkennen zu können
+        * Jeder Ausgang aus einer Seite wird mit einem Pfeil mit dem resultierenden Screen verbunden
+      * Application Flow Diagram: Welche Daten werden zwischen den Seiten ausgetauscht (abwechselnd Procedure/Screen)
+        * Updates stellen aufgrund des fehlenden Sessionmanagements ein Problem dar (alte Daten müssen mit übergeben werden, um herauszufinden, ob jemand anderes die Daten in der Zwischenzeit bearbeitet hat)
+      * Skeletons für Procedures/Functions mit den ermittelten Parametern erzeugen
+    * Page Design
+      * Beispielseiten erstellen, Fokus auf Layout -> Designer machen lassen
+      * Übliche Tipps: kein Splashscreen, Browsertests, wenige Grafiken, Web Standards, Formularelemente zur Einschränkung der Benutzereingaben, kontrastreicher Text
+    * Conversion
+      * WebAlchemy, html2plsql -> statische Seiten
+    * Business Logic
+      * die statischen Seiten mit "echter" Logik versehen
+    * Modularization
+      * Trennung von HTML-Ausgabe und Logik
+      * Header-/Footer-Procedures etc.
+      * eigene projektübergreifende Webkomponenten erzeugen
 ===== Modellierung =====

Stefans Wiki

Benutzer-Werkzeuge

Webseiten-Werkzeuge

Unterschiede

Seiten-Werkzeuge