<Insert Picture Here>

Administracja serwerem bazy danych Oracle 11gZarządzanie obiekami bazy danych

Wykład nr 4

Michał Szkopiński

Obiekty w bazie danych Oracle

• Obiekty to struktury przechowujące, porządkujące lub operujące na danych• Tabele• Więzy integralności• Indeksy• Widoki• Widoki zmaterializowane• Sekwencje• Procedury• Linki bazodanowe

• Obiekty przechowywane są w schematach użytkowników

Co to jest Schemat w bazie?

Schemat JANUżytkownik

JAN

posiada

• Dostęp się do swoich obiektów bezpośrednio po nazwie

• SELECT * FROM T1

• Dostęp do obiektów innych użytkowników z przedrostkiem:

• SELECT * FROM JAN.T1

Dostęp do informacji o obiektach w EM

Ale przecież MY lubimy SQLPLUS-a

Konwencje nazewnicze obiektów

• Nazwy obiektów o rozmiarze od 1 do 30 bajtów z następującymi wyjątkami• Nazwa instancji bazy maksymalnie 8 bytów.• Nazy linków bazodanowych max. 128 bajtów.

• Nazwy bez apostrofów: • nie mogą być słowami zarezerwowanymi.• muszą zaczynać się od znaku.• są przechowywane jako wielkie litery

• Nazwy z apostrofami: • są wrażliwe na wielkość znaków• nie są zalecane!

Typy kolumn w tabelach

• Najczęściej używane typy kolumn:• CHAR(size [BYTE|CHAR]): Tekst o stałej długości

• Maksymalna długość 2000, minimalna i domyślna: 1• VARCHAR2(size [BYTE|CHAR]): Tekst o zmienne długości

• Maksymalna długość 4000• DATE: Data

• od 1-go stycznia 4712 (pne) do 31 grudnia, 9999 (ne)• NUMBER(p,s): Liczba całkowita lub zmiennoprzecinkowa

• z precyzją p – całkowitą ilością cyfr• ze skalą s – ilością cyfr po przecinku• dodatnie: 1 x 10-130 do 9.99...9 x 10125 z mak. 38 cyframi przed

przecinkiem• ujemne: -1 x 10-130 do -9.99...99 x 10125 z mak. 38 cyframi przed

przecinkiem

Typy binarne

•CLOB: zawartość binarna tekstowa•BLOB: zawartość binarna o dowolnej strukturze

• Maksymalny rozmiar: (4 GB – 1) * CHUNK• Chunk - jeden lub wielokrotność bloku (mak. 32 kB)

•BFILE: Link do pliku znajdującego się w systemie plików• Maksymalny rozmiar: 4GB

Struktura tabel w bazie Oracle

Przestrzeń tabelTablespace

Tabela A Tabela B

SegmentSegment

Wiersze

Kolumny

Tabela

Bloki

Wiersz Extent

Tworzenie tabeli i modyfikacje

CREATE TABLE SHOPOWNER.JOBS (

Job_id NUMBER(5),

Job_title VARCHAR2(30),

MIN_SALARY NUMBER(6),

MAX_SALARY NUMBER(6)

)

TABLESPACE USERS;

ALTER TABLE SHOPOWNER.JOBS ADD bonus NUMBER(6);

ALTER TABLE SHOPOWNER.JOBS

ADD CONSTRAINT PRIMARY KEY (JOB_ID);

Usuwanie tabeli

• Tabele usuwa się poleceniem: DROP TABLE T1• Razem z tabelą usuwane są:

• Definicja tabeli• Dane• Wyzwalacze• Indeksy związane z tą tabelą• Uprawnienia przydzielone do tej tabeli

• Opcje związane z poleceniem DROP TABLE:• CASCADE CONSTRAINTS: Wymagane jeśli z tabelą związane są

klucze obce• PURGE: bez tej opcji tabela jest przenoszona do KOSZA i może

być odzyskana. Z opcją PURGE usunięcie jest permanentne!

Usuwanie danych z tabeli• Polecenie DELETE

• Pozwala selektywnie usuwać wiersze• Zmienia segmenty wycofania• Automatycznie aktualizuje indeksy• Uruchamia wyzwalacze

• Polecenie TRUNCATE usuwa wszystkie wiersze z tabeli.• Jest poleceniem DDL więc wykonywany jest

automatyczny COMMIT• Przesuwa „Wskaźnik wysokiej wody” na początek

segmentu tabeli.• Nie zmienia segmentów wycofania• Nie uruchamia wyzwalaczy

Tabele tymczasowe

• Są obiektami przechowującymi dane na czas trwania sesji lub transakcji• ON COMMIT DELETE ROWS• ON COMMIT PRESERVE ROWS

• Dostarczają prywatnej przestrzeni na dane w trakcie sesji

• Są dostępne jednocześnie dla wszystkich sesji, nie ingerując w prywatną przestrzeń danych

Cechy tabel tymczasowych

• Tabele tymczasowe tworzymy klauzulą:• CREATE GLOBAL TEMPORARY TABLE

• Operacje DML nie zmieniają segmentów wycofania (undo data)• Są tworzone tylko w tymczasowej przestrzeni tabel• Na tabelach tymczasowych można tworzyć:

• Indeksy• Widoki• Wyzwalacze (Triggers)

CREATE GLOBAL TEMPORARY TABLE employees_temp

ON COMMIT PRESERVE ROWS

AS SELECT * FROM employees;

Więzy integralności

JOB_HISTORYEMPLOYEE_ID (PK,FK)START_DATE (PK)END_DATEJOB_ID (FK)DEPARTMENT_ID (FK)

EMPLOYEESEMPLOYEE_ID (PK)FIRST_NAMELAST_NAMEESALARYCOMMISION_PCTMANAGER_ID (FK)MAILPHONE_NUMBERHIRE_DATEJOB_ID (FK)DEPARTMENT_ID (FK)

DEPARTMENTSDEPARTMENT_ID (PK)DEPARTMENT_NAMEMANAGER_IDLOCATION_ID (FK)

JOBSJOB_ID (PK)JOB_TITLEMIN_SALARYMAX_SALARY

REGIONSREGION_ID (PK)REGION_NAME

COUNTRIESCOUNTRY_ID (PK)COUNTRY_NAMEREGION_ID (FK)

LOCATIONSLOCATION_ID (PK)STREET_ADDRESSPOSTAL_CODECITYSTATE_PROVINCECOUNTRY_ID (FK)

Rodzaje więzów integralności

• PRIMARY KEY - Klucz główny, unikalny i niepusty• UNIQUE – Unikalność wartości• FOREIGN KEY - Klucz obcy: związek między kolumnami

z dwóch różnych lub tej samej tabeli•NOT NULL – zawsze jakaś wartość•CHECK – pozytywnie zweryfikowany warunek na kolumnie

•Kiedy więzy integralności są sprawdzane:• Po wykonaniu operacji DML – IMMEDIATE• W momencie zatwierdzania transakcji - DEFERRED

Naruszenie więzów integralności

• Przykłady• Wprowadzenie istniejącej wartości klucza głównego• Usunięcie wiersza w tabeli nadrzędnej z wartością

wykorzystywaną w tabeli podrzędnej• Aktualizacja wartości poza zakresem

101 …

102 …

103 …101

X … 22

… 49

… 16

… 5

ID AGE

–30

Stany pracy więzów integralności

ENABLENOVALIDATE

ENABLEVALIDATE

Istniejące dane

Nowe dane

DISABLENOVALIDATE

DISABLEVALIDATE

bez DML

Weryfikacja więzów integralności

• Więzy są sprawdzane w momencie:• Wykonania polecenia DML (IMMEDIATE)• W momencie zatwierdzania transakcji( DEFERRED)

Sprawdzenie więzów IMMEDIATE

Próba zatwierdzenia transakcji - COMMIT

Sprawdzenie więzów DEFERRED

Zakończenie zatwierdzania transakcji – COMMIT COMPLETE

2

4

3

5

1 Wykonanie polecenia DML (I, U, D)

Przykłady tworzenia więzów integralności

ALTER TABLE countries

ADD (UNIQUE(country_name) ENABLE NOVALIDATE);

ALTER TABLE shopowner.jobs ADD CONSTRAINT job_pk

PRIMARY KEY (job_id);

CREATE TABLE emp (emp_no NUMBER PRIMARY

KEY,Last_name VARCHAR2(30), first_name

VARCHAR2(30), dept_no NUMBER, Mgr_no NUMBER,

hire_date date,salary NUMBER,

CONSTRAINT Mgr_FK FOREIGN KEY (mgr_no) REFERENCES

emp(emp_no), CONSTRAINT ck1 CHECK (salary > 0));

Indeksy

22

22

Indeks Tabela

KluczWskaźnik wiersza

… WHERE klucz = 22

Typy indeksów

• W bazie Oracle występują dwa najczęściej stosowane typy indeksów• Indeks typu B-tree

• Domyślny typ indeksu w postaci zbalansowanego drzewa• Indeks typu Bitmap:

• Posiada mapę bitową dla każdej unikalnej wartości • Każdy bit w mapie wskazuje na wiersz w tabeli• Wartość bitu wskazuje czy kolumna w wierszu ma wskazaną

wartość czy nie

Indeks B-Tree

Nagłówek

Długość klucza w kolumnie

Wartość klucza w kolumnie

ROWID

Korzeń

Węzeł

Liść

Wpis w liściu

Indeks bitmapowy

<Blue, 10.0.3, 12.8.3, 1000100100010010100>

<Green, 10.0.3, 12.8.3, 0001010000100100000>

<Red, 10.0.3, 12.8.3, 0100000011000001001>

<Yellow, 10.0.3, 12.8.3, 0010001000001000010>

KluczStartROWID

KoniecROWID Bitmap

Tabela

Indeks

Blok 10

Blok 11

Blok 12

Plik 3

Opcje Indeksów

• Indeks unikalny• Zapewnia unikalność wartości klucza w całej tabeli

• Indeks z odwróconym kluczem• Klucz jest przechowywany w odwrotnej kolejności binarnej

• Indeks złożony• Na więcej niż jednej kolumnie

• Indeks bazujący na funkcji• Kluczem jest wartość zwracana przez funkcję

• Indeks skompresowany• Z usuniętymi duplikatami kluczy i wartości z liści

Tworzenie indeksów

• Automatyczne• Przy zakładaniu więzów integralości

• klucza głównego PRIMARY KEY• Unikalności - UNIQUE

• Ręczne – poleceniami SQL• CREATE INDEX T1_IDX1 ON T1 (K1, K2);

• T1_IDX1 – nazwa indeksu• T1 – tabela na której zakładamy indeks• K1, K2 – dwie kolumny indeksu

Widoki

• Widok to zapisane zapytanie SQL• Zachowuje się prawie jak tabela

• W zapytaniach używamy widoku tak samo jak tabel• Przy spełnieniu określonych warunków można na widoku

używać poleceń DML (I, U, D)

• W definicji widoku można używać funkcji lub zmiennych np. USER, SYSDATE• Dane zwracane przez widok będą różne w zależności od

okoliczności np. kto wykonuje zapytanie czy czasu wykonania

• Widoki służą do:• Ukrywania złożoności zapytań SQL• Selektywnego udostępniania danych innym użytkownikom

Tworzenie widoków

CREATE VIEW V1 AS SELECT K1, K2 FROM T1 WHERE ...

CREATE VIEW MY_EMP_VIEW ASSELECT * FROM EMPLOYEES WHERE EMPLOYEE=USER

SELECT * FROM V1;SELECT * FROM MY_EMP_VIEW, T1 WHERE ...

Uprawnienia do Widoków

• Do tworzenia widoków wymagane jest uprawnienie CREATE VIEW

• Innym użytkownikom pozwalamy czytać z widoku, a nie z tabel

• Do czytania danych z widoków wymagane jest uprawnienie obiektowe SELECT lub SELECT ANY TABLE

Sekwencje

• Sekwencja generuje unikalne liczby całkowite• Posiada nazwę• Nie jest związana z żadną tabelą czy kolumną• Wartości mogą rosnąć lub maleć• Interwał między kolejnymi liczbami jest konfigurowalny• Sekwencja może być cykliczna• Maksymalna wartość sekwencji to 1027 a minimalna to -1026

• Wartości z sekwencji pobiera się funckją NEXTVAL• SELECT MY_SEQ.NEXTVAL FROM DUAL;• INSERT INTO T1 VALUES (MY_SEQ.NEXTVAL, ‘test’)

12

34

5

Tworzenie sekwencji

CREATE SEQUENCE MY_SEQ

START WITH 1000

MINVALUE 1

NOMAXVALUE

INCREMENT BY 1

NOCACHE

NOCYCLE;

Mechanizmy zapewniające spójność danych

• Lock – mechanizm blokujący aktualizacje tych samych danych w tym samym czasie przez wiele sesji użytkowników

• Blokowanie następuje na najniższym z dostępnych poziomów (wiersz, wiersze, blok, tabela itp)

• Blokowanie najczęściej jest wykonywane automatycznie, ale można też ręcznie

Transakcja 1

SQL> UPDATE employees 2 SET salary=salary*1.1 3 WHERE employee_id=100;

SQL> UPDATE employees 2 SET salary=salary+100 3 WHERE employee_id=100;

Transakcja 2

Cechy mechanizmu blokowania

• Blokowanie na poziomach:• Wierszy dla operacji DML (IUD)• Brak blokowania dla zapytań

• Blokowanie jest utrzymywane aż do zakończenia transakcji COMMIT lub ROLLBACK

Transaction 1

SQL> UPDATE employees 2 SET salary=salary*1.1 3 WHERE employee_id=101;

SQL> UPDATE employees 2 SET salary=salary+100 3 WHERE employee_id=100;

Transaction 2

Współbieżność operacji

Czas:

09:00:00

Transakcja 1 UPDATE hr.employees SET salary=salary+100 WHERE employee_id=100;

Transakcja 2 UPDATE hr.employees SET salary=salary+100 WHERE employee_id=101;

Transakcja 3 UPDATE hr.employees SET salary=salary+100 WHERE employee_id=102;

... ...

Transakcja x UPDATE hr.employees SET salary=salary+100 WHERE employee_id=xxx;

Typy blokad

• Każda operacja DML zakłada 2 blokady:• EXCLUSIVE - na wierszach które są zmieniane• ROW EXCLUSIVE – na tabeli w której są zmieniane wiersze

SQL> UPDATE employees 2 SET salary=salary*1.1 3 WHERE employee_id= 106;1 row updated.

SQL> UPDATE employees 2 SET salary=salary*1.1 3 WHERE employee_id= 107;1 row updated.

Transakcja 2Transakcja 1

Mechanizm kolejkowania

• Mechanizm kolejkowania zarządza:• Listą sesji które oczekują na założenie blokady• Typami blokad nałożonymi na obiekty bazy danych• Kolejnością zgłoszeń o założenie blokady

Konflikty

UPDATE employees SET salary=salary+100 WHERE employee_id=100;1 row updated.

9:00:00 UPDATE employees SET salary=salary+100 WHERE employee_id=101;1 row updated.

UPDATE employees SETCOMMISION_PCT=2 WHERE employee_id=101;Sesja oczekuje na zatwierdzenie transkcji 2.

9:00:05 SELECT sum(salary) FROM employees;SUM(SALARY)----------- 692634

Sesja nadal oczekuje na transakcję 2 16:30:00

Wykonywane jest wiele operacji DML ale brak COMMIT lub ROLLBACK

1 row updated.Sesja wznawia prace

16:30:01 commit;

Transakcja 1 Transakcja 2Czas

Przyczyny konfliktów

• Niezatwierdzone zmiany• Długo działające transakcje • Niepotrzebnie wysoki poziom blokowania

Rozwiązywanie konfliktów

• Najpierw należy zidentyfikować sesję która blokuje:

SQL> ALTER SYSTEM KILL SESSION '144,8982' IMMEDIATE;

SQL> SELECT SID, SERIAL#, USERNAMEFROM V$SESSION WHERE SID IN(SELECT BLOCKING_SESSION FROM V$SESSION)

Result:

1

2

• Następnie „zabić” blokującą sesje

Deadlocks – wzajemne blokowanie

Transaction 2Transaction 1

UPDATE employeesSET salary = salary x 1.1WHERE employee_id = 1000;

UPDATE employeesSET salary = salary x 1.1WHERE employee_id = 2000;

ORA-00060:Deadlock detected while waiting for resource

UPDATE employeesSET manager = 1342WHERE employee_id = 2000;

UPDATE employeesSET manager = 1342WHERE employee_id = 1000;

9:00

9:15

9:16

Dziękuję za uwagę i

zapraszam na ćwiczenia