TIETOKANNAT JOHDANTO

Transkriptio

1 TIETOKANNAT JOHDANTO JOUNI HUOTARI & ARI HOVI

2 Tieto 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 Tietokanta Tietokannat Jouni Huotari & Ari Hovi

3 SISÄLTÖ Tekniset talletustavat Tietokanta Tietokannan hallintajärjestelmä Tietokantajärjestelmä Tietokannan käyttö Tietokantajärjestelmän edut Tietokannat Jouni Huotari & Ari Hovi 3

4 Määrittele tietokanta TEHTÄVÄ Mitä tietokantoja olet käyttänyt? Minkälainen on mielestäsi hyvä tietokantaratkaisu (mainitse esimerkkejä)? Millä välineillä tietokanta voidaan toteuttaa? Ketä tarvitaan, että tietokanta saadaan käyttäjiä palvelevaksi ratkaisuksi? Tietokannat Jouni Huotari & Ari Hovi 4

5 TIETOKANTA ON (OPISKELIJOIDEN MÄÄRITELMIÄ)... 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 Tietokannat Jouni Huotari & Ari Hovi 5

6 TIETOKANTA 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" Tietokannat Jouni Huotari & Ari Hovi 6

7 TEHTÄVÄ Tutustu JaNet-kirjastotietokantaan: = eräs esimerkki tietokannasta => hae tietoa esim. aiheesta Tietokannat Lisätehtävä: tutustu myös muihin kirjaston sivulle koottuihin tietokantoihin, esim. Nelliin: Tietokannat Jouni Huotari & Ari Hovi 7

8 TIETOKANNAN HALLINTAJÄRJESTELMÄ DataBase Management System eli DBMS (suom. TKHJ) "Ohjelmisto, joka hoitaa kaikki tietokantaoperaatiot " (Date 1975) Kysely-, lisäys-, muutos- ja poistopyynnöt Tietokannan hallintajärjestelmä Tietokanta Huom.: tietokantaohjelmisto TKHJ. Tietokantaohjelmistolla luodaan tietokanta ja siihen liittyvät määritykset (kuten käyttöoikeudet). Tietokannat Jouni Huotari & Ari Hovi

9 TIETOKANTAJÄRJESTELMÄ Tietokantaa käyttävät ohjelmat + sovellus Käyttöliittymä Esitystaso Tietokannan hallintajärjestelmä + Tietokanta DBMS Sovelluspalvelin Tietokantapalvelin Sovellustaso Datataso DB Tietokanta Tietokannat Jouni Huotari & Ari Hovi 9

10 Kehittäminen Menetelmät, mallit, välineet, tuottavuus SOVELLUSALUSTAN KOMPONENTIT Käyttökokemus Helppokäyttöisyys, ilmaisuvoima Asiakkaat Päätöksenteon tuki Raportointi, Analysointi, Mittaristot Palvelut ja prosessit Liiketoimintaprosessien automatisointi, SOA, EAI Toimittajat/ kumppanit Tiedonhallinta Tietokannat, dokumentit, tietovarastointi Infrastruktuuri ja hallinta Pasi Mäkinen

11 MICROSOFT ACCESS 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 Tietokannat Jouni Huotari & Ari Hovi 11

12 TEHTÄVÄ 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.) Tietokannat Jouni Huotari & Ari Hovi 12

13 NORTHWIND-TIETOKANNAN (V. 2003) RAKENNE: TAULUT SARAKKEINEEN JA TAULUJEN VÄLISET YHTEYDET Tietokannat Jouni Huotari & Ari Hovi 13

14 TAUKO? Tietokannat Jouni Huotari & Ari Hovi 14

15 TIETOKANNAN KÄYTTÖ 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 Tietokannat Jouni Huotari & Ari Hovi 15

16 ESIMERKKI Haku eli kysely Northwind-tietokannasta Product Sales 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; $ ,00 $ ,00 $ ,00 $ ,00 $ ,00 $50 000,00 $0,00 Beverages Condiments Tietokannat Jouni Huotari & Ari Hovi Confections Dairy Products Grains/Cereals Meat/Poultry Produce Seafood

17 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 TKHJ Tietokannan tiedot - yhteiskäytössä - samalla tasalla - talletettu vain kerran Tietokannat Jouni Huotari & Ari Hovi

18 TIETOKANTATYYPIT Historia: kortistoista tiedostoihin ja sen jälkeen hierarkkisiin tai verkkomallisiin tietokantoihin Hierarkkinen tietokannan rakenne Verkkomallinen tietokannan rakenne Nykyisin relaatiotietokannat yleisimpiä Erikoistilanteisiin mm. olio- tai multimediatietokanta Tietokannat Jouni Huotari & Ari Hovi 18

19 RELAATIOTIETOKANNAT Relaatiomalli: E.F. Codd v 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 Tietokannat Jouni Huotari & Ari Hovi 19

20 ESIM. KAHDEN RELAATION LEIKKAUS Leikkaus sisältää ne monikot, jotka kuuluvat molempiin lähtörelaatioihin R e l a a t i o X : R e l a a t i o Y : A B C 0 1 a x 0 2 b x 0 3 c y A B C 0 2 b x 0 4 d z L e i k k a u s X Y A B C X Y 0 2 b x Tietokannat Jouni Huotari & Ari Hovi 20

21 TAULU Sarake Sarakenimet YRITYS Rivi isätaulu Perusavain HENKILO Viiteavain lapsitaulu Tietokannat Jouni Huotari & Ari Hovi

22 YHTEYS TAULUJEN VÄLILLÄ YRITYS- eli FIRMA-taulun isällä voi olla monta lasta HENKILOtaulussa (Asiakastunnus on perusavain) Lapsesta näkee, kuka on isä (Asiakastunnus on viiteavain) Isä: 2245 Isä: ; L.Lahti 13; J.Hovi Isä (YRITYS-taulu) Lapset (HENKILO-taulu) Tietokannat Jouni Huotari & Ari Hovi

23 SQL:n käyttäjä HENKILO TIETORIIPPUMATTOMUUS HENKILO SELECT hloid, hlonimi FROM HENKILO WHERE kunta = Ii hloid hlonimi Rivejä Tietoriippumattomuus Tietokannat Jouni Huotari & Ari Hovi Tietokanta ja fyysiset rakenteet taulut taulutilat indeksit jne.

24 TIETOKANTAPALVELIMET Sovellus työasemassa, samoin tietokantaohjelmisto. Sovellus työasemassa lähettää SQL-kielisiä käskyjä SQL-palvelimelle; ei tietokantaohjelmistoa SQL SQL Taulut tiedostossa. Ei tietokantaohjelmistoa. SQL-kanta; SQL-tietokantaohjelmisto, sisältää taulut Tiedostopalvelin Tietokantapalvelin Tietokannat Jouni Huotari & Ari Hovi

25 TIETOKANTOJEN KÄYTTÖTAPOJA 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 Tietokannat Jouni Huotari & Ari Hovi 25

26 Tietokannat Jouni Huotari & Ari Hovi TIETOVARASTO -TEKNIIKAN PERIAATE

27 INTERNET Web -selain esimerkki: Veto - malli SQL- käskyt, dynaamisesti Web -palvelin HTML- sivut SQL- käskyt, ajoittain Työntö - malli triggerit/ ajoitus tietokantapalvelin Tietokanta Tietokannat Jouni Huotari & Ari Hovi

28 Käsiteanalyysi TIETOKANTOJEN SUUNNITTELU 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 Tietokannat Jouni Huotari & Ari Hovi 28

29 TIETOKANNAN TOTEUTUS Käsitemalli Reaalimaailma Kohdealue Tietokanta Tietokannat Jouni Huotari & Ari Hovi

30 TIETOKANTOJEN KÄYTTÄJÄRYHMÄT 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 Tietokannat Jouni Huotari & Ari Hovi 30

31 Varmistukset vaihtuvat: päivittäin, viikoittain pysyvät: kuukausittain tai vuosittain Eheys tiedot oikein (esim. tarkistussäännöt) viite-eheydestä huolehtiminen Tietosuoja TURVALLISUUSNÄKÖKOHTIA lain huomioiminen käyttöoikeuksien valvonta (salasanat, loki) Tietokannat Jouni Huotari & Ari Hovi 31

32 TEHTÄVÄ Tutustu seuraavilla sivulla oleviin linkkeihin Minkä relaatiotietokantatuotteen valitsisit oman harjoitustyösi tekemiseen ja miksi? Tietokannat Jouni Huotari & Ari Hovi 32

33 LINKKEJÄ 1 Sanasto: SQL: ja Tietokannat Jouni Huotari & Ari Hovi 33

34 LINKKEJÄ 2: TUOTTEITA e_management_systems Oracle: DB2: SQL-Server: MySQL: PostgreSQL: Ingres: OCELOT: Interbase: Solid Server: MS Access: Tietokannat Jouni Huotari & Ari Hovi 34