Oracle – podstawowe właściwości

Ogólne informacje o programie

-

zaliczany do grupy tzw. SQL-owych baz danych

-

obecnie wersja Oracle12 (Oracle Database 12c wprowadza nową architekturę wielodostępu, która
ułatwia wdrażanie i zarządzanie chmurami baz danych)

-

obsługa nowego typ danych: typ przestrzenny (Oracle7 Spatial Data Option, Oracle8 Spatial
Cardrige, Oracle Spatial)

-

sprzedawany w różnych zestawieniach: Oracle Enterprise Edition, Oracle Standard Edition,
Oracle Standard Edition One, Oracle Express Edition, Oracle Personal, Oracle Lite.

-

dostępny na wiele platform sprzętowych, duża przenoszalność i skalowalność

-

oprócz serwera Oracle: Oracle Forms, Oracle Reports, Oracle Power Object

Zastosowanie

-

duże systemy bazodanowe

-

systemy wielodostępne o dużym obciążeniu

-

systemy wymagającego wysokiej jakości zabezpieczeń danych przed zniszczeniem i
nieuprawnionym dostępem

-

duże, przestrzenne bazy danych

Zarządzanie danymi przestrzennymi

Oracle Spatial, Oracle Locator

Oracle Spatial jest produktem firmy Oracle o charakterze platformy bazodanowej wykorzystywanej do
zarządzania danymi przestrzennymi.



Oracle Spatial posiada od wersji 10 dodatkowo funkcje typowe dla platformy typu GIS :

- Georaster Data Type (zaawansowana obsługa danych rastrowych np. indeksowanie danych
rastrowych, generowanie piramidy rozdzielczości – kafelkowanie, mozaikowanie, udostępnianie
danych rastrowych na zewnątrz poprzez serwisy WMS),
- Topology Data Model (obsługa topologii sieci np. definiowanie w ramach serwera danych
przestrzennych relacji topologicznych: przyległości, stref połączeń),
- Network Data Model (obsługa modelu danych sieciowych np. możliwość przechowywania w bazie
danych struktury grafu sieci, edytowanie i zarządzanie połączeniami sieciowymi, analizowanie
połączeń sieciowych – określanie źródeł zasilania dla odbiorcy z uwzględnieniem stanów łączników
lub określanie odbiorców dla źródła zasilania),
- Geocoding (obsługa geokodowania np. możliwość określenia współrzędnych obiektu na podstawie
podanego adresu lub odwrotnie),
- Routing (wyznaczanie i optymalizacji tras przejazdu lub przepływu np. możliwość określenia
optymalnej trasy dla zadanych punktów pośrednich trasy, przy uwzględnieniu różnych parametrów
wpływających na czas lub koszt dojazdu/przepływu. W przypadku dystrybucji energii elektrycznej
funkcja jest przydatna przy określeniu optymalnej drogi zasilenia odbiorcy),
- Coordinate Transforms (możliwość transformacji współrzędnych pomiędzy różnymi układami
współrzędnych np. możliwość wyświetlania wartości współrzędnych przeliczonych do zadanego
układu współrzędnych, innego niż układ współrzędnych, w którym zapisane są oryginalne
współrzędne obiektów sieci elektroenergetycznej).

Oracle – podstawowe właściwości



Oracle Locator to jedynie wydzielony fragment funkcjonalności Oracle Spatial, służący
głównie do zapisu danych przestrzennych w odpowiednich strukturach bazy danych.

Z tego powodu Oracle Locator dodawany jest przez firmę Oracle bezpłatnie do swoich platform
bazodanowych, a Oracle Spatial wymaga zakupu znacznie bardzie rozbudowanej (a tym samym
znacznie bardziej kosztownej) wersji Oracle Enterprise i dodatkowej specjalnej, kosztownej licencji.
Orientacyjna różnica cen dla 25 stanowisk (minimalna liczba dla Oracle Enterprise) wynosi ok 70 000
zł. (2013 rok)

Architektura systemu Oracle

Instancja Oracle’a.

•

Programy rezydujące w pamięci operacyjnej komputera pracującego jako serwer Oracle’a,
zapewniające mechanizmy kontroli i dostępu do danych zapisanych w bazie (tzw. procesy
drugoplanowe)

•

Zarezerwowany dla w/w programów obszar pamięci operacyjnej (grupa buforów)

Struktura fizyczna bazy danych

Baza składa się z następujących rodzajów plików:
-

plików bazy danych (Database Files) – miejsce gdzie fizycznie przechowuje się dane

-

plików dziennika powtórzeń (Redo Log Files) – dane do awaryjnego odtwarzania bazy danych

-

plików kontrolnych (Control Files) – informacje o fizycznej strukturze bazy danych

-

pliku startowego (Parameter Files)

Przestrzeń tablic

(Tablespace)

•

Obszar na dysku zarezerwowany dla zapisu danych .Przestrzeń tablic jest miejscem
przechowywania danych w bazie danych

•

Serwer Oracle’a nie zapisuje danych do konkretnych plików a do przestrzeni tablic

•

Baza danych może składać się logicznie z jednej lub wielu przestrzeni tablic (zaleca się
stworzenie przynajmniej 1 dodatkowej przestrzeni tablic dla danych użytkownika)

•

Przestrzeń tablic może składać się z jednego lub kilku plików dyskowych

•

Jeśli przestrzeń tablic tworzy kilka plików dyskowych to dane zapisane np. w jednej tablicy mogą
być rozlokowane w jednym lub kilku plikach dyskowych

Segmenty wycofania

(Rollback Segments)

•

Logiczny fragment bazy danych w którym zapisywane są wszystkie zmiany w bazie
przeprowadzone w ramach jednej transakcji

•

Umożliwia wycofanie operacji przeprowadzonych na bazie do stanu sprzed rozpoczęcia transakcji

•

Nowo utworzona baza danych zawiera w sobie tylko 1 segment wycofania (systemowy)
umiejscowiony w przestrzeni tablic o nazwie SYSTEM

•

Wyróżnia się 3 rodzaje segmentów wycofania: Publiczne (PUBLIC), Prywatne(PRIVATE),
Odroczone

Oracle – podstawowe właściwości

Schemat

•

Schemat – zestawienie wszystkich obiektów bazy danych przypisanych konkretnemu
użytkownikowi. Inaczej: Zbiór logicznie powiązanych ze sobą obiektów należących do 1
użytkownika

•

Wykreowanie tabeli przez użytkownika powoduje automatyczne jej dodanie do schematu

Podstawowe obiekty

Schemat bazy danych Oracle’a może posiadać następujące typy obiektów bazy danych:

-

tablice (TABLE)

-

indeksy (INDEX)

-

perspektywy (VIEW)

-

sekwencje (SEQUENCE)

-

synonimy (SYNONYM)

-

połączenia między bazami danych (DATABASE LINK)

-

procedury (PROCEDURE)

-

pakiety (PACKAGE)

-

migawki (SNAPSHOT)

Nazwy obiektów tego samego typu w obrębie jednego schematu muszą być unikalne.

Tablice

•

Typy kolumn:

-

CHAR (n) : typ znakowy o n znaków (max. 255 )

-

VARCHAR2: typ znakowy do 2000 znaków

-

NUMBER: typ numeryczny do 38 cyfr znaczących

-

NUMBER(n): typ numeryczny z ograniczeniem do cyfr o szerokości n

-

NUMBER(n,m): typ numeryczny z ograniczeniem do cyfr o szerokości n i dokładności po
przecinku -m

-

DATE: data, od 01.01.11472 r. p.n.e do 31.12 4712 r. n.e.

-

LONG: kolumna o typie zbliżonym do VARCHAR2 mogąca zawierać ciąg znaków o długości do
2GB. W tablicy może być zadeklarowana tylko 1 kolumna tego typu

Perspektywy

•

Definicja:

Oracle – podstawowe właściwości

Perspektywa (VIEW) to zbiór kolumn jednej lub kilku tablic zdefiniowany w bazie danych pod jedną
unikatową nazwą. Użytkownik widzi perspektywę jako wirtualną tablicę zawierającą dane zebrane z
kilku tablic.

•

Cel użycia

-

ograniczenie dostępu do danych

-

ułatwienie formułowania zapytań

-

ułatwienie dostępu do danych poprzez ich grupowanie

Indeksy

•

Rodzaje:

-

UNIQUE

-

NON UNIQUE (domyślnie, najszybszy dostęp do danych)

-

SINGLE COLUMN

-

CONCATENATED (do 16 kolumn)

•

Zasady wykorzystania

-

dla tablic zawierających ponad 200 wierszy

-

dla kolumn o zróżnicowanych danych

-

indeksuje się kolumny najczęściej używane w klazuli WHERE zapytania

-

z reguły nie zakłada się więcej niż 3 indeksy na jednej tabeli jeżeli podstawową operacją na niej

-

wykonywaną jest SELECT

Więzy integralności

•

Więzy integralności mogą być sprawdzane zarówno po stronie serwera jak i po stronie klienta

•

Lepiej sprawdzać więzy po stronie serwera: jeden mechanizm gwarantujący spójność całej bazy
danych

•

Wyróżnia się dwie podstawowe metody określenia więzów spójności:

-

na poziomie definicji tabel

-

za pomocą mechanizmu wyzwalaczy

•

Dwa podstawowe typy więzów integralności (spójności)

1) więzy spójności encji (ograniczają wartości wprowadzane do tabeli)
-

więzy klucza głównego PRIMARY KEY (jednoznaczna identyfikacja wiersza, niedopuszczalny
NULL)

-

więzy klucza jednoznacznego UNIQUE (jednoznaczna identyfikacja wiersza, dopuszczalny
NULL)

-

więzy NOT NULL

-

więzy CHECK (warunek, który ma być prawdziwy dla wszystkich wierszy w tabeli)

2) więzy spójności referencyjnej

Oracle – podstawowe właściwości

Więzy integralności referencyjnej zapewniają, że zbiór wartości w kolumnach klucza obcego jest
zawsze podzbiorem zbioru wartości odpowiadającego mu klucza głównego lub jednoznacznego

- FOREIGN KEY (kolumna,...) REFERENCES tabela (kolumna,....) [ON DELETE CASCADE]

Przykłady:
Składnia:
CONSTRAINT nazwa_c PRIMARY KEY (nazwa_kol_1, nazwa_kol_2)
CONSTRAINT nazwa_c FOREIGN KEY (nazwa_kol_1) REFERENCES
nazwa_tabeli(nazwa_kol_3)
CONSTRAINT nazwa_c CHECK (warunek)

Stosowanie:
ALTER TABLE nazwa ADD (CONSTRAINT nazwa_c CHECK (warunek));
ALTER TABLE nazwa ENABLE/DISABLE CONSTRAINT nazwa_c;
ALTER TABLE nazwa DROP CONSTRAINT nazwa_c;

CREATE TABLE Pracownicy (Id_pracownika NUMBER (7) PRIMARY KEY,
Pesel NARCHAR2 (11) UNIQUE NOT NULL,
ID_dzialu VARCHAR2(5),
Zarobki NUMBER (8)
CONSTRAINT dział_fk FOREIGN KEY (id_dzialu) REFERENCES Działy (ID),
CONSTRAINT zarobki_ck CHECK (Zarobki < 24500);

Zatwierdzanie i wycofywanie transakcji

•

Transakcja jest dowolnym zbiorem działań obejmującym odczytywanie, przetwarzanie i
modyfikację danych, stanowiący niepodzielną całość

•

Jeśli którakolwiek modyfikacja wchodząca w skład transakcji nie powiedzie się, dochodzi do
unieważnienia również wszystkich innych modyfikacji

•

W bazie danych Oracle’a nie wszystkie zmiany wprowadzone przez użytkownika są natychmiast
zapisywane do bazy danych

•

Operacje takie jak: dodawanie, zmiana, usuwanie wierszy z tablicy wymagają potwierdzenia

•

Dopóki nie nastąpi potwierdzenie możliwe jest odwołanie wprowadzonych zmian

•

Komenda COMMIT powoduje zatwierdzenie transakcji

•

Komenda ROLLBACK powoduje wycofanie transakcji

Słownik bazy danych (Data Dictionary)

•

W słowniku zawarte są wszystkie informacje o strukturze bazy danych

•

Słownik ma postać szeregu tablic Read-Only zawierających następujące informacje:

-

nazwy użytkowników, ich prawa i przywileje

-

nazwy i definicje wszystkich obiektów bazy danych

-

informacje o więzach integralności

-

informacje statystyczne o pracy na obiektach

•

Tablice wchodzące w skład słownika danych powstają w czasie tworzenia bazy danych
(automatycznie) i są modyfikowane w trakcie jej pracy przez system

•

Właścicielem słownika jest użytkownik SYS

•

Dostep do danych następuje poprzez perspektywy słownika

Oracle – podstawowe właściwości

•

Wyróżnia się 3 podstawowe grupy perspektyw: USER_, ALL_, DBA_

Przykłady:

ALL_CATALOG – wszystkie obiekty dostępne dla użytkownika,
ALL_CONSTRAINTS – definicje więzów na dostępnych tablicach
ALL_TABLES – dostępne tablice, ALL_TAB_COLUMNS
USER_CATALOG (CAT)– tablice, perspektywy i sekwencje użytkownika
USER_TABLES, USER_INDEXES, USER_TAB_COLUMNS (COLS)
DBA_USERS – informacje o wszystkich użytkownikach bazy danych,
GLOBAL_NAME – nazwa bieżącej bazy danych

Użytkownik bazy danych

•

Użytkownik (User) jest obiektem bazy danych Oracle’a

•

Pozostałe obiekty (np. tablice, perspektywy)mają jednoznacznie określonego właściciela

•

Standardowo w bazie danych istnieją 2 użytkownicy systemowi: SYS i SYSTEM

(SYS – właściciel słownika danych, SYSTEM – administrator, do słownika odwłuje się przez
synonimy)

•

Użytkownik ma pełen dostęp do obiektów w obrębie swojego schematu

•

Domyślna przestrzeń tablic (Tablespace Default) określa lokalizację tworzonych przez
użytkownika obiektów

•

Tymczasowa przestrzeń tablic (Temporary Tablespace) jest wykorzystywana przez Oracle’a do
zakładania tymczasowych obiektów

•

Dla każdego użytkownika można zdefiniować maksymalną ilość miejsca na dysku, jaką
użytkownik może zająć w przestrzeni danej tablic (Tablespace Quota)

Tworzenie użytkowników:
SQL> CREATE USER nazwa_użytkownika IDENTIFIED BY hasło_użytkownika
DEFAULT TABLESPACE nazwa_domyślnej_przestrzeni_tablic
TEMPORARY TABLESPACE nazwa_tymczasowej_ przestrzeni _tablic
QUOTA limit ON nazwa_ przestrzeni _tablic
PROFILE nazwa_profilu

Przywileje i role

•

Przywileje bazodanowe – prawo do wykonywania określonych operacji na bazie przez
uprawnionych przywilejem użytkowników

-

wyróżnia się dwa rodzaje przywilejów: SYSTEMOWE (dotyczą typów obiektów) i
OBIEKTOWE (dotyczą konkretnych obiektów)

-

nadawanie przywilejów obiektowych ma sens tylko w odniesieniu do użytkowników bazy nie
będących właścicielami obiektu

Przykłady przywilejów:
a) systemowe:
CREATE ANY INDEX, CREATE TABLE, ALTER ANY TABLE, INSERT ANY TABLE, DROP
TABLESPACE, CREATE VIEW, DROP USER
b) obiektowe:

Oracle – podstawowe właściwości

SELECT , INSERT, UPDATE, DROP

Nadawanie przywilejów:
a) systemowego:
SQL > GRANT nazwa_przywileju TO nazwa_użytkownika

b) obiektowego:
SQL > GRANT nazwa_przywileju ON nazwa_obiektu TO nazwa_użytkownika

Odbieranie przywilejów:
a) systemowego:
SQL > REVOKE nazwa_przywileju FROM nazwa_użytkownika

b) obiektowego:
SQL > REVOKE nazwa_przywileju ON nazwa_obiektu FROM nazwa_użytkownika

•

Role bazodanowe – zbiór przywilejów powiązanych ze sobą wspólną nazwą

-

cel: ułatwienie administrowania przywilejami

-

procedura postępowania:

a) określenie grup użytkowników wykonujących na bazie podobne operacje,
b) a tej podstawie stworzenie ról z niezbędnymi przywilejami

Tworzenie ról:
SQL> CREATE ROLE nazwa_roli
Usunięcie roli:
SQL> DROP ROLE nazwa_roli

Nadanie przywilejów rolom:
SQL> GRANT nazwa_przywileju TO nazwa_roli

Nadawanie ról użytkownikom:
SQL> GRANT nazwa_roli TO nazwa_użytkownika

Odbieranie ról użytkownikom:
SQL> REVOKE nazwa_roli FROM nazwa_użytkownika

Standardowe role: CONNECT, DBA, RESOURCE, EXP_FULL_DATABASE,
IMP_FULL_DATABASE