datenbanken unit 9: olap, oltp und objektrelationale...
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Organisatorisches SQL OLTP, OLAP, SAP, and Data Warehouse Objekt-relationale Datenbanken
DatenbankenUnit 9: OLAP, OLTP und objektrelationale
Datenbanken
Ronald Ortner
17. V. 2017
Ronald Ortner
Organisatorisches SQL OLTP, OLAP, SAP, and Data Warehouse Objekt-relationale Datenbanken
Outline
1 Organisatorisches
2 SQL
3 OLTP, OLAP, SAP, and Data WarehouseOLTP and OLAPSAPData Warehouse & OLAP
4 Objekt-relationale DatenbankenBeispielObjekt-relationale Datenbanken
Ronald Ortner
Organisatorisches SQL OLTP, OLAP, SAP, and Data Warehouse Objekt-relationale Datenbanken
Organisatorisches
Nächste Woche entfallen VO und UE
Aktuelle ÜBeispiele bis in zwei Wochen
Noch drei Wissensüberprüfungen am 17.5., 31.5. und 7.6.
UE-Abschlusstest am 14. Juni(Gruppe 1: 14:45–16:00, Gruppe 2: 16:00–17:15 )
Am 21. Juni finden beide Übungsgruppen gleichzeitig statt(16–17:30 Uhr im RWZ HS).
Ronald Ortner
Organisatorisches SQL OLTP, OLAP, SAP, and Data Warehouse Objekt-relationale Datenbanken
SQL
Heute:Nachbetrachtung WissensüberprüfungenDatentyp Date und Regular Expressions
Ronald Ortner
Organisatorisches SQL OLTP, OLAP, SAP, and Data Warehouse Objekt-relationale Datenbanken
Nachbetrachtung Zwischentest
HAVING für Bedingungen an Aggregatfunktionen(Korrelierte Subqueries sind aufwendig, sollten also nurverwendet werden, wenn es wirklich notwendig ist!)COUNT 6= SUM
Kein GROUP BY ohne Aggregatfunktion!!!Eine Subtilität:Oft sollte im GROUP BY nicht der Ausdruck im SELECT sondernentsprechende id verwendet werden.
Ronald Ortner
Organisatorisches SQL OLTP, OLAP, SAP, and Data Warehouse Objekt-relationale Datenbanken
OLTP and OLAP
Outline
1 Organisatorisches
2 SQL
3 OLTP, OLAP, SAP, and Data WarehouseOLTP and OLAPSAPData Warehouse & OLAP
4 Objekt-relationale DatenbankenBeispielObjekt-relationale Datenbanken
Ronald Ortner
Organisatorisches SQL OLTP, OLAP, SAP, and Data Warehouse Objekt-relationale Datenbanken
OLTP and OLAP
OLTP vs. OLAP
OLTP: online transaction processingOnline-DatenbankanwendungenBeispiele: Bestellungen, Buchungen, etc.wichtig ist die Verarbeitung aktuell anfallender Daten→ viele Updates und neue Einträge in der Datenbank
OLAP: online analytical processingDatenbankanwendungen für Analyse und Decision SupportBeispiele: Trendanalyse, Big Datahistorische Daten sind wichtig→ viele Daten, die meist in aggregierter Form benötigt werden
Ronald Ortner
Organisatorisches SQL OLTP, OLAP, SAP, and Data Warehouse Objekt-relationale Datenbanken
OLTP and OLAP
OLTP vs. OLAP
OLTP: online transaction processingOnline-DatenbankanwendungenBeispiele: Bestellungen, Buchungen, etc.wichtig ist die Verarbeitung aktuell anfallender Daten→ viele Updates und neue Einträge in der Datenbank
OLAP: online analytical processingDatenbankanwendungen für Analyse und Decision SupportBeispiele: Trendanalyse, Big Datahistorische Daten sind wichtig→ viele Daten, die meist in aggregierter Form benötigt werden
Ronald Ortner
Organisatorisches SQL OLTP, OLAP, SAP, and Data Warehouse Objekt-relationale Datenbanken
SAP
Outline
1 Organisatorisches
2 SQL
3 OLTP, OLAP, SAP, and Data WarehouseOLTP and OLAPSAPData Warehouse & OLAP
4 Objekt-relationale DatenbankenBeispielObjekt-relationale Datenbanken
Ronald Ortner
Organisatorisches SQL OLTP, OLAP, SAP, and Data Warehouse Objekt-relationale Datenbanken
SAP
SAP
SAP: Softwaresystem, hauptsächlich für OLTP
SAP hat drei Ebenen:großes relationales Datenbanksystem im HintergrundApplikationen, die auf Datenbank aufsetzenGUI
Zugriff auf dahinterliegende Datenbanken:Auf einige Tabellen kann normal via SQL zugegriffen werden.Dabei ist meist nur lesender Zugriff sinnvoll.Auf andere Tabellen kann nur via SAP zugegriffen werden.
Ronald Ortner
Organisatorisches SQL OLTP, OLAP, SAP, and Data Warehouse Objekt-relationale Datenbanken
SAP
SAP
SAP: Softwaresystem, hauptsächlich für OLTP
SAP hat drei Ebenen:großes relationales Datenbanksystem im HintergrundApplikationen, die auf Datenbank aufsetzenGUI
Zugriff auf dahinterliegende Datenbanken:Auf einige Tabellen kann normal via SQL zugegriffen werden.Dabei ist meist nur lesender Zugriff sinnvoll.Auf andere Tabellen kann nur via SAP zugegriffen werden.
Ronald Ortner
Organisatorisches SQL OLTP, OLAP, SAP, and Data Warehouse Objekt-relationale Datenbanken
SAP
SAP
SAP: Softwaresystem, hauptsächlich für OLTP
SAP hat drei Ebenen:große relationales Datenbanksystem im HintergrundApplikationen, die auf Datenbank aufsetzenGUI
Eigene Applikationen könne mit ABAP/4 geschrieben werden –Datenbankzugriff mit
Native SQL (mit speziellem User Interface)Open SQL (direkter Zugriff auf Datenbanken)
Ronald Ortner
Organisatorisches SQL OLTP, OLAP, SAP, and Data Warehouse Objekt-relationale Datenbanken
Data Warehouse & OLAP
Outline
1 Organisatorisches
2 SQL
3 OLTP, OLAP, SAP, and Data WarehouseOLTP and OLAPSAPData Warehouse & OLAP
4 Objekt-relationale DatenbankenBeispielObjekt-relationale Datenbanken
Ronald Ortner
Organisatorisches SQL OLTP, OLAP, SAP, and Data Warehouse Objekt-relationale Datenbanken
Data Warehouse & OLAP
OLTP vs. OLAP
OLTP: online transaction processingOnline-DatenbankanwendungenBeispiele: Bestellungen, Buchungen, etc.wichtig ist de Verarbeitung aktuell anfallender Daten→ viele Updates und neue Einträge in der Datenbank
OLAP: online analytical processingDatenbankanwendungen für Analyse und Decision SupportBeispiele: Trendanalyse, Big Datahistorische Daten sind wichtig→ viele Daten, die meist in aggregierter Form benötigt werden
→ Es ist keine gute Idee, OLTP und OLAP auf derselben Datenbankauszuführen.
Ronald Ortner
Organisatorisches SQL OLTP, OLAP, SAP, and Data Warehouse Objekt-relationale Datenbanken
Data Warehouse & OLAP
OLTP vs. OLAP
OLTP: online transaction processingOnline-DatenbankanwendungenBeispiele: Bestellungen, Buchungen, etc.wichtig ist de Verarbeitung aktuell anfallender Daten→ viele Updates und neue Einträge in der Datenbank
OLAP: online analytical processingDatenbankanwendungen für Analyse und Decision SupportBeispiele: Trendanalyse, Big Datahistorische Daten sind wichtig→ viele Daten, die meist in aggregierter Form benötigt werden
→ Es ist keine gute Idee, OLTP und OLAP auf derselben Datenbankauszuführen.
Ronald Ortner
Organisatorisches SQL OLTP, OLAP, SAP, and Data Warehouse Objekt-relationale Datenbanken
Data Warehouse & OLAP
Data Warehouse
Grundidee von Data Warehouse:Operationale Datenbank für OLTPSpeichere regelmäßig (aber nicht online!) Daten von operationalerDatenbank in Data Warehouse
Datenbankschemata für Data Warehouse:Sternschema:
eine zentrale Faktentabelleandere Tabellen nicht normalisiert
Schneeflockenschema:eine zentrale Faktentabelleandere Tabellen normalisiert (→ benötigt mehr Joins)
Ronald Ortner
Organisatorisches SQL OLTP, OLAP, SAP, and Data Warehouse Objekt-relationale Datenbanken
Data Warehouse & OLAP
Data Warehouse
Grundidee von Data Warehouse:Operationale Datenbank für OLTPSpeichere regelmäßig (aber nicht online!) Daten von operationalerDatenbank in Data Warehouse
Datenbankschemata für Data Warehouse:Sternschema:
eine zentrale Faktentabelleandere Tabellen nicht normalisiert
Schneeflockenschema:eine zentrale Faktentabelleandere Tabellen normalisiert (→ benötigt mehr Joins)
Ronald Ortner
Organisatorisches SQL OLTP, OLAP, SAP, and Data Warehouse Objekt-relationale Datenbanken
Data Warehouse & OLAP
Data Warehouse
Grundidee von Data Warehouse:Operationale Datenbank für OLTPSpeichere regelmäßig (aber nicht online!) Daten von operationalerDatenbank in Data Warehouse
Datenbankschemata für Data Warehouse:Sternschema:
eine zentrale Faktentabelleandere Tabellen nicht normalisiert
Schneeflockenschema:eine zentrale Faktentabelleandere Tabellen normalisiert (→ benötigt mehr Joins)
Ronald Ortner
Organisatorisches SQL OLTP, OLAP, SAP, and Data Warehouse Objekt-relationale Datenbanken
Data Warehouse & OLAP
Roll Up und Drill Down
Abfragen auf Data Warehouse typischerweise in aggregierter Form(→ GROUP BY)
Drill down: mehr Attribute im GROUP BY
Roll up: weniger Attribute im GROUP BY
Daten können in einer Tabelle bzw. allgemein im “Data cube”dargestellt werden.
Ronald Ortner
Organisatorisches SQL OLTP, OLAP, SAP, and Data Warehouse Objekt-relationale Datenbanken
Data Warehouse & OLAP
Cube Operator
Data cube:
Ausführung aller nötigen Abfragen aufwendig
können Tabelle für Data cube speichern(mit NULL Werten, wo aggregiert wird)immer noch recht aufwendig und unpraktisch→ Idee: neuer SQL Operator CUBEVerwendung: GROUP BY CUBE( attr1, attr2, . . .)Weitere Möglichkeit:
speichern Tabelle, die maximal “drilled-down” istaggregieren diese Tabelle(weniger aufwendig als Aggregation jedesmal neu zu machen)
Ronald Ortner
Organisatorisches SQL OLTP, OLAP, SAP, and Data Warehouse Objekt-relationale Datenbanken
Data Warehouse & OLAP
Cube Operator
Data cube:
Ausführung aller nötigen Abfragen aufwendigkönnen Tabelle für Data cube speichern(mit NULL Werten, wo aggregiert wird)
immer noch recht aufwendig und unpraktisch→ Idee: neuer SQL Operator CUBEVerwendung: GROUP BY CUBE( attr1, attr2, . . .)Weitere Möglichkeit:
speichern Tabelle, die maximal “drilled-down” istaggregieren diese Tabelle(weniger aufwendig als Aggregation jedesmal neu zu machen)
Ronald Ortner
Organisatorisches SQL OLTP, OLAP, SAP, and Data Warehouse Objekt-relationale Datenbanken
Data Warehouse & OLAP
Cube Operator
Data cube:
Ausführung aller nötigen Abfragen aufwendigkönnen Tabelle für Data cube speichern(mit NULL Werten, wo aggregiert wird)immer noch recht aufwendig und unpraktisch
→ Idee: neuer SQL Operator CUBEVerwendung: GROUP BY CUBE( attr1, attr2, . . .)Weitere Möglichkeit:
speichern Tabelle, die maximal “drilled-down” istaggregieren diese Tabelle(weniger aufwendig als Aggregation jedesmal neu zu machen)
Ronald Ortner
Organisatorisches SQL OLTP, OLAP, SAP, and Data Warehouse Objekt-relationale Datenbanken
Data Warehouse & OLAP
Cube Operator
Data cube:
Ausführung aller nötigen Abfragen aufwendigkönnen Tabelle für Data cube speichern(mit NULL Werten, wo aggregiert wird)immer noch recht aufwendig und unpraktisch→ Idee: neuer SQL Operator CUBEVerwendung: GROUP BY CUBE( attr1, attr2, . . .)
Weitere Möglichkeit:speichern Tabelle, die maximal “drilled-down” istaggregieren diese Tabelle(weniger aufwendig als Aggregation jedesmal neu zu machen)
Ronald Ortner
Organisatorisches SQL OLTP, OLAP, SAP, and Data Warehouse Objekt-relationale Datenbanken
Data Warehouse & OLAP
Cube Operator
Data cube:
Ausführung aller nötigen Abfragen aufwendigkönnen Tabelle für Data cube speichern(mit NULL Werten, wo aggregiert wird)immer noch recht aufwendig und unpraktisch→ Idee: neuer SQL Operator CUBEVerwendung: GROUP BY CUBE( attr1, attr2, . . .)Weitere Möglichkeit:
speichern Tabelle, die maximal “drilled-down” istaggregieren diese Tabelle(weniger aufwendig als Aggregation jedesmal neu zu machen)
Ronald Ortner
Organisatorisches SQL OLTP, OLAP, SAP, and Data Warehouse Objekt-relationale Datenbanken
Data Warehouse & OLAP
Row Store vs. Column Store
Typischerweise werden Tabellen zeilenweise gespeichert.
Bei vielen Spalten, kann es aus Performancegründen u.U. auchbesser sein, spaltenweise zu speichern:
Die meisten Abfragen betreffen nur wenige Spalten.Spaltenwerte sind ähnlicher und können leichter komprimiertwerden. Verwendung von Wörterbuch-Tabelle
Ronald Ortner
Organisatorisches SQL OLTP, OLAP, SAP, and Data Warehouse Objekt-relationale Datenbanken
Data Warehouse & OLAP
Row Store vs. Column Store
Typischerweise werden Tabellen zeilenweise gespeichert.Bei vielen Spalten, kann es aus Performancegründen u.U. auchbesser sein, spaltenweise zu speichern:
Die meisten Abfragen betreffen nur wenige Spalten.Spaltenwerte sind ähnlicher und können leichter komprimiertwerden. Verwendung von Wörterbuch-Tabelle
Ronald Ortner
Organisatorisches SQL OLTP, OLAP, SAP, and Data Warehouse Objekt-relationale Datenbanken
Data Warehouse & OLAP
Row Store vs. Column Store
Typischerweise werden Tabellen zeilenweise gespeichert.Bei vielen Spalten, kann es aus Performancegründen u.U. auchbesser sein, spaltenweise zu speichern:
Die meisten Abfragen betreffen nur wenige Spalten.
Spaltenwerte sind ähnlicher und können leichter komprimiertwerden. Verwendung von Wörterbuch-Tabelle
Ronald Ortner
Organisatorisches SQL OLTP, OLAP, SAP, and Data Warehouse Objekt-relationale Datenbanken
Data Warehouse & OLAP
Row Store vs. Column Store
Typischerweise werden Tabellen zeilenweise gespeichert.Bei vielen Spalten, kann es aus Performancegründen u.U. auchbesser sein, spaltenweise zu speichern:
Die meisten Abfragen betreffen nur wenige Spalten.Spaltenwerte sind ähnlicher und können leichter komprimiertwerden.
Verwendung von Wörterbuch-Tabelle
Ronald Ortner
Organisatorisches SQL OLTP, OLAP, SAP, and Data Warehouse Objekt-relationale Datenbanken
Data Warehouse & OLAP
Row Store vs. Column Store
Typischerweise werden Tabellen zeilenweise gespeichert.Bei vielen Spalten, kann es aus Performancegründen u.U. auchbesser sein, spaltenweise zu speichern:
Die meisten Abfragen betreffen nur wenige Spalten.Spaltenwerte sind ähnlicher und können leichter komprimiertwerden. Verwendung von Wörterbuch-Tabelle
Ronald Ortner
Organisatorisches SQL OLTP, OLAP, SAP, and Data Warehouse Objekt-relationale Datenbanken
Beispiel
Outline
1 Organisatorisches
2 SQL
3 OLTP, OLAP, SAP, and Data WarehouseOLTP and OLAPSAPData Warehouse & OLAP
4 Objekt-relationale DatenbankenBeispielObjekt-relationale Datenbanken
Ronald Ortner
Organisatorisches SQL OLTP, OLAP, SAP, and Data Warehouse Objekt-relationale Datenbanken
Beispiel
Beispiel: Bücherdatenbank
Ronald Ortner
Organisatorisches SQL OLTP, OLAP, SAP, and Data Warehouse Objekt-relationale Datenbanken
Beispiel
Beispiel: Bücherdatenbank
Wir führen IDs für Autoren, Bücher und Keywords ein.
Dann:eine Tabelle für jeden Entitätstyp (mit den IDs alsPrimärschlüssel):Autoren: {[a_id, Name]}Bücher: {[b_id, Titel, Verlag]}Keywords: {[k_id, Keyword]}eine Tabelle für jede Relation:schreibt: {[a_id, b_id]}hat_Keyword: {[b_id, k_id, Gewicht]}
→ brauchen fünf (!) Tabellen für einen Entitätstyp
Ronald Ortner
Organisatorisches SQL OLTP, OLAP, SAP, and Data Warehouse Objekt-relationale Datenbanken
Beispiel
Beispiel: Bücherdatenbank
Wir führen IDs für Autoren, Bücher und Keywords ein.
Dann:eine Tabelle für jeden Entitätstyp (mit den IDs alsPrimärschlüssel):Autoren: {[a_id, Name]}Bücher: {[b_id, Titel, Verlag]}Keywords: {[k_id, Keyword]}eine Tabelle für jede Relation:schreibt: {[a_id, b_id]}hat_Keyword: {[b_id, k_id, Gewicht]}
→ brauchen fünf (!) Tabellen für einen Entitätstyp
Ronald Ortner
Organisatorisches SQL OLTP, OLAP, SAP, and Data Warehouse Objekt-relationale Datenbanken
Objekt-relationale Datenbanken
Outline
1 Organisatorisches
2 SQL
3 OLTP, OLAP, SAP, and Data WarehouseOLTP and OLAPSAPData Warehouse & OLAP
4 Objekt-relationale DatenbankenBeispielObjekt-relationale Datenbanken
Ronald Ortner
Organisatorisches SQL OLTP, OLAP, SAP, and Data Warehouse Objekt-relationale Datenbanken
Objekt-relationale Datenbanken
Objektorientierte Erweiterungen
→ erweitern relationale Datenbanktheorie mit objektorientierten Ideen:
Mögliche Ansätze:
zusätzliche Struktur in Datenbanken:→ implizite Joins (keine Join-Bedingung nötig)
geben 1.NF auf und erlauben strukturierte Informationen:→ können z.B. mehrere Autoren oder Keywords speichern
Ronald Ortner
Organisatorisches SQL OLTP, OLAP, SAP, and Data Warehouse Objekt-relationale Datenbanken
Objekt-relationale Datenbanken
Objektorientierte Erweiterungen
→ erweitern relationale Datenbanktheorie mit objektorientierten Ideen:
Mögliche Ansätze:
zusätzliche Struktur in Datenbanken:→ implizite Joins (keine Join-Bedingung nötig)
geben 1.NF auf und erlauben strukturierte Informationen:→ können z.B. mehrere Autoren oder Keywords speichern
Ronald Ortner
Organisatorisches SQL OLTP, OLAP, SAP, and Data Warehouse Objekt-relationale Datenbanken
Objekt-relationale Datenbanken
Objektorientierte Erweiterungen
→ erweitern relationale Datenbanktheorie mit objektorientierten Ideen:
Mögliche Ansätze:
zusätzliche Struktur in Datenbanken:→ implizite Joins (keine Join-Bedingung nötig)
geben 1.NF auf und erlauben strukturierte Informationen:→ können z.B. mehrere Autoren oder Keywords speichern
Ronald Ortner
Organisatorisches SQL OLTP, OLAP, SAP, and Data Warehouse Objekt-relationale Datenbanken
Objekt-relationale Datenbanken
Objekt-relationale Datenbanken
In objekt-relationaler Datenbank gibt es weiters:
Möglichkeit, Objekte mithilfe anderer Objekte zu definierenVererbungObjektmethoden
→ objekt-orientierte Programmiersprachen wie etwa Java
Ronald Ortner