T.C. ANADOLU ÜN VERS TES YAYINI NO: 2129 AÇIKÖ RET M FAKÜLTES YAYINI NO: 1157 VER TABANI UYGULAMALARI

Transkript

1 T.C. ANADOLU ÜN VERS TES YAYINI NO: 2129 AÇIKÖ RET M FAKÜLTES YAYINI NO: 1157 VER TABANI UYGULAMALARI Yazarlar Yrd.Doç.Dr. Hakan Güray fienel (Ünite 1, 5, 8, 9, 10) Ö r.gör. Reha O uz ALTU (Ünite 2, 3) Uzm. Tevfik KIZILÖREN (Ünite 4, 7) Uzm. brahim Erdinç ERGÜN (Ünite 6) Editör Yrd.Doç.Dr. Hakan Güray fienel ANADOLU ÜN VERS TES

2 Bu kitab n bas m, yay m ve sat fl haklar Anadolu Üniversitesine aittir. Uzaktan Ö retim tekni ine uygun olarak haz rlanan bu kitab n bütün haklar sakl d r. lgili kurulufltan izin almadan kitab n tümü ya da bölümleri mekanik, elektronik, fotokopi, manyetik kay t veya baflka flekillerde ço alt lamaz, bas lamaz ve da t lamaz. Copyright 2010 by Anadolu University All rights reserved No part of this book may be reproduced or stored in a retrieval system, or transmitted in any form or by any means mechanical, electronic, photocopy, magnetic, tape or otherwise, without permission in writing from the University. UZAKTAN Ö RET M TASARIM B R M Genel Koordinatör Prof.Dr. Levend K l ç Genel Koordinatör Yard mc s Doç.Dr. Müjgan Bozkaya Ö retim Tasar mc s Yrd.Doç.Dr. Seçil Banar Grafik Tasar m Yönetmenleri Prof. Tevfik Fikret Uçar Ö r.gör. Cemalettin Y ld z Ö r.gör. Nilgün Salur Ölçme De erlendirme Sorumlusu Ö r.gör. H. Reha Akgün Dil Yaz m Dan flman Okt. Sevgi Çal fl r Zenci Grafiker Nihal Sürücü Ufuk Önce Kitap Koordinasyon Birimi Yrd.Doç.Dr. Feyyaz Bodur Uzm. Nermin Özgür Kapak Düzeni Prof. Tevfik Fikret Uçar Dizgi Aç kö retim Fakültesi Dizgi Ekibi Veritaban Uygulamalar ISBN Bask Bu kitap ANADOLU ÜN VERS TES Web-Ofset Tesislerinde 250 adet bas lm flt r. ESK fieh R, Ekim 2010

3 çindekiler iii çindekiler Önsöz... vii Veritaban Uygulamalar... 1 VER TABANI NED R?... 5 Veritaban Yönetim Sistemlerinin Tarihsel Geliflimi... 7 Neden Veritaban Kullan yoruz?... 9 VER TABANI TÜRLER VE UYGULAMALARI Veri Modelleri L fik SEL VER TABANI YÖNET M S STEMLER N N SORUNLARI Özet Kendimizi S nayal m Kendimizi S nayal m Yan t Anahtar S ra Sizde Yan t Anahtar Yararlan lan ve Baflvurulabilecek Kaynaklar PostgreSQL Kurulumu G R fi POSTGRESQL KURULUM DOSYASININ ND R LMES POSTGRESQL YAZILIMININ KURULUMU POSTGRESQL YARDIMCI PROGRAMLARIN KURULUMU Özet Kendimizi S nayal m Kendimizi S nayal m Yan t Anahtar Yararlan lan nternet Adresleri Veritaban Yönetimi G R fi pgadmin PROGRAMINA GENEL BAKIfi YEN VER TABANI OLUfiTURMA TABLO OLUfiTURMA PostgreSQL SUNUCU DURUMU NCELEME SUNUCU BAKIMI VER TABANI YEDEKLEME Veritaban n Yedekten Geri Yükleme RAPORLAMA Özet Kendimizi S nayal m Kendimizi S nayal m Yan t Anahtar S ra Sizde Yan t Anahtar Yararlan lan ve Baflvurulabilecek Kaynaklar liflkisel Veritabanlar ve Veritaban Tasar m G R fi L fik SEL VER TABANLARI L fik SEL VER TABANLARININ TEMEL B LEfiENLER L fik SEL VER TABANI YÖNET M S STEMLER N N ÖZELL KLER ÜN TE 2. ÜN TE 3. ÜN TE 4. ÜN TE

4 iv çindekiler YAPISAL SORGU D L NE (SQL) G R fi B R L fik SEL VER TABANI TASARIMI VE OLUfiTURMA Ülkeler Tablosu Sehirler Tablosu Daglar Tablosu B R NC L ANAHTAR (PRIMARY KEY) KAVRAMI YABANCI ANAHTAR (FOREIGN KEY) KAVRAMI VER TABANI NORMAL ZASYONUYLA VER TABANI TASARIMI Özet Kendimizi S nayal m Kendimizi S nayal m Yan t Anahtar S ra Sizde Yan t Anahtar Yararlan lan ve Baflvurulabilecek Kaynaklar nternet Kaynaklar ÜN TE 6. ÜN TE Temel SQl Kavramlar ve Komutlar G R fi SQL KOMUTLARI NASIL ÇALIfiTIRILIR? SQL KAVRAMLARI Hareket (Transaction) Kullan c Taraf ndan Tan mlanan Fonksiyonlar (Functions) Tetik fonksiyonlar PL/pgSQL Dili fiemalar (schemas) Görüntü (View) Veritaban nda Eriflim Rolleri (database roles) mleçler (Cursors) SQL VER T PLER SQL D L NDE FONKS YONLAR VE fileçler SQL KOMUTLARI SELECT, INSERT INTO, UPDATE, DELETE SELECT Benzer sim Kullan m WHERE Koflullar Sorgular n Birlefltirilmesi INSERT INTO UPDATE DELETE Özet Kendimizi S nayal m Kendimizi S nayal m Yan t Anahtar S ra Sizde Yan t Anahtar Yararlan lan Kaynaklar Temel SQL Komutlar G R fi YI IN KÜME filem FONKS YONLARI TABLOLARIN B RLEfiT R LMES (JOINING TABLES) TABLO B RLEfiT RMEYLE LG L B R ÖRNEK ORDER BY

5 çindekiler v DISTINCT GROUP BY HAVING Özet Kendimizi S nayal m Kendimizi S nayal m Yan t Anahtar S ra Sizde Yan t Anahtar Yararlan lan ve Baflvurulabilecek Kaynaklar ndeksleme ve K s tlama G R fi VER TABANI NDEKSLER ndeks Nas l ve Neden Oluflturulur? ndeks Kullan m nda Nelere Dikkat Edilmeli? Eflsiz ndeks (Unique Index) Kavram Eflsiz ndekslerin Birden Fazla Sütun Üzerinde Kullan lmas KISITLAR VE KISITLAMALAR (CONSTRAINTS) Kontrol K s tlar (Check Constraints) Not Null K s tlar (Not Null Constraints) Eflsizlik K s t (Unique Constraints) Birincil Anahtar K s tlar (Primary Key Constraints) Yabanc Anahtar K s tlar (Foreign Key Constraints) Özet Kendimizi S nayal m Kendimizi S nayal m Yan t Anahtar Yararlan lan ve Baflvurulabilecek Kaynaklar OpenGIS Standartlar G R fi B LG TEKNOLOJ LER NDE STANDARTLARIN ÖNEM XML nedir? OPENGIS STANDARTLARI OPENGIS REFERANS MODEL VE ÖRNEKLER GML (Geographic Markup Language) GML den Türetilmifl Standartlar ve Modeller OpenGIS Web Servisi Standartlar Sensör Standartlar OpenGIS Standartlar n n Yararlar Özet Kendimizi S nayal m Kendimizi S nayal m Yan t Anahtar Yararlan lan ve Baflvurulabilecek Kaynaklar PostGIS Kurulumu ve Uygulamalar G R fi POSTGIS KURULUMU UZAMSAL VER TABANININ KURULMASI TABLOLARIN OLUfiTURULMASI TABLOYA VER LER N YÜKLENMES UZAMSAL REFERANS S STEMLER VE DÖNÜfiÜMLER ÜN TE 8. ÜN TE 9. ÜN TE

6 vi çindekiler Uzamsal Hesaplamalar ve Ölçümler NDEKSLEME Özet Kendimizi S nayal m Kendimizi S nayal m Yan t Anahtar S ra Sizde Yan t Anahtar Yararlan lan ve Baflvurulabilecek Kaynaklar ÜN TE Co rafi Veritaban Üzerinde Sorgulamalar G R fi CO RAF B LG S STEM YAZILIMI: QUANTUM GIS Kurulum fllemi ÖRNEK VER SET N N VER TABANINA YÜKLENMES Co rafi Bilgi Sistemi ve Veritaban Ba lant s n n Kurulmas GERÇEK VER SET ÜZER NDE CO RAF SORGULAMALAR Ölçüme Dayal Basit Sorgulamalar Birden Çok Tabloyu lgilendiren Sorgulamalar Özet Kendimizi S nayal m Kendimizi S nayal m Yan t Anahtar S ra Sizde Yan t Anahtar Yararlan lan ve Baflvurulabilecek Kaynaklar

7 Önsöz vii Önsöz Geçti imiz yüzy lda yaflanan teknolojik, bilimsel ve ekonomik ivmelenmenin ard nda, bilgilerin depolanmas n, yay lmas n ve veriler üzerinde h zl ifllem yap lmas n sa layacak ortamlar n gelifltirilmesi yatar. Günümüzde, flirketler ifl süreçlerini elektronik ortamda kaydetmekte, ifl ak fllar n bilgisayar yaz l mlar yla takip etmektedir. Verilerin depolanmas, üzerinde ifllemler yap lmas ve yeni bilgilerin oluflturulmas sayesinde flirketler geliflme flans bulmaktad r. Ellerindeki verileri yorumlayarak, yeni bilgiler üreten flirketler gelece i görme ve buna göre planlama yapma yetene ine kavuflurlar. Planlama yapabilen kurulufllar, beklenmedik ekonomik olaylara daha dayan kl ve sürekli geliflmeye aç klard r. fiirketlerin kendi ifl ak fllar n izlemek ve yeni bilgiler oluflturmak için kulland klar araçlardan biri veritabanlar d r. Veritaban düzenli veriler toplulu udur. Her ne kadar bu kavram ilk tasarland y llardan beri düzenli verilerle birlikte an lsa da, günümüzde her türlü verinin depolanmas için kullan lmaktad r. Veritaban kullan m nda en büyük sorun büyük miktarda verinin depolanmas ve etkin bir flekilde kullan labilmesidir. Veritaban n n verimli kullan m için veritaban yönetim sistemi ad verilen yaz l mlar gelifltirilmifltir. Yönetim sistemleri aras nda ticari olanlarla birlikte, ücretsiz olanlar da bulunur. Geliflen yaz l m teknolojileri sayesinde, ücretsiz olan yaz l mlarla ticari olanlar aras nda, özellikler ve baflar m de erleri ba lam ndaki farklar h zla kapanmaktad r. Bu kitab n temel amac, veritaban yönetim sistemleri konusunda, okuyuculara temel kavramlar anlatmak ve veriler üzerinde yap labilecek ifllemler konusunda ayr nt l bilgiler vermektir. Bu amaçla, ücretsiz olan PostgreSQL veritaban yönetim yaz l m kullan lacakt r. Yaz l m n kurulumu, ek yaz l mlar ve özelliklerin tan t m kitab n ilk bölümünde anlat lmaktad r. Veritaban yönetim sistemlerinde SQL programlama dili kullan larak yap lan ifllemlerle ilgili çok say da örnek verilmifltir. PostgreSQL yaz l m n n bu kitap için seçilmesinin ard nda, ticari anlamda üretilen yaz l mlardaki pek çok özelli in, PostgreSQL de bulunmas yatmaktad r. Bunlar aras ndaki önemli özelliklerden biri de, OpenGIS standard na olan uyumdur. Veritaban yönetim sistemleri üzerinde co rafi nesnelerin depolanmas ve üzerinde co rafi anlamda yap lan hesaplamalar n yap lmas, PostGIS standard n getiren PostGIS eklentisiyle sa lanmaktad r. Kitaptaki bir çok örnek, co rafi bilgi sistemleri perspektifinden haz rlanm flt r. Kuramsal bilgiler, pratik örnekler ve gerçek hayat uygulamalar yla bütünlefltirilerek sunulmaktad r. Kitab n co rafi bilgi sistemleri konusunda çal flan programc lar aç s ndan önemli bir kaynak olmas beklenmektedir. Editör Yrd.Doç.Dr. Hakan Güray fienel

8 1VER TABANI UYGULAMALARI Amaçlar m z Bu üniteyi tamamlad ktan sonra; liflkisel veritaban n n hangi uygulamalarda yararl oldu una karar verebile ceksiniz. liflkisel veritaban uygulamalar n di er veritaban türlerinden ay rabileceksiniz. Bir veritaban n oluflturan temel bileflenleri listeleyebilecek ve iliflkisel veritaban yönetim sisteminin nas l çal flt n aç klayabileceksiniz. Temel SQL sorgular kurabileceksiniz. Anahtar Kavramlar veritaban veritaban yönetim sistemleri iliflkisel veritaban modeli tablolar SQL PostgreSQL PL/pgSQL OLAP OLTP çerik Haritas Veritaban Uygulamalar Veritaban Uygulamalar G R fi VER TABANI NED R? VER TABANI TÜRLER VE UYGULAMALARI L fik SEL VER TABANI YÖNET M S STEMLER N N SORUNLARI

9 Veritaban Uygulamalar G R fi Günümüzde bilgi teknolojileri sayesinde depolanan veri miktar gün geçtikçe artmaktad r. nternet sayesinde, veriler dosyalar halinde h zl bir yay l m göstermekte ve verilerin birden fazla kopyas nternet üzerinde yer alan bir çok bilgisayara kopyalanmaktad r. Ancak verilerin büyük bir k sm düzenli olmaktan uzakt r. Birbirinden ba ms z, ayr dosyalar halinde duran verilerin düzenli hale getirilmesi çabas bilgisayarlar n yayg nlaflmaya bafllad ilk y llara dayan r. Düzenli hale getirilen ve birbirleriyle iliflkilendirilen veri parçalar, verinin bilgiye dönüfltürülmesi için elzemdir. Günümüzde kurulufllar, kendileriyle ilgili verileri zaman nda ve do ru flekilde kaydedebilmek, ve bunlar kullanarak iflletmelerini daha iyi yönetebilmek için yar fl içindedir. Verilerini daha iyi yöneten kurulufllar n yaflama flans di erlerine göre daha yüksektir. Depolanan büyük miktarda verinin bilgiye dönüfltürülmesi ancak esnek ve h zl veritaban yönetim sistemleriyle mümkündür. Veritaban verilerin düzenli flekilde depoland bir nesnedir. Ancak, veritaban n n temel amac verileri depolamak de ildir. Örne in, nternet büyük miktarda metin, video, resim gibi verinin depoland bir yer olmas na ra men veritaban olmaktan uzakt r, çünkü nternet te bulunan veri düzensizdir. Ancak, Google, Yahoo, Bing gibi arama motorlar üzerinden sorgulama gerçeklefltirilebilir. Veritabanlar n, veri depolama sistemlerinden ay ran en temel özellik, veriler üzerinde çeflitli kriterlere göre sorgulama yap labilmesi ve bu flekilde yeni bilgilerin türetilebilmesidir. Geleneksel veritaban tan m nda, verilerin düzenli flekilde depolanmas na ve birbiriyle ilgili olmas na gerek yoktur. Ancak, veritaban nda verilerin birbiriyle iliflkili öbekler halinde tutulmas bilgi üretimini kolaylaflt rmaktad r. Gerçek hayatta, veritaban olarak de erlendirilebilecek bir çok veriyi kiflisel arflivlerimizde tutuyoruz. Bir veritaban n n dijital ortamda olmas na gerek yoktur. Örne in, arkadafllar n zdan ö rendi iniz yemek tarifleri, arkadafllar n z n ve akrabalar n z n adresleri, telefon numaralar, do um tarihleri, kiflisel veritabanlar olarak düflünülebilir. Evinizde, önemli olaylar n foto raflar n saklad n z foto raf albümünüz bile bir veritaban olarak görülebilir. çinde kendinizin bulundu u foto raflar aramak zor bir ifltir. Resimleri bir veritaban haline getirerek, içindeki kiflilerin isimlerini, çekildi i tarihi ve resmin konusunu bir veritaban na aktarabilseydiniz, arama ifllemini çok daha k sa sürede yapabilirdiniz. Dijitalleflen verilerin sa lad en büyük kolayl k, verilerin daha kolay sorgulanabilmesidir.

10 4 SIRA S ZDE 1 fiekil 1.1 Veritaban na gelen komutlar n VTYS taraf ndan ifllenmesi Gündelik yaflam n zda bilgisayar ortam na veritaban olarak kaydedildi inde arama iflleviyle hayat n z kolaylaflt racak veri öbeklerini listeleyin. Veritabanlar nda farkl tipte ve miktarda veri bulunabilir. Verilerin nas l depolanaca ve daha h zl flekilde eriflilebilece i, uzun y llar üzerinde çal fl lan konulardan biri olmufltur. Bu amaçla, çeflitli veritaban modelleri gelifltirilmifltir. lk uygulamalarda, veriler dosya sisteminde dosyalar halinde tutulurdu. Zamanla, veri miktar ço ald kça ve veriler karmafl klaflt kça daha h zl eriflim çözümlerine olan talep artm flt r. liflkisel veritaban modeli, flu ana kadar gelifltirilenler aras nda en iyi çözüm olarak evrilmifl ve en yayg n olarak kullan lan veritaban modeli olmufltur. Veritabanlar, Veritaban Yönetim Sistemi (VTYS) ad verilen yaz l mlar üzerinden oluflturulur ve kullan l r. Kullan c lardan gelen sorgulama komutlar, verilerde de ifliklik yap lmas talepleri VTYS taraf ndan al n r ve veritaban na uygulan r (fiekil 1). Bu flekilde kullan c lar, VTYS üzerinden veritaban ndaki veriler üzerinde sorgulama yapabilirler, yeni veriler ekleyebilirler ve olan verileri de ifltirebilirler veya silebilirler. VTYS lerin en önemli ifllevi, veritaban na kullan c lar n en h zl flekilde eriflimini sa lamakt r ve verdikleri komutlar çal flt rarak sonuçlar geri döndürmektir. Sorgulama de ifliklik Kay t silme Veritaban Kay t ekleme Veritaban Yönetimi Sorgulama de ifliklik Microsoft SQL Server, Oracle, IBM DB2, PostreSQL ve MySQL gibi yaz l mlar veritaban yönetim sistemlerinden baz lar d r. Yönetim yaz l mlar, yeni veritaban yaratmak, var olan veritabanlar nda bilgi öbekleri olan tablolar oluflturmak, yedekleme yapmak gibi yönetimsel ifllerin yap lmas n sa lar. Bununla beraber, ana ifllevleri kullan c lardan veya veritaban uygulama yaz l mlar ndan gelen sorgulamalar ve komutlar çal flt rarak sonuçlar döndürmektir. Bu çal flmadaki bütün örnekler, iliflkisel veritaban yönetim sistemi olan PostgreSQL üzerinde gösterilecektir. PostgreSQL, ücretsiz olmas ve yayg n flekilde kullan lmas nedeniyle tercih edilmifltir. SIRA S ZDE 2 Microsoft SQL Server, Oracle, IBM DB2, PostreSQL ve MySQL gibi s k kullan lan VTYS lerine ek olarak di er VTYS lerini wikipedia sitesine bakarak listeleyin.

11 1. Ünite - Veritaban Uygulamalar 5 Verilerin etkin bir flekilde kullan lmas n n bir kurulufl için neden önemli oldu- u, bir ma aza zincirinde yer alan bir ma azan n iflleyifline bakarak anlafl labilir. Ma azada be endi iniz bir ürünü kasaya götürdü ünüzde, kasiyer ürünün barkotlu etiketini barkot okuyucuda okutmaktad r. Barkot okuyucusunun ba l oldu u bilgisayar, barkotta kodlanm fl ürünün numaras n veritaban yönetim sistemine vererek, fiyat n sorgulamaktad r. E er ürün sat n al n rsa, veritaban nda bulunan ma- aza sto undan eksiltilmektedir. Veritaban nda tutulan bilgiler, ma azan n etkin bir flekilde çal flmas n kolaylaflt rd gibi, flirketin üst kademelerinde yer alan karar vericiler için de önemli bilgiler sa lar. Stokta azalan ürünler, flirket yönetiminin denetimindeki ana depodan ma azalara yollanmaktad r. Ayr ca, ana depoda eksilen ürünler için, ma azalarda çok sat lan ürünler üreticilerinden siparifl edilirken, sat fl baflar s düflük ürünler için siparifl verilmeme karar verilebilir. Ürünlerin niteliklerine göre de farkl kararlar al nabilir. Örne in, veritaban nda yer alan sat fl rakamlar ve ürünlerin renkleri üzerinde yap lan sorgulamalarda sar renkli ürünlerin, di erlerine göre daha üst sat fl rakamlar yakalad anlafl l rsa, bu niteli i tafl yan baflka ürünlerin de üreticilerden al nmas düflünülebilir. VER TABANI NED R? Veritaban, veri ve metaveriden oluflur. Metaveri, veri hakk nda veri olarak tan mlan r. Veritaban yönetim sistemleri, veritaban n n yap s n ve içindeki bilgilerin cinsini metaveri olarak tutarlar. Veritabanlar nda veriler, tablolar halinde tutulur. Metaveri, tablonun her alan n n tipini ve anlam n tan mlar. Veritipi ise, tablodaki her alan n (kolonun) tipidir. Herhangi bir alan n veri tipi, say olabildi i gibi, tarih ve metin de olabilir. Örne in, bir personel veritaban nda kifli bilgilerinin depoland bir tablo düflünelim (fiekil 2). Tabloda dört kiflinin kayd bulunmaktad r. Birinci kolonda sicil numaras n n olaca, ard ndan gelen kolonlarda ad, soyad, do um tarihi ve biriminin bulunaca bilgisi metaveridir. VTYS leri her tabloda yer alan kolonlar n içeriklerinin ne olaca bilgisini kullanarak verileri depolarlar. Hastane Bilgi Sisteminde, doktorlar tablosunda olabilecek metaverileri düflünün. 3 SIRA S ZDE fiekil 1.2 personel Personel tablosu sicil_no ad soyad dog_tarih birim Ahmet Mehmet Mustafa Hakan Türker Taflk n Düzgün Taner Tahakkuk Ayniyat Ayniyat Sat nalma Sorgulama, veritaban nda belirli koflullar sa layan verilerin bulunmas ifllemidir. Örne in, ismi A ile bafllayan flehirler fiehirler tablosunda sorgulama yap larak bulunabilir. Sorgulama yan nda, ekleme, de ifltirme ve silme gibi ifllemler de, veritaban ndaki bilginin güncel halde tutulmas amac yla kullan l r. Veritaban nda yap lacak ifllemler, veritaban yönetim sisteminin anlad bir bilgisayar diliyle yaz lm fl komutlarla yap l r. Veritaban ifllemleri için kullan lan ko-

12 6 Veritaban Uygulamalar fiekil 1.3 mut dillerinden biri ve en yayg n kullan lan SQL (Yap sal Sorgu Dili - Structured Query Language) dilidir. Özellikle iliflkisel veritaban sistemleri için tasarlanan SQL dili, veritaban üzerinde sorgulama, de ifltirme, silme ve ekleme gibi ifllemlerin yap lmas n sa lar. Personel veritaban nda, Ahmet isimli kiflileri getirmek için kullan labilecek SQL komutu, fiekil 3 te gösterilmektedir. smi Ahmet olan kifli bilgilerini getiren SQL komutu SELECT sicil_no, ad, soyad, birim FROM personel WHERE ad = Ahmet Bir çok VTYS, kullan c lar na veritaban na eriflebilmeleri ve dönen de erleri biçimlendirmeleri için dördüncü nesil programlama dillerden birini desteklemektedir. Oracle, IBM/DB2 VTYS leri içinde PL/SQL dilinde kod yaz lmas n sa layan modüller bulunmaktad r. PosgreSQL VTYS ise, PL/SQL e çok yak n bir dil olan, PL/pgSQL dilini destekler. PL/SQL gibi programlama dillerinin en önemli getirisi, program n veritaban sunucusu üzerinde çal flmas d r. Veritaban nda yap lan ifllemler sonucu al nan veri, veritaban sunucusunda çal flan PL/SQL program taraf ndan biçimlendirilir ve ifllenmifl sonuç kullan c ya sunulur. Böylelikle, veritaban ve kullan c bilgisayar aras ndaki a üzerinden geçen veri trafi i azal r. fiekil 1.4 degistir isimi PL/pgSQL yordam örne i CREATE OR REPLACE FUNCTION degistir(v_isim varchar, v_ver varchar) RETURNS varchar AS $$ BEGIN IF v_ver IS NULL THEN RETURN v_isim; END IF; RETURN v_isim II / II v_ver; END; $$ LANGUAGE plpgsql; Bir veritaban nda, milyonlarca kay t olabilece i düflünülürse, VTYS ine gönderilen bir sorgunun zaman alaca flüphesizdir. Örne in, ad Ahmet olan kiflilerin bulunmas için, bütün tabloda arama yap lmas gerekebilir. VTYS leri, veritaban indeksleme ad verilen ve bir kolon üzerine uygulanan bir ifllemle, sorgu sürelerini azaltabilirler. ndeksleme ifllemi, bir kitab n içindekiler bölümünü haz rlamaya benzetilebilir. ndekslenen veri üzerinde arama yapmak daha kolayd r. ndekslenen kolonlar için, arama bütün kolona uygulanmaz ve indeks verisi içinde aran r. ndeksleme, sorgu sürelerini indirmekle birlikte, her kay t için bir indeks verisi de oluflturulmas gerekti inden, yeni kay t ekleme süresini art rabilir. ndeks dosyalar nedeniyle, veritaban daha fazla bellek kullan r ve kaplad sabit disk alan artar.

13 1. Ünite - Veritaban Uygulamalar 7 ndeksleme, sadece arama iflleminin s kl kla yap ld kolonlarda uygulanmas gereklidir. Aksi taktirde, veritaban na eriflim süresi artar. D KKAT Veritaban n n, verilerin depolanmas ve verinin bilgiye dönüfltürülmesi iflleminde kullan lan bir yap olarak etkin flekilde kullan m ancak tasar m do ru yap ld - zaman baflar l d r. Verinin organizasyonel olarak tasnif edilmesi ve veritaban n n tasar m veritaban modelleme ad verilen bir süreçle gerçeklefltirilir. Veritaban modeli verinin düzenli hale getirilmesi için gerekli kurallard r ve verilerin veritaban na nas l yerlefltirilece ini tan mlar. Model sayesinde, bir veri y n, birbiriyle iliflkili ve düzenli bir veri yuma haline getirilebilir. Do ru bir flekilde gerçeklefltirildi inde modelleme ifllemi veriler aras ndaki tutarl l art r r ve verilere daha h zl eriflilmesini sa lar. Tasar mdaki hatalar ve yanl fl kararlar, bilginin yanl fl elde edilmesine kadar varan sorunlar ortaya ç kar r. Veritaban etraf na kurulan uygulama yaz l mlar yaz ld ktan ve veriler veritaban na eklenmeye bafllad ktan sonra tasar m n de ifltirilmesi oldukça zordur. yi bir modelle, verilere daha h zl ulafl labilir ve bilgi üretimi daha kolay gerçeklefltirilerek raporlanabilir. Raporlama, veritaban içinde yer alan verilerin, bilgi haline getirilerek doküman haline getirilmesi iflidir ve veritaban üzerinde yap lan uygulamalardan biridir. Yüksek seviyeli dillerden birinde (örne in C#, Java, gibi) yaz lan veritaban uygulama yaz l mlar, kullan c lar n ayr nt lar bilmeden veritaban n kullanmalar n ve di er bir deyiflle kullan c lar n veritaban ndan soyutlanmalar n sa lar. Çünkü kullan c, VTYS nin ayr nt lar n ve veritaban ndaki veri modelini bilmek zorunda de ildir. Veritaban n n soyutlanmas, bir sürücünün kulland araban n motorunun teknik ayr nt lar n bilmemesine benzetilebilir. Uygulama yaz l mlar sayesinde elde edilen bilgi kurumlar n yaflamas ve geliflmesi için gerekli kararlar n al nmas nda kullan l r. Ancak, veritaban tasar m, do ru bilgi elde etmenin anahtar d r. Veritaban organizasyonundaki hatalar, uyumsuzluk ve tekrarlayan veriler, ne kadar iyi yaz l rsa yaz ls n uygulama yaz l mlar - n n do ru ve h zl bir flekilde bilgi sa lamas n engeller. Hayat n z kolaylaflt racak hangi verileri veritaban nda depolamak ve gerekti inde sorgulamak istersiniz? Listeleyiniz. Veritaban Yönetim Sistemlerinin Tarihsel Geliflimi Verilerin depolanmas ve gerekti inde eriflilmesi, bilgisayarlar n yayg nlaflt 1950 li y llardan itibaren devaml gündemde olmufltur. lk uygulamalarda veriler dosyalarda tutulmaktad r. Dizinlerin içine dosyalar n isimleri, içeriklerinin ne oldu unu göstermektedir. Örne in, kisiler.txt dosyas, kiflilerle ilgili bilgileri içermektedir l y llarda, General Electric flirketinden Charles Bachman isimli araflt rmac verinin modellenmesi ve depolanmas na odaklanan, Integrated Data Storage ad verdi i bir yaz l m gelifltirir l y llar n sonunda, IBM flirketi, Information Management System (IMS) ad verilen bir yaz l m piyasaya sürer. IMS, verinin hiyerarflik flekilde modellenmesine dayanan bir sistemdir de, yine IBM flirketinden Edgar Codd isimli araflt rmac, günümüzde yayg n bir flekilde kullan lan iliflkisel veritaban modellerine öncülük eden bir yaklafl m öne sürer. Codd, verilerin ortak anahtarlar (say lar) üzerinden iliflkilendirilmesinin verilerin kolay ulafl labilir hale getirilmesine yard mc olaca n belirtmekte- 4 SIRA S ZDE

14 8 Veritaban Uygulamalar dir. Bu önemli çal flma, günümüzde kullan lan çok say da ticari veritaban uygulamas na esin kayna olmufltur ler, iliflkisel veritaban yönetim sistemlerinin yayg nlaflt dönemlerdir. Bu sistemler içinde çeflitli ifllemlerin yap lmas n sa lamaya yönelik bir dil gelifltirilmesi düflüncesi, SQL (Yap sal Sorgu Dili : Structured Query Language) ad verilen bir bilgisayar dilinin gelifltirilmesine yol açar. SQL dilinin ilk örne i, 1970 lerin sonunda IBM in deneysel anlamda gelifltirdi i bir veritaban üzerinde sorgulama gerçeklefltirmek amac yla gelifltirilmifltir. Baz isteklere göre gelifltirilen dil, 1980 lerde IBM SEQUEL (Ard fl k ngilizce Sorgu Dili - Sequential English Query Language) ismiyle piyasaya sürülmüfltür. Ancak, SEQUEL isminin ticari isim hakk baflka bir flirkette oldu u için, isim SQL olarak de ifltirilir. SQL in bilgisayar endüstrisinde yayg n bir kullan m alan bulmas ve ticari baflar s nedeniyle, Amerika Standartlar Enstitüsü olan ANSI, SQL in standartlaflmas için bir komite kurar. Ard ndan, 1987 de, Uluslararas Standartlar Enstitüsünde (ISO), SQL in bir Dünya standard olmas için çal flmalar bafllat l r. ki y l sonra, standard n ilk sürümü olan SQL-89 duyurulur. Talepler do rultusunda, SQL-89 daha da gelifltirilerek, ikinci nesil standart olan SQL-92 yay nlan r. Üçüncü nesil standartla ilgili çal flmalar, 1999 da tamamlan r ve SQL-99 ad alt nda sunulur. En son olarak SQL:2003 ve SQL:2006 standartlar ortaya ç kar. Ancak, SQL konusundaki standartlaflma bitmemifltir ve yeni özelliklerin kazand r lmas için çal flmalar yap lmaktad r. SQL dilinin, bir programlama dilinde yer alan yap lara (döngüler, case yap lar,vb) sahip olmas için çal flmalar sürdürülmektedir lerin sonlar ve 1990 lar çok amaçl veritaban yönetim sistemlerinin bilgisayar endüstrisinde görüldü ü y llard r. Veritaban yönetim sistemi bu y llarda yap lan de iflikliklerle, sadece alfanümerik (alfabetik ve nümerik) karakterlerden oluflan kay tlar n depoland sistemler olmaktan uzaklafl r. Alfanümerik nitelik tafl mayan, resim, video, ses dosyalar n da depolayan sistemler olarak evrilirler. Art k veritaban yönetim sistemleri, birbiriyle iliflkili her türlü veriyi depolayabilen ve sorgulanan bilgileri h zl bir flekilde sunabilen sistemler haline gelir lar, genel amaçl veritaban kavram n n esnetildi i ve yönetim bileflenlerinin bir üst katman olarak sunuldu u Kurumsal Kaynak Planlama (ERP: Enterprise Resource Planning) ve Yönetim Kaynak Planlama (MRP: Management Resource Planning) gibi uygulamalar n gelifltirildi i y llard r. Oracle, SAP, PeopleSoft, Siebel ve Baan gibi flirketlerin oluflturduklar uygulamalar, veritaban kavram n n da ötesine geçer ve kurumsal süreçlerin veritaban yla bütünlefltirildi i sistemler haline gelir. ERP yaz l mlar, genel olarak, herhangi bir kuruluflun, finans, insan kaynaklar, muhasebe, malzeme tedariki, üretim planlama, stok denetimi gibi faaliyetlerinin, bütünleflik bir sistem halinde yürütülmesini sa lar. Örne in, yap lan bir siparifl durumunda, stok kontrol edilir, gerekli üretim planlan r ve stokta olmad için siparifl edilen malzemelerin tedarikinden sonra üretim gerçeklefltirilir. Her ad m, veritaban nda bir dizi verinin sorgulanmas ve sonuçlara göre yeni verilerin üretilmesine neden olur. Bütün faaliyetler, veritaban nda depolanan veriler üzerinden gerçeklefltirilir ve her ad mda yöneticilere üretim maliyetleri, malzeme fiyatlar gibi bilgiler aktar l r ve 1990 larda, veritaban uygulamalar, genellikle s n rl say da kullan c - n n kulland ve veritaban üzerindeki yükün s n rland r labildi i sistemlerdi. Uygulama yaz l mlar, masaüstünde çal flan programlard ve sunucu/istemci mimarisinde haz rlanm fllard li y llara do ru web siteleri de veritaban destekli çal flmaya bafllar. Web sayfalar ndaki dinamik içerik veritaban ndan getirilerek kullan c lara

15 1. Ünite - Veritaban Uygulamalar 9 sunulur. Ancak, nternet, veritaban yönetim sistemleri için zorlay c bir unsur olmufltur. Ne kadar kullan c n n web sitesine girece i ve dolay s yla veritaban yönetim sistemi üzerinde yarataca yük önceden bilinememektedir. Web üzerinden çal flan ilk uygulamalar, afl r talep durumlar nda duraklama ve yavafll k yaflam fllard r. Neden Veritaban Kullan yoruz? Arkadafllar n z n ad, soyad ve telefon numaralar n tutaca n z bir dosyay bilgisayar n z n masaüstünde oluflturdu unuzu ve içine baz bilgiler koydu unuzu düflünelim. Yaratt n z dosya bir veritaban olarak de erlendirilebilir. Bir arkadafl n z n telefon numaras n arad n zda, dosyay metin editörü içinde açman z ve kiflinin ismini dosyada arayarak numaraya eriflmeniz mümkündür. Dosya büyüdükçe ve dolay s yla içindeki kay t say s artt kça, aranan bilgiye eriflme zaman uzayacakt r. Zaman n z n de erli oldu unu düflünürerek, bilgisayar programc s olan bir arkadafl n za dosya üzerinde arama yapan bir program yazd rd n z düflünelim. Dosyan n biçimi ve içindeki verilerin birbirinden nas l ayr laca, di er bir deyiflle telefon numaralar n n ve bilgilerin sat rlardan nas l ayr laca konusu haz rlad n z program içinde sabit bir flekilde tan mlanmal d r. Uygulamay her çal flt rd n zda, program dosyaya giderek istedi iniz kifliyi aramaktad r. Gereksinimleriniz artt kça, ek bir özellik olarak telefon numaras yan na kiflilerin adreslerini de eklemek istedi inizde, adres dosyas yla birlikte program n z da güncellemek zorunda kal rs - n z. Dosya veri biçimi her de iflti inde uygulamalar n gözden geçirilmesi, uygulamadan elde etti iniz fayday azalt r. Veri biçimi ve uygulamalar n güncellenmesi konusundaki ikilemin çözümü, iliflkisel veritaban yönetim sistemi (VTYS) kullanmakt r. VTYS ler, verinin nas l depoland konusunu uygulamalardan gizler. Uygulamalar n yapmas gereken, bir sorguyu yaparken veya de iflikli i gerçeklefltirirken baz komutlar VTYS e aktarmak ve dönen sonuçlar ekranda kullan c ya göstermekle s n rl d r. VTYS kullan ld nda, veritaban yap s nda yap lan de ifliklikler, uygulamalarda büyük çapta de ifliklik yap lmas n gerektirmez. Verinin nas l depoland ve hangi dosyalar içinde bulundu u, uygulamalardan gizlenir. VTYS kullan l rsa, uygulamalardaki hatalar nedeniyle, dosyaya verilerin yanl fl flekilde yaz lmas durumu gerçekleflmez. Bu flekilde, veritaban ndaki verilerin tutarl kalmas sa lan r. VTYS lerin di er bir özelli i de, veriler için bir güvenlik mekanizmas sa lamas d r. Uygulamalar, veritaban ndaki bilgi öbeklerine eriflimlerini flifreyle gerçeklefltirirler. Yetkisiz eriflimlerin engellenmesi, verilerin do rulu unu sa lama aç - s ndan önemlidir. Veritaban yönetim sistemlerinin sa lad klar avantajlar flöyle özetlenebilir: 1. Veritaban içindeki verilerin tutarl l n sa lamas 2. Veritaban kullanan uygulamalar n gelifltirilmesi için gerekli zaman k saltmas 3. Uygulamalar n, ufak de iflikliklerle farkl veritaban yönetim sistemlerine tafl nabilmesi 4. Yetkisiz eriflimlerin engellenmesi ve veri güvenli inin sa lamas 5. Verinin yönetimini yapabilmesi ve h zla veri modelini de ifltirebilmesi Ancak, veritaban yönetim sistemlerinin avantajlar kadar dezavantajlar da vard r. VTYSler, büyük miktarda ve karmafl k verilerin depolanmas ve kullan lmas için tasarlanm fllard r. Basit uygulamalar için oldukça karmafl k olabilirler. Uygulama gelifltirmek için, veritaban yönetim sistemleri üzerine bilgi edinmek ve hatta

16 10 Veritaban Uygulamalar e itim almak gerekebilir. Ayr ca, veritaban yönetim sisteminde gerçekleflen bir hatada bütün uygulamalar durabilir. VER TABANI TÜRLER VE UYGULAMALARI Veritabanlar, büyük miktarda verinin topland ve verinin bilgiye dönüfltürülmesinin gerekti i her alanda kullan labilir. VTYS lerinin yayg nlaflmas ve üzerinde çal flan donan mlar n ucuzlamas, veritaban uygulamalar n n da yayg nlaflmas na olumlu etkide bulunmufltur. Veritaban uygulamalar içinde, flirketlerin ve kurumlar n iflletimi için kullan lan veritabanlar en büyük grubu oluflturulur. flletme veritabanlar, göreceli olarak yüksek say daki ifllemi kaydederler ve verileri de ifltirirler. Dünya üzerindeki büyük flirketlerin, iflletmelerini iyi flekilde yönetmek için kulland klar veritaban sistemleri bulunur. Örne in, müflterilerinin verilerini kaydederken, insan kaynaklar sistemleriyle çal flanlar n n kay tlar n tutarlar. Üretim süreçlerinde kullan lan veritaban uygulamalar, flirketlerin etkin ve denetimli flekilde iflletilmelerini sa lar. flletme veritabanlar için, genellikle o andaki veri önemlidir. Veritaban nda yer alan stok bilgilerinin bir hafta önce ne oldu undan çok, o anda hangi verileri içerdi i iflletme için daha önemlidir. Veri ambarlar, tarihsel içerikli verileri depolayan veri merkezleridir. Verilerin tarihsel olarak de ifliminin incelenmesi ve verilerdeki de iflimin incelenerek bilgiye dönüfltürülmesi, veri ambarlar n n temel kurulufl amac d r. Bir ma azan n iflletim veritaban ndan al nan tarihsel veri, o ma azan n giderek daha fazla ifl yapt n m yoksa gidererek azalan bir sat fl çizgisi yakalad n m belirlememizi sa layabilir. Uygulamalardan biri olan veri madencili i (data mining), çok büyük veri y nlar içinden çeflitli bilgilerin türetilmesini sa lar. Veri madencili i bir çok farkl kökenden veri kayna ndan veri al nmas n ve bu veriler aras ndaki iliflkilerin bulunmas n hedefler. Örne in, hava durumu ölçümlerinin, ülkenin ekonomik verilerinin ve bir market zincirinde bütün müflterilerin yapt al flverifl kay tlar n n bir araya topland n düflünelim. Hava durumu ve sat fl rakamlar aras ndaki iliflki, ma- aza zincirinin kampanya düzenleyece i zamanlar belirlemesine yarayabilir. Çevrimiçi analitik ifllem (OLAP: Online Analytical Processing), iliflkisel raporlama ve veri madencili ini içeren veritaban uygulamas d r. OLAP uygulamalar, büyük miktarda çok boyutlu veri üzerinde yap lan analizleri ve raporlamalar içerir. Çok boyutlu veriye h zl bir flekilde eriflmek ve büyük miktarlardaki veriyi iflleyebilmek için, geleneksel iliflkisel veritaban modelinden daha farkl modeller kullan l r. Çevrimiçi ifllem (online transaction) veritabanlar (OLTP: Online Transaction Processing Database) çok say da kullan c n n veritaban na ayn anda ulaflmas n sa layan bir uygulamad r. OLTP, küçük verilerin veritaban ndan h zl bir flekilde al nmas n ve verilerin veritaban na h zl bir flekilde yaz lmas n gerektirir. Bir çevrim içi al flverifl sitesinin veritaban OLTP veritabanlar na güzel bir örnektir. Da t k veritabanlar, verilerin tek bir yerde tutulmas yerine, da t k flekilde farkl sunucular üzerinde depolanmas na ve birbirine bilgisayar a lar üzerinden ba lanmas na dayan r. Böyle bir yap n n iki temel amac bulunur. Birincisi, verinin kopyalar n n ç kar larak farkl sunuculara aktar lmas, bu flekilde verinin fiziksel güvenli inin sa lanmas d r. kincisi, birbirinden göreceli olarak ba ms z olarak çal flan ama tek bir veritaban içinde yer alan veri öbeklerinin, kullan ld klar tesislerdeki sunucularda tutulmas d r. Örnek olarak, üretimle ilgili veritaban n n üretim tesisinde bulunmas ve muhasebe veritaban n n flirket merkezinde tutulma-

17 1. Ünite - Veritaban Uygulamalar 11 s verilebilir. Da t k veritabanlar kullanman n çeflitli avantajlar bulunur: 1) verinin birden fazla kopyas n n tutulmas nedeniyle felaket durumlar na daha dayan kl d r. 2) daha fazla sunucu kullan ld ndan daha h zl d r. 3) kapasitesi yüksek tek bir bilgisayar yerine, daha düflük kapasiteli çok say da sunucunun kullan lmas n n maliyeti daha düflüktür. 4) da t k sistemde yer alan bir veritaban n n durdurulmas n n di er veritabanlar na ba l otomasyon yaz l mlar n etkilememesidir y - l nda, bir cep telefonu operatörünün stanbul daki tesislerinde gerçekleflen su bask n nda, sunucu altyap s sular alt nda kalm fl ve bir süre hizmet vermemifltir. Da- t k veritaban yap s kullan lsayd, çöken altyap n n farkl yerlerdeki kopyalar, kesintiye neden olmadan görevi devralabilirdi. Gömülü veritabanlar, özel bir amaca göre tasarlanm fl bilgisayarlar üzerinde çal fl rlar. Örne in, bir uçakta yer alan seyrüsefer sisteminde, uçaktaki bütün sensörlerden al nan bilgilerin kaydedildi i bir veritaban bulunur. Uça n konumu, yak t harcama oranlar ve benzeri veriler, bu veritaban nda tutulur ve gerekti inde sorgulan r. Cep telefonlar ve mobil cihazlar içinde de gömülü veritabanlar bulunmaktad r. Örne in, bir cep telefonu içinde telefon ve adres verilerinin tutuldu u alanda kifli adlar na göre sorgulama yapmak, gömülü veritaban uygulamalar ndan biridir. Medya veritabanlar, video ve resim gibi çoklu ortam dosyalar n depolayan sistemlerdir. Özellikle, 2000 li y llar nda bafl ndan itibaren sabit disk teknolojilerinin daha fazla kapasite sa layacak flekilde geliflmesi, yüksek kapasite gerektiren medya dosyalar n n da saklanabilmesini sa lam flt r. Youtube, Picasa gibi sistemler, çok say da medya dosyas n sistemlerinde depolayabilmekte ve kullan c lar na sunabilmektedir. Veri Modelleri Veri modelleri, di er bir deyiflle verilerin birbirleriyle olan iliflkilerinin belirlenmesi bilgisayar sistemlerinin ilk gelifltirildi i y llardan itibaren gündemde olan bir konudur. lk veri modellerinde, verileri depolamak için dosyalar kullan l rd. Dosya sistemi çerçevesinde, veri öbekleri ayr dosyalarda depolan r ve dosya dizinleri alt nda yap land r l rd. Verilerin tutuldu u dosyalar aras ndaki iliflkilerin de erlendirilmesi sürecinde kullan lan araçlar bu amaçla haz rlanan programlard. Yaz lan program, aranan veriyi dosya içinde arar ve sonuçlar kullan c ya gösterirdi. Dosyan n yap s de ifltirildi inde ve yeni veri alanlar eklendi inde, program n yeniden düzenlenmesi gerekliydi. Di er bir veritaban modeli, verilerin hiyerarflik anlamda düzenlenmesini gerektirir. Örne in, hiyerarflik olarak modellenmifl co rafi bilgi veritaban örne i fiekil 5 te gösterilmektedir. Bir köyle ilgili bilgilere eriflmek için, ilk önce ülkesini, ard ndan ilini ve ilçesini bulmak gerekmektedir. Hiyerarflik düzende, köye iliflkin bilgiye do rudan ulaflmak mümkün de ildir. Bu modelin en önemli özelli i, veriler aras nda birden-çok tipinde modellemeyi mümkün k lmas d r. Örne in, bir ülkenin alt nda birden fazla co rafi bölge olabilir. Bir ilçeye ba l birden fazla köy bulunabilir. Ancak, çoktan-çoka verilerde, hiyerarflik düzen çal flmamaktad r. Çoktançoka verilere örnek olarak, bir kiflinin birden fazla derne e üye olmas verilebilir.

18 12 Veritaban Uygulamalar fiekil 1.5 Hiyerarflik Veritaban modeli Ülke Bölge l lçe Bucak Köy Mezra fiekil 1.6 A modeline dayal bina veritaban Çoktan-çoka olan modellemelerde, hiyerarflik düzenin kullan lamamas, hiyerarflik modelden, a veritaban modelinin türetilmesine yol açm flt r. Hiyerarflik model ters a aç flekli iliflkileri tan mlamak için yeterliyken, a modelinde bir örgü yap s görülmektedir. fiekil 6 da bina veritaban görülmektedir. Bir binan n hem bir caddeye cephesi varken, di er bir cephesi o caddeye aç lan bir sokakta olabilir. Ayn bina, iki farkl tablodaki verilerle ayn anda iliflkilidir. Hiyerarflik modelde tan mlanmas zor olan bunun benzeri durumlar, a modelinde çözümlenmifltir. Hiyerarflik veritaban modelindeki en Sokak Cadde önemli koflul, bir kayda ulafl rken hiyerarflinin üst bölümlerinden alt bölümlerine do ru inme gereklili idir. Di er bir deyiflle, hiyerarfli a ac nda daha genel olan üst bölümlerden daha özel olan alt k s mlara inilerek ara- Bina nan veriye ulafl lmaktad r. Hiyerarflik yap, veri organizasyonunu daha yap sal hale getirmesine ra men, arama iflleminin yavafllamas na neden olur. fiekil 5 te gösterilen veritaban nda, bir köyün aranmas iflleminde aramay h zland rmak için, hiyerarfliyle u raflmadan, do rudan köyle ilgili tabloda arama yap lmas gereklidir. flte, bu amaç do rultusunda iliflkisel veritaban modeli gelifltirilmifltir. liflkisel veritabanlar nda, kay tlar n birbirleriyle olan iliflkileri her bir kay da verilen numaralar n, di er veri öbeklerinde kullan lmas yla sa lanmaktad r. liflkisel veritabanlar n n nas l kuruldu unu gösterebilmek için, bir hastane bilgi sisteminde yer alan randevu sistemini düflünelim. Her bilgi öbe ine tablo ad n verelim. Doktorlar tablosunun, doktorlarla ilgili çeflitli verilerle birlikte her doktora verilen eflsiz (unique) bir numaradan olufltu unu düflünelim (fiekil 7). Di er yandan, hasta bilgilerinin ve hastaya verilen eflsiz kay t numaras n n da benzer flekilde hastalar tablosunda yer ald n varsayal m (fiekil 8). Randevu tablosu, hastalar ve doktorlar tablolar n iliflkilendiren bir bilgi öbe idir (fiekil 9). Eflsiz olarak ve-

19 1. Ünite - Veritaban Uygulamalar 13 rilen numaralara, birincil anahtar (primary key) ad verilmektedir. Her kay tta, doktorun ve hastalar n eflsiz numaralar ve randevu tarihi yer almaktad r. Örne in, ilk kay tta doktor_no olarak görülen 1717, doktorlar tablosunda Murat Aflc ya karfl l k gelmekte, hastan n da Ahmet Taflç oldu u görülmektedir. Her kayda verilen eflsiz numaralar üzerinden kurulan iliflkiler, iliflkisel veritaban n n temelini oluflturmaktad r (fiekil 10). doktor_no ad soyad diploma_no 1717 Murat Aflc Kemal Taner Burçin Kozak Mustafa Ece Tablo 1.7 Doktorlar tablosu hasta_no ad soyad boy kilo 6672 Ahmet Taflç Deniz Çoker Mehmet Türker Mustafa Ece Tablo 1.8 Hastalar tablosu rand_no dok_no has_no saat : : : :30 Tablo 1.9 Randevu tablosu randevu rand_no: NUMBER dok_no: NUMBER has_no: NUMBER saat: DATETIME doktorlar doktor_no: NUMBER ad: VARCHAR soyad: VARCHAR diploma no: VARCHAR fiekil 1.10 liflkisel veritaban örne i hastalar hasta_no: NUMBER ad: VARCHAR soyad: VARCHAR boy: NUMBER kilo: NUMBER liflkisel veritabanlar nda tutarl veriler oluflturmak için çeflitli kurallar konulmas gerekebilir. Hastalar ve doktorlar tablolar ndaki ad ve soyad kolonlar n n alfabetik karakterlerden oluflmas ve kesinlikle bofl olmamalar da verilerin geçer-

20 14 Veritaban Uygulamalar lili ini sa layabilir. Randevu tablosunda, bütün alanlar n dolu olmas di er bir kofluldur. Örne in, randevu tablosundaki bir kay tta hastan n numaras n n olmamas, geçersiz bir kay t oldu unu gösterir. Her hastan n ve doktorun kay t numaralar eflsiz olmal d r. Bir ya da daha fazla doktorun ayn numaray almas, randevu tablosunda s k nt ç karacak, randevunun gerçekten hangi doktordan al nd bilinmeyecektir. VTYS leri, yeni bir kay t eklenirken, bu ve benzeri durumlar kontrol edecek mekanizmalara sahiptir. Tablo, kullan c taraf ndan VTYS üzerinde oluflturulurken, hangi kolonda ne tür bir verinin beklendi i tan mlanabilir. Eflsiz olmas gereken kolonlar, bofl olmamas gereken alanlar n hepsi, tablonun yarat lmas s ras nda tan mlan r ve VTYS konulan kurallar tabloya yeni kay t eklendi inde iflletir. Geçersiz bir kay t eklenmeye çal fl ld nda, kayd eklemez ve kullan c ya hata mesaj döndürür. Veritaban yönetim sistemlerinin, sorgular etkin ve h zl bir flekilde gerçeklefltirmek için verilere eriflimi h zland rmas için kullan lan yönteme indeksleme ad verilir. nsanlar da, veritaban yönetim sistemleri gibi ellerindeki veriye eriflimi h zland rmak için çeflitli yöntemler kullan l rlar. Örne in, bir grup flehrin içinde baz flehirlerin nüfuslar na gerek duyuluyorsa, yap lacak en ak lc düzenleme, flehirleri harf s ras na sokmakt r. Bu flekilde, aranan flehrin nüfus bilgileri en h zl flekilde elde edilebilir. L fik SEL VER TABANI YÖNET M S STEMLER N N SORUNLARI Veritabanlar, her çeflit uygulamada kullan labilen genel amaçl yap lar olmas na ra men, baz özel durumlarda istenen baflar m de erlerini gösteremezler. En büyük sorunlardan biri, VTYS lerinin çevrimiçi sistemlerde yaflad klar sorunlar oluflturur. Çevrimiçi sistemlerde, özellikle web temelli uygulamalarda kullan c say s - na ve yap lan ifllem miktar na s n rlama getirilmedi i sürece, veritaban sistemleri afl r yüklenebilir ve uygulama yaz l mlar na cevap vermekte zorlanabilirler. Verilerin güvenli inin sa lanmas ve eriflim kontrolü, veritaban yönetim sistemlerinin karfl laflt klar önemli sorunlardan biridir. Web temelli çal flan sistemlerin say s artmakta, arkadaki veritabanlar nda yer alan verilerin güvenli inin sa lanmas daha riskli olmaktad r. Veri miktar n n art fl ve büyük veri kümeleriyle çal flmak, VTYS lerinin karfl laflt klar sorunlar n bir di eridir. Büyük veri kümeleri üzerinde yap lan sorgularda yan t süresinin uzamas, uygulama yaz l mlar n kullanan kiflilerin bilgiyi geç elde etmesine neden olur. Her bilgisayar sisteminin, ifllem kapasitesinde fiziksel s n rlar bulunur. S radan bilgisayarlar n bile saniyede yapabilecekleri ifllem miktar çok yüksek olsa da, sabit disk gibi girifl ç k fl birimlerine olan eriflimlerdeki s n rlar veritaban baflar m n s n rland r l r. Veritaban performans, merkezi ifllem biriminin (CPU) h z ndan daha çok, çevre elemanlar n n h z yla s n rl d r. Çünkü, veritaban dosyalar genellikle sabit disklerde veya harici depolama birimlerinde saklan r. Çok say da kullan - c n n veritaban nda sorgulama yapmas, depolama birimlerinde yer alan veritaban dosyalar na eriflim miktar n art raca ndan yavafll k yaflanmas sorununu yaratabilir. Büyük veri kümeleriyle çal flman n VTYS inde sorun yarataca unutulmamal d r. Büyük miktarda verinin sabit disklerde tutulmas, sorgulamalar n sabit disklere eriflim miktar n art rmas, toplam baflar m seviyesini azaltmaktad r. D KKAT Veritaban Yönetim Sistemlerinin çal flt sunucu bilgisayarlara, yüksek h zl depolama sistemleri veya sabit diskler tak lmas performans art r r.

21 1. Ünite - Veritaban Uygulamalar 15 Efl zamanl eriflimlerde, veritaban ndaki verilerdeki tutarl n n bozulmas durumu karfl lafl lan sorunlardan biridir. Örne in, bir uçak rezervasyon/check-in sisteminde iki kullan c n n, uçaktaki bofl koltuklar gösteren ekrana girdiklerini varsayal m. ki kullan c n n da, 17-F koltu unu iflaretleyerek, check-in ifllemini ayn anda yapmaya çal flt klar n düflünelim. Bu koltu un her iki kullan c ya da ayr lmas durumunda, verilerde tutars zl k görülecek ve bir koltuk birden fazla kifliye sat lm fl olacakt r. Uygulama gelifltiricilerinin, özellikle çok kullan c l çevrim içi uygulamalarda karfl lafl labilecek bu tür sorunlar çözmek için dikkatli olmas gerekmektedir. Çok kullan c l sistemlerde veri tutars zl sorununu çözmek için, VTYS lerinde yer alan kay tlar kilitleme (lock) ve birden fazla komutun ayn grupta iflletilmesini sa layan hareket (transaction) özelliklerinin kullan lmas gerekmektedir. Örne- in, uçak check-in sisteminde, 17-F koltu unu iflaretleyerek seçen kifli, 17-F koltu- uyla ilgili kayd di erlerinin eriflimini engellemek için kilitler. Di er kifli ayn koltu u iflaretlemeye çal flsa da sistem kay t kilitli oldu u için izin vermez. Kilitleme özelli i ile, ayn koltu un birden fazla kifli taraf ndan al nmas engellenmekle birlikte, ifllemin yaratt muhtemel baz sorunlar da vard r. E er, yaz l mdaki bir hata nedeniyle, kald r lmas gereken kilit kald r lmazsa, koltuk kullan lmaz duruma gelebilir. Kilitleme iflinin oluflturdu u ikinci sorun da, bu ifllemin VTYS için bir ek bir ifllem anlam na gelmesidir. Çünkü VTYS i tabloda yap lacak her ifllem için öncelikle kilitli olan kay tlar dikkate almaya çal flmakta ve bu da genel performans düflürmektedir. Veritaban na eriflim yetkisinin kimlerde olaca, verilerin kimler taraf ndan sorgulanabilece i ve kimlerin veri de ifltirme veya ekleme yetkisinin olaca sorunu, uygulama gelifltiricileri için çözülmesi gereken sorunlardan biridir. Veritaban Yönetim Sistemleri kullan c tan mlama ve her tablo için yetkilendirme olana sa lamaktad r. Ancak, uygulama gelifltiricileri, genellikle veritaban eriflimlerini bir kaç kullan c tan mlayarak ve bu kullan c lar üzerinden uygulama yaz l mlar na yapt rmay tercih ederler. Bu flekilde kullan c veritaban ndaki ayr nt lardan soyutlan r. Veritaban na kullan c lar n do rudan eriflimlerini engellemek ve uygulama yaz l mlar üzerinden ifllemleri gerçeklefltirmenin di er bir avantaj da, verilerdeki tutarl - l sa lamakt r. Az önce bahsi geçen, havayolu check-in sistemini örnek verirsek, bir check-in ifllemi, birden fazla tabloda arka arkaya ve her ad mda bir önceki aflamadaki sonuçlar n kullan ld bir dizi ifllem yapmay gerektirebilir. Bu anlamda, uygulama yaz l mlar üzerinden veritaban na eriflim, hem güvenli i hem de verinin tutarl l n sa lamas aç s ndan önemlidir. Art k günümüzde, yap land r lm fl veriler d fl nda düzgün bir yap s olmayan verilerin depolanmas ve üzerinde arama iflleminin gerçeklefltirilmesi de gerekli olmaya bafllam flt r. Web de bulunan milyarlarca web sayfas içinde kelimelerin aranmas bunun en güzel örne idir. Web sayfalar n n belirli bir düzeni yoktur ve içinde kelimelerin ve kelime gruplar n n aranmas d fl nda yap labilecek çok az fley vard r. Metin halinde bulunan verilerle u raflmak, düzgün yap l veriler için tasarlanm fl veritaban yönetim sistemleri için oldukça zor bir ifltir. VTYS üreticisi firmalar, metin içinde kelime arama ve metin içindeki anahtar kelimeleri indeksleme iflleri için çeflitli ekler gelifltirmektedirler.

22 16 Veritaban Uygulamalar Özet A MAÇ 1 A MAÇ 2 liflkisel veritaban n n hangi uygulamalarda yararl oldu una karar verebileceksiniz. liflkisel veritaban modeli, günümüzde kullan - lan bir çok veritaban uygulamas nda baflar yla kullan lmaktad r. Veri tekrar n engelleyecek flekilde verilerin birbiriyle iliflkili tablolarda tutulmas, sorgu h z n art rmakta ve veritaban performans n yükseltmektedir. liflkisel veritaban uygulamalar n di er veritaban türlerinden ay rabileceksiniz. Hiyerarflik ve a modellerinde, çoktan çoka veri modellerinde s k nt lar yaflanmakta ve iliflkisel veritaban modeli daha iyi sonuç vermektedir. Ancak, biribirine ba l binlerce tablonun bulunmas ve çok say da tabloyu ilgilendiren sorgulamalarda, örne in veri madencili i gibi uygulamalarda, iliflkisel veritaban modeli iyi çal flmamaktad r. Bu nedenle, veri madencili i uygulamalar nda farkl modeller kullan lmaktad r. A MAÇ 3 A MAÇ 4 Bir veritaban n oluflturan temel bileflenleri listeleyebilecek ve iliflkisel veritaban yönetim sisteminin nas l çal flt n aç klayabileceksiniz. liflkisel veritaban sistemlerinde, veriler tablo ad verilen yap larda tutulur. Her tablo, farkl say da alandan veya di er bir deyiflle özellikten oluflur. Tabloya veri girilirken, alanlara karfl l k gelen de- erler, o alan n veri tipinde girilerek kay tlar oluflturulur. Farkl tablolar n kolonlar aras ndaki iliflkiler, iliflkisel veritaban n n en temel tasar m özelli idir. SQL diliyle yap lan iflleri tan mlayabileceksiniz. SQL (Yap sal Sorgu dili), 1980 lerde gelifltirilen ve günümüzde yayg n flekilde kullan lan uluslararas bir standarda dayal veritaban sorgu dilidir. Veritaban yönetim sistemlerinin büyük bir k sm, SQL dilini standartlara uygun flekilde destekler. SQL diliyle, veritaban ve içinde tablolar oluflturulabilir, farkl koflullara dayal sorgular kurulabilir, veritaban veya tablo silinebilir, kay t eklenebilir, silinebilir ve de ifltirilebilir. Bir kaç sat rl k komutlar sayesinde, veritaban nda çok say da kayd ilgilendiren ifllemler kolayl kla gerçeklefltirilebilir.