第八章數(shù)據(jù)庫編程-數(shù)據(jù)庫原理

第八章數(shù)據(jù)庫編程8.1嵌入式SQL8.2存儲過程8.3ODBC編程8.1嵌入式SQL建立數(shù)據(jù)庫后就要開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)了。標(biāo)準(zhǔn)化SQL是非過程化的查詢語言，具有操作統(tǒng)一、面向集合、功能豐富、使用簡單等多項優(yōu)點。但和程序設(shè)計語言相比，高度非過程化的優(yōu)點同時也成了它的缺點：缺少流程控制能力，難以實現(xiàn)業(yè)務(wù)中的邏輯控制，SQL編程技術(shù)可以有效克服這一缺點，提高應(yīng)用系統(tǒng)和RDBMS間互操作性。應(yīng)用系統(tǒng)中使用SQL編程來訪問和管理數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的方式主要有:嵌入式SQL、PL/SQL(存儲過程)、ODBC編程、JDBC編程和OLEDB編程等方式。嵌入式SQL是將SQL語句嵌入程序設(shè)計語言中，被嵌入的程序設(shè)計語言，如C，C++，PB，JAVA，VB等稱謂宿主語言，簡稱主語言。對ESQL，RDBMS一般采用預(yù)編譯方法處理，即由RDBMS的預(yù)處理程序?qū)υ闯绦蜻M行掃描，識別出ESQL語句，把它們轉(zhuǎn)換成語言調(diào)用語句，以使主語言編譯程序能識別它們，然后由主語言的編譯程序?qū)⒓兊闹髡Z言程序編譯成目標(biāo)碼。在ESQL中，為了能夠區(qū)分SQL語句和主語言語句，所有SQL語句都必須加標(biāo)志。但不同主語言所規(guī)定加的標(biāo)志不同。8.1.1嵌入式SQL的處理過程8.1.2嵌入式SQL與主語言的通信數(shù)據(jù)庫工作單元與源程序工作單元之間的通信主要包括：1、向主語言傳遞SQL語句執(zhí)行狀態(tài)信息，使主語言能夠據(jù)此信息控制程序流程，主要用SQL通信區(qū)SQLCommunicationArea（簡稱SQLCA）實現(xiàn)；2、主語言向SQL語句提供參數(shù)，主要用主變量（HostVariable)實現(xiàn)；3、將SQL語句查詢數(shù)據(jù)庫的結(jié)果交給主語言處理，主要用主變量和游標(biāo)（Cursor)實現(xiàn)。一、SQL通信區(qū)SQL語句執(zhí)行后，系統(tǒng)要反饋給主語言若干信息主要包括描述系統(tǒng)當(dāng)前工作狀態(tài)的運行環(huán)境的各種數(shù)據(jù)。這些信息將送到SQLCA中。主語言從SQLCA中取出這些狀態(tài)信息，據(jù)些決定接下來的的流程。SQLCA在應(yīng)用程序中要事先加以定義，一般都是系統(tǒng)級變量。SQLCA中有一個變量SQLCODE用來存放每次執(zhí)行SQL語句后返回的狀態(tài)代碼。主語言每執(zhí)行完一條SQL語句之后都不得應(yīng)該測試一下SQLCODE的值，以了解該SQL語句執(zhí)行情況并做相應(yīng)處理。二、主變量嵌入式SQL語句中可以使用主語言的程序變量來輸入或輸出數(shù)據(jù)。SQL語句中使用的主語言程序變量簡稱為主變量。主變量根據(jù)其作用的不同，分為輸入主變量和輸出主變量。輸入主變量由主語言對其賦值，SQL引用；輸出主變量由SQL語句對其賦值或設(shè)置狀態(tài)信息，返回給主語言。一個主變量可以附帶一個任選的指示變量(IndicatorVariable)。指示變量是一個整型變量，用來“指示”所指主變量的值或條件。指示變量可以指示輸入主變量是否為空值，可以檢測輸出主變量是否是空值，值是否被截斷。所有主變量的指示變量必須在SQL語句{}之間進行說明。說明之后，主變量可以在SQL語句中任何一個能夠使用表達式的地方出現(xiàn)，為了與數(shù)據(jù)庫對象名區(qū)別，SQL語句中的主變量名和指示變量前要加“：”作為標(biāo)志。三、游標(biāo)SQL是面向集合的，一條SQL語句可以產(chǎn)生或處理多條記錄。而主語言是面向記錄的，一組變量一次只能存取一條記錄。所以需要用游標(biāo)來協(xié)調(diào)這兩種不同的處理方式。游標(biāo)是系統(tǒng)為用戶開設(shè)的一個數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，存放SQL語句的執(zhí)行結(jié)果，每個游標(biāo)都有一個名字，用戶可以通過游標(biāo)逐一獲取記錄，并賦給主變量，交由主語言進一步處理。四、建立和關(guān)閉數(shù)據(jù)庫連接嵌入式SQL程序要訪問數(shù)據(jù)庫必須先連接數(shù)據(jù)庫。RDBMS根據(jù)用戶信息對連接請求進行合法性驗證，只有通過身份驗證，才能建立一個合法連接。1、建立數(shù)據(jù)庫連接2、關(guān)閉數(shù)據(jù)庫連接當(dāng)某個連接上的所有數(shù)據(jù)庫操作完成后，應(yīng)用程序應(yīng)該主動釋放所占用的連接資源。五、程序?qū)嵗?，以PB為主語言進行講解8.1.3不用游標(biāo)的SQL語句有的ESQL語句不需要使用游標(biāo)，它們是：說明性語句、數(shù)據(jù)定義語句、數(shù)據(jù)控制語句、查詢結(jié)果為單記錄的SELECT語句、非CURRENT形式的增刪語句。一、查詢結(jié)果為單記錄的SELECT語句例：根據(jù)學(xué)生學(xué)號查詢學(xué)生信息，假設(shè)已經(jīng)把要查詢的學(xué)號賦給了主變量givensnoEXECSQLSELECTSNO,SNAME,SSEX,SAGE,SDEPTINTO:HSNO,:HNAME,:HSEX,:HAGE,:HDEPTFROMSTUDENTWHERESNO=:givensno;二、非CURRENT形式的增刪改語句有些增刪語句不需要使用游標(biāo)，不是CURRENT形式的，在UPDATE的SET子句和WHERE子句中可以使用主變量，SET子句還可以使用指示變量。EXECSQLUPDATEscSETgrade=:newgradeWHEREsno=:givensno;sageid=-1;EXECSQLUPDATEstudentSETsage=NULLWHEREsdept='CS';EXECSQLDELETEFROMscWHEREsno={SELECTsnoFROMstudentwheresname=:stuname);8.4.1使用游標(biāo)的SQL語句必須使用游標(biāo)的SQL的語句有：查詢結(jié)果為多條記錄的SELECT語句、CURRENT形式的UPDATE和DELETE語句。一、查詢結(jié)果為多條記錄的SELECT語句（1）用DELCARE說明游標(biāo)；（2）用OPEN語句打開游標(biāo)；（3）用FETCH語句推進游標(biāo)，一般用一循環(huán)結(jié)構(gòu)；（4）使用完后，用CLOSE關(guān)閉游標(biāo)。游標(biāo)關(guān)閉后，就不再和原來的查詢結(jié)果集相聯(lián)系。但關(guān)閉的游標(biāo)可以再次打開使用，方法同上。二、CURRENT形式的UPDATE和DELETE語句UPDATE和DELETE語句都是集合操作，如果只想修改或刪除其中的某個記錄，則需要用帶游標(biāo)的SELECT語句查出所有滿足條件的記錄，從中進一步找出要修改或刪除的記錄，然后用CURRENT形式的UPDATE和DELETE語句操作。即要用子句WHERECURRNETOF<游標(biāo)名>8.1.5動態(tài)SQL動態(tài)SQL方法允許主語言在運行過程中臨時“組裝”SQL語句。動態(tài)SQL支持動態(tài)組裝SQL語句和動態(tài)參數(shù)兩種形式，給開發(fā)者提供設(shè)計任意SQL語句的能力。一、使用SQL語句主變量二、動態(tài)參數(shù)1.聲明SQL語句主變量2.準(zhǔn)備SQL語句(PREPARE)3.執(zhí)行準(zhǔn)備好的語句(EXECUTE)8.2存儲過程SQL99標(biāo)準(zhǔn)中給出了SQL-invokedroutines的概念,它可以分為存儲過程(SQL-invokedprocedure)和函數(shù)(SQL-invokedfunction)兩類。8.2.1PL/SQL的塊結(jié)構(gòu)基本的SQL是高度非過程化的語言。ESQL將SQL語句嵌入程序設(shè)計語言，借助高級語言的控制功能實現(xiàn)過程化。PL/SQL程序的基本結(jié)構(gòu)是塊。所有的PL/SQL程序都是由塊組成的。這些塊之間可以互相嵌套，每個塊完成一個邏輯操作。定義部分{執(zhí)行部分{DECLARE變量、常量、游標(biāo)、異常等/*定義的變量、常量等只能在該基本塊中使用，當(dāng)基本塊執(zhí)行結(jié)束時，定義就不再存在。*/BEGINSQL語句、PL/SQL的流程控制語句EXCEPTION異常處理部分/*在出現(xiàn)異常時，采取相應(yīng)的措施*/END；8.2.2變量和常量的定義1.PL/SQL中定義變量的語法形式是變量名數(shù)據(jù)類型[[NOTNULL]]：=初值表達式或變量名數(shù)據(jù)類型[[NOTNULL]初值表達式]2.常量的定義類似于變量的定義常量名數(shù)據(jù)類型CONSTANT：=常量表達式常量必須要給一個值，并且該值在存在期間或常量的作用哉內(nèi)不能改變。3.賦值語句變量名稱：=表達式8.2.3控制語句PL/SQL提供了流程控制語句，使用時要參考具體的產(chǎn)品手冊的語法規(guī)則一、條件控制語句1.IF<條件表達式>THEN{語句序列}ENDIF2.IF<條件表達式>THEN{語句序列1}ELSE{語句序列2}ENDIF3.在THEN和ELSE子句中還可以嵌套使用IF語句。二、循環(huán)控制語句1、最簡單的循環(huán)語句LOOPLOOP{循環(huán)體，一組PL/SQL語句}ENDLOOP；多數(shù)RDBMS的PL/SQL都提供了EXIT、BREAK等循環(huán)結(jié)束語句，以保證LOOP語句能夠在適當(dāng)?shù)臈l件下結(jié)束。2、WHILE-LOOPWHILE<條件> LOOP{語句序列}ENDLOOP；3、FOR-LOOPFOR計數(shù)器IN[步長]下界…上界LOOP{語句序列}ENDLOOP三、錯誤處理如果PL/SQL在執(zhí)行時出現(xiàn)異常，則應(yīng)該讓程序在產(chǎn)生異常的語句處停下來，根據(jù)異常的類型去執(zhí)行異常處理。使用時要根據(jù)具體DBMS系統(tǒng)來進行處理。8.2.4存儲過程存儲過程和函數(shù)是命名塊，它們被編譯后保存在數(shù)據(jù)庫中，可以被反復(fù)調(diào)用，運行速度快。一、存儲過程的優(yōu)點1、由于存儲過程不像解釋執(zhí)行的SQL語句那樣在提出操作請求時才進行語法分析和優(yōu)化工作，因而運行效率高，它提供了在服務(wù)器端快速執(zhí)行SQL語句的有效途徑。2、存儲過程降低了客戶機和服務(wù)器之間的通信量。客戶機上的應(yīng)用程序只要通過網(wǎng)絡(luò)向服務(wù)器發(fā)出存儲過程的名字的參數(shù)，就可以讓RDBMS執(zhí)行許多條SQL語句，并執(zhí)行數(shù)據(jù)處理，只有最終處理結(jié)果才返回客戶端。3、方便實施企業(yè)規(guī)則?？梢园哑髽I(yè)規(guī)則的運算程序?qū)懗纱鎯^程放入數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中，由RDBMS管理，既有利于集中控制，又能方便地進行維護。當(dāng)用戶規(guī)則發(fā)生變化時只要修改存儲過程，無須修改其他應(yīng)用程序。二、存儲過程的用戶接口1、創(chuàng)建存儲過程

CREATEProcedure<過程名>（[參數(shù)1，參數(shù)2，…]）AS<{語句序列}>2、執(zhí)行存儲過程

CALL/PERFORMProcedure<過程名>（[參數(shù)1，參數(shù)2，…]）3、刪除存儲過程DROPProcedure<過程名>三、游標(biāo)和嵌入式SQL一樣，在PL/SQL中如果SELECT語句只返回一條記錄，可以將該結(jié)果存放到變量中。當(dāng)查詢返回多條記錄時，就要使用游標(biāo)對結(jié)果集進行處理。一個游標(biāo)與一個SQL語句相關(guān)聯(lián)。8.3ODBC編程8.3.1數(shù)據(jù)庫互連概述提出和產(chǎn)生ODBC的原因是不同的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的存在。目前廣泛使用的RDBMS有多種，盡管這些系統(tǒng)都是關(guān)系數(shù)據(jù)庫，也都遵循SQL標(biāo)準(zhǔn)，但不同的系統(tǒng)有許多差異。因此，在某個RDBMS下編寫的應(yīng)用程序就不能在另一個RDBMS下運行，適應(yīng)性和可移植性較差。更加重要的是，許多應(yīng)用程序需要共享多個部門的數(shù)據(jù)資源，訪問不同的RDBMS。為此，用戶需要有連接不同RDBMS的方法和技術(shù)，使數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)“開放”，能夠“數(shù)據(jù)庫互連”。ODBC是微軟公司開放服務(wù)體系（WindowsOpenServicesArchitecture,WOSA）中有關(guān)數(shù)據(jù)庫的一個組成部分，它建立了一組規(guī)范，并提供一組訪問數(shù)據(jù)庫的標(biāo)準(zhǔn)API。作為規(guī)范它具有兩重功效：規(guī)范應(yīng)用開發(fā)；規(guī)范RDBMS應(yīng)用接口。8.3.2ODBC工作原理概述ODBC開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，由四部分組成：一、應(yīng)用程序應(yīng)用程序提供用戶界面、應(yīng)用邏輯和事務(wù)邏輯。使用開發(fā)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序時，應(yīng)用程序調(diào)用的是標(biāo)準(zhǔn)的ODBC函數(shù)和SQL語句。應(yīng)用層使用ODBCAPI調(diào)用接口與數(shù)據(jù)庫進行交互。ODBC應(yīng)用程序包括的內(nèi)容有：請求連接數(shù)據(jù)庫；向數(shù)據(jù)源發(fā)送SQL語句；為SQL語句執(zhí)行結(jié)果分配存儲空間定義所讀取的數(shù)據(jù)格式；獲取數(shù)據(jù)庫操作結(jié)果或處理錯誤；進行數(shù)據(jù)處理并向用戶提交處理結(jié)果；請求事務(wù)的提交和回滾操作；斷開與數(shù)據(jù)源的連接。二、驅(qū)動程序管理器驅(qū)動程序管理是用來管理各種驅(qū)動程序的。驅(qū)動程序管理器是由微軟公司提供，它包含在ODBC32.DLL中，對用戶是透明的。它管理應(yīng)用程序和驅(qū)動程序之間的通信。驅(qū)動程序管理可以建立、配置或刪除數(shù)據(jù)源，并查看系統(tǒng)當(dāng)前所安裝的數(shù)據(jù)庫ODBC驅(qū)動程序。三、數(shù)據(jù)庫驅(qū)動程序ODBC通過驅(qū)動程序來提供應(yīng)用系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫平臺的獨立性。ODBC應(yīng)用程序不能直接存取數(shù)據(jù)庫，其各種操作請求由驅(qū)動程序管理器提交給某個RDBMS的ODBC驅(qū)動程序，通過調(diào)用驅(qū)動程序支持的函數(shù)來存取數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫的操作結(jié)果也通過驅(qū)動程序返回給應(yīng)用程序。四、ODBC數(shù)據(jù)源管理數(shù)據(jù)源是最終用戶需要訪問的數(shù)據(jù)，包含了數(shù)據(jù)庫位置和數(shù)據(jù)庫類型等信息，實際上是一種數(shù)據(jù)連接的抽象。ODBC給每個被訪問的數(shù)據(jù)源指定唯一的數(shù)據(jù)源名（DataSourceName,DSN）。在連接中，用數(shù)據(jù)源名來代表用戶名、服務(wù)器名、所連接的數(shù)據(jù)庫名等。最終用戶無需知道DBMS或其他數(shù)據(jù)庫管理軟件