Elementy. języka SQL

Transkrypt

1 Elementy języka SQL

2 SQL SQL - Structured Query Language język czwartej generacji (4GL), opracowany w latach 70-tych przez IBM strukturalny język zapytań, przeznaczony do definiowania, wyszukiwania i administrowania danymi w relacyjnej bazie danych. Rodzaje instrukcji: DDL CREATE, DROP, ALTER DML SELECT, INSERT, UPDATE, DELETE DCL GRANT, DENY, REVOKE Transact-SQL (T-SQL) jest zmodyfikowaną wersją standardu SQL-92, uzupełnioną o elementy typowe dla proceduralnych języków programowania, takie jak zmienne i instrukcje sterujące A. Pankowska 2

3 SQL trzy formy Postać poleceń SQL: Interakcyjny SQL - bezpośrednie pobieranie lub wprowadzanie informacji do bazy Statyczny kod SQL Osadzony SQL (Embedded SQL) - włączenie kodu SQL do kodu źródłowego innego języka; wykorzystanie zmiennych Język modułów - moduły kodu SQL łączone są z modułami kodu w innym języku Dynamiczny kod SQL - generowany jest w trakcie pracy aplikacji A. Pankowska 3

4 SQL interakcyjny Zapytanie w trybie interakcyjnym, bezpośrednio z terminala; przykład mediana: create view tmp1 as select placa_pod from pracownicy union all select placa_pod from pracownicy create view tmp2 as select placa_pod from tmp1 t1 where (select count(*) from pracownicy) <= (select count(*) from tmp1 t2 where t2.placa_pod >= t1.placa_pod) and (select count(*) from pracownicy) <= (select count(*) from tmp1 t3 where t3.placa_pod <= t1.placa_pod) select avg(distinct placa_pod) from tmp2 A. Pankowska 4

5 SQL statyczny Zapytanie sparametryzowane (z wykorzystaniem zmiennych) int money = 210 = Placa from Pracownik where IDPrac A. Pankowska 5

6 SQL dynamiczny Zapytanie dynamiczne (tworzone dynamicznie) varchar(100) varchar(100) varchar(100) = 'Pracownicy' = 'Nazwisko, Placa_pod' = 'select ' + ' from ' execute A. Pankowska 6

7 SQL dynamiczny W przypadku zapytań dynamicznych postać zapytania nie jest znana na etapie kompilacji, w szczególności więc system nie jest w stanie ani sprawdzić poprawności składniowej zapytania, ani tym bardziej opracować optymalnej strategii jego wykonania. Czynności te realizowane są dopiero na etapie wykonania, co istotnie zmniejsza efektywność przetwarzania. A. Pankowska 7

8 Programowanie SQL Servera Dla wykonywania obliczeń, których nie można wyrazić za pomocą pojedynczego wyrażenia w języku Transact- SQL (T-SQL), stosuje się: paczki (wsady) (batches) i skrypty (scripts), systemowe procedury pamiętane (system stored procedures), procedury pamiętane (składowane) (stored procedures), funkcje (functions), procedury wyzwalane (trigery) (triggers), kursory (cursors). A. Pankowska 8

9 Paczki (batches) Paczka stanowi grupę złożoną z jednej lub z wielu wyrażeń Transact- SQLa. Standardowym końcem paczki jest polecenie GO lub koniec pliku. Paczkę może też stanowić grupa podświetlonych czy zaznaczonych wyrażeń (przy korzystaniu z Query Analyser). SQL Server kompiluje paczkę w pojedynczą jednostkę wykonywalną zwaną planem wykonania (execution plan). Wyrażenia tworzące plan wykonania wykonywane są jednorazowo w jednym czasie. W przypadku wystąpienia błędu kompilacji, żadne z wyrażeń w paczce nie zostanie wykonane. Zmienna zdefiniowana w paczce nie jest dostępna poza nią zmienne są lokalne w paczce. Nie wszystkie wyrażenia mogą występować jednocześnie w jednej paczce (np. definiowanie i wywoływanie procedury). A. Pankowska 9

10 Paczki i skrypty Przykład skryptu złożonego z dwóch paczek: USE sklep GO -- wykonanie paczki, wybór bazy sklep VARCHAR(50) = 'Witaj w sklepie!' GO -- wykonanie paczki A. Pankowska 10

11 Systemowe procedury pamiętane Nazwy wszystkich systemowych procedur pamiętanych rozpoczynają się od sp_ lub xp_. Systemowe procedury pamiętane są prekompilowanymi zbiorami wyrażeń SQL-owych ( sp_, zapisane w bazie Master) lub języka programowanie ( xp_, pliki bibliotek dynamicznych dll). Przykłady: EXEC sp_addtype PESEL, 'VARCHAR(11)', 'NOT NULL EXEC sp_help EXEC sp_addextendedproc xp_hello, 'xp_hello.dll A. Pankowska 11

12 Procedury pamiętane Procedury składowane są zbiorami instrukcji języka Transact-SQL zapisanymi pod wspólną nazwą i wywoływanymi jak pojedyncza instrukcja Możliwe jest tworzenie własnych procedur składowanych przechowywanych w bazie użytkownika oraz tymczasowych procedur składowanych (które rozpoczynają się znakiem #). A. Pankowska 12

13 Przetwarzanie procedur przez SQL Server Tworzenie: sprawdzenie poprawności syntaktycznej nowo utworzonej procedury treść zostaje zapisana w tabeli systemowej syscomments, a jej nazwa w tabeli sysobjects select c.text from sysobjects o, syscomments c where o.id = c.id and o.name = 'Podwyzka Pierwsze wykonanie Sprawdzenie poprawności semantycznej Optymalizacja planu wykonania procedury Kompilacja wybranego planu wykonania A. Pankowska 13

14 Procedury pamiętane CREATE PROC [EDURE] procedura [; numer] typ_danych} [VARYING] [= wartość_domyślna] [OUTPUT] ] [, n] [WITH {RECOMPILE ENCRYPTION RECOMPILE, ENCRYPTION}] [FOR REPLICATION] AS instrukcja_sql [ n] A. Pankowska 14

15 Procedury pamiętane W ciele procedury niedozwolone jest umieszczanie następujących instrukcji: CREATE DEFAULT, CREATE PROCEDURE, CREATE RULE, CREATE TRIGGER CREATE VIEW. A. Pankowska 15

16 Procedury pamiętane Procedura oblicza dochód w podanym okresie: CREATE PROC int OUTPUT -- parametr wyjsciowy as = (pensja + premia)*@czas from pracownik where IdPrac Wywołanie: int = 12 exec dochod 1,@c,@w output select cast(@c as varchar(4))+' miesiecy' as [dochod za okres], cast(@w as varchar(11))+' zl' as wynosi Wynik: dochod za okres wynosi miesiecy zl A. Pankowska 16

17 Rodzaje funkcji: Funkcje funkcje skalarne (scalar user-defined functions) zwracaną wartością jest pojedyncza liczba lub tekst, tj. wartość dowolnego typu z wyjątkiem typów: text, ntext i image; proste funkcje tablicowe (inline table-valued functions) zwracają wartość typu TABLE, przy czym zwracana tabela jest określona za pomocą pojedynczego wyrażenia SELECT (funkcje te nazywane są sparametryzowanymi widokami); złożone funkcje tablicowe (multi-statement table-valued functions) zwracają zmienną typu TABLE, przy czym zwracana tabela jest dowolną tabelą utworzoną w ciele funkcji. A. Pankowska 17

18 Funkcje skalarne Funkcja zwraca największy numer pracownika z podanego działu: CREATE FUNCTION ostatni_prac_dzialu (@id int) RETURNS int BEGIN int = (select max(idprac) from pracownik where IdDzialu=@id) END Wykorzystanie funkcji: select * from pracownik where IdPrac = dbo.ostatni_prac_dzialu(1) A. Pankowska 18

19 Proste funkcje tablicowe Funkcja zwraca zbiór pracowników z działu o podanym identyfikatorze: create function prac_dzialu(@id int) RETURNS TABLE as RETURN(select * from pracownik where IdDzialu=@id) go Wykorzystanie funkcji (wywołanie funkcji występuje w roli tabeli): select * from dbo.prac_dzialu(2) A. Pankowska 19

20 Złożone funkcje tablicowe Funkcja zwraca listę dobrze zarabiających pracowników: create function int) table (id int PRIMARY KEY, nazwisko varchar(22), dochod int) as begin > 5000 select id_prac,nazwisko,zarobki from pracownik1 where zarobki RETURN end Wykorzystanie funkcji: select * from krezus(5500) select * from krezus(1000) - tabela pusta A. Pankowska 20

21 Procedury wyzwalane (trigery) Procedury wyzwalane (trigery): wywoływane są automatycznie w wyniku wykonania operacji: INSERT, UPDATE lub DELETE, można specyfikować operację, która wykona się zamiast operacji głównej wariant INSTEAD OF, są być przypisane do tabeli lub widoku, wykorzystują systemowe tabele INSERTED i/lub DELETED (INSERTED zawiera dołączane krotki lub nową wersję krotek zmienianych; DELETED zawiera usuwane krotki lub starą wersję krotek zmienianych), rozszerzają możliwości definiowania warunków spójności, mogą być wywoływane rekurencyjnie A. Pankowska 21

22 Procedury wyzwalane (trigery) Wyzwalacze umożliwiają m.in.: Kaskadowe aktualizowanie danych w powiązanych tabelach Sprawdzanie poprawności danych na podstawie wartości przechowywanych w dowolnych tabelach Jednoczesne sprawdzanie danych zmodyfikowanych w dowolnej liczbie wierszy tabeli Wywoływanie predefiniowanych lub zdefiniowanych przez użytkownika komunikatów błędu Monitorowanie aktywności użytkowników Modyfikacje danych w bazach niespełniających wymogów trzeciej postaci normalnej. A. Pankowska 22

23 Procedury wyzwalane - przykład Zakaz dopisania pracownika, który zarabia więcej niż jego kierownik: create trigger sprawdz on pracownicy for insert as if (select placa_pod from inserted) > (select k.placa_pod from pracownicy k,inserted i where k.id_prac = i.szef) begin rollback end A. Pankowska 23

24 Procedury wyzwalane INSTEAD OF Trigger zaznacza w kolumnie del elementy przeznaczone do usunięcia: create trigger zaznacz on Pracownik INSTEAD OF delete as update Pracownik set del='*' where nazwisko in (select nazwisko from deleted) go delete from Pracownik where nazwisko like 'K% Wynik: nazwisko premia del Kowalski 200 * Lipski 200 NULL Kowal 200 * Pawlak 200 NULL A. Pankowska 24

25 Kursory Kursor (ang. cursor) dostarcza mechanizmu dostępu do pojedynczych wierszy wg zasady "jeden po drugim". Składnia SQL-92 DECLARE nazwa_kursora [INSENSITIVE] [SCROLL] CURSOR FOR wyrażenie_select [FOR {READ ONLY UPDATE [OF nazwa_kolumny [,...n]]}] Składnia Transact-SQL: DECLARE nazwa_kursora CURSOR [LOCAL GLOBAL] [FORWARD_ONLY SCROLL] [STATIC KEYSET DYNAMIC FAST_FORWARD] [READ_ONLY SCROLL_LOCKS OPTIMISTIC] [TYPE_WARNING] FOR wyrażenie_select [FOR UPDATE [OF nazwa_kolumny [,...n]]] A. Pankowska 25

26 varchar(20) declare kursor cursor for select nazwisko from pracownicy open kursor fetch next from kursor while = 0 begin fetch next from kursor end close kursor deallocate kursor go Kursory Aby przetwarzać dane za pomocą kursora należy: zadeklarować kursor DECLARE... CURSOR i zdefiniować jego zakres FOR SELECT otworzyć kursor, OPEN - wykonywana jest operacja SELECT, kursor wskazuje na miejsce bezpośrednio przed pierwszym wierszem w utworzonym zbiorze wierszy wykonać operację pobrania danych na kolejnym wierszu FETCH NEXT FROM, pobierane dane można zapamiętać pod podanymi zmiennymi pobieranie danych może być realizowane w pętli, różna od zera wartość zmiennej (funkcji) może kończyć wykonywanie operacji pobierania danych w końcu kursor należy zamknąć CLOSE i dealokować DEALLOCATE A. Pankowska 26

27 Widoki (perspektywy, views) Pracownicy Dzialy id_prac nazwisko stanowisko szef zatrudniony placa_pod placa_dodid_dzialu 100 WEGLARZ DYREKTOR NULL BLAZEWICZ PROFESOR id_dzialu nazwa adres 10 ADMINISTRACJA PIOTROWO 3A 20 SYSTEMY ROZPROSZONE PIOTROWO 3A 30 SYSTEMY EKSPERCKIE STRZELECKA 14 create view dane_pracownika as select nazwisko, nazwa as dzial, stanowisko from pracownicy p, dzialy d where p.id_dzialu = d.id_dzialu select * from dane_pracownika nazwisko dzial stanowisko WEGLARZ ADMINIS TRACJA DYREKTOR BLAZEWICZ ALGORYTMY P ROFES OR A. Pankowska 27

28 Widoki Widoki są tabelami wirtualnymi (intencjonalnymi), nie mającymi bezpośredniej reprezentacji w bazie danych. Zapamiętana jest jedynie ich definicja. Definicja widoku wykorzystywana jest w momencie odwoływania się do niego jak do każdej innej tabeli. Widoki wykorzystywane są, aby: Ułatwić użytkownikom odczytywanie danych użytkownikom (pochodzących z kilku tabel bądź obliczanych) Ograniczyć, ze względów bezpieczeństwa, dostęp użytkowników do poufnych danych. Ukryć przed użytkownikami strukturę tabel bazy danych. Ułatwić zarządzanie uprawnieniami użytkowników. A. Pankowska 28

29 Widoki "Towary RTV w cenach sprzedaży " create view RTV (NrTow, Nazwa, CenaSprz) as select T.NrTow, T.Nazwa, T.CenaSprz from Towar T where T.GrupaTow = 'RTV Definicja widoku wykorzystywana jest w momencie odwoływania się do niego: select RTV.NrTow, RTV.Nazwa, RTV.CenaSprz from RTV where RTV.CenaSprz < 2000 Przekształcone jest do zapytania względem tabeli TOWAR: select RTV.NrTow, RTV.Nazwa, RTV.CenaSprz from (select T.NrTow, T.Nazwa, T.CenaSprz from Towar T where T.GrupaTow = 'RTV' ) RTV where RTV.CenaSprz < 2000 lub równoważnie: select T.NrTow, T.Nazwa, T.CenaSprz from Towar T where T.GrupaTow = 'RTV' and T.CenaSprz < 2000 A. Pankowska 29

30 Modyfikowalność widoków 1. Jeśli widok jest tak zdefiniowany, że można przetransformować operacje jego modyfikowania na modyfikację tabel bazowych, to można go aktualizować. 2. Sytuacja taka występuje na przykład wtedy, gdy w definicji kursora zawarto klucz główny tabel bazowych, nad którymi jest definiowany i nie zawiera funkcji agregujących ani słowa DISTINCT. A. Pankowska 30

31 Modyfikowalność widoków (c.d.) W przypadku widoku RTV, jego definicja create view RTV (NrTow, Nazwa, CenaSprz) as select T.NrTow, T.Nazwa, T.CenaSprz from Towar T where T.GrupaTow = 'RTV' zawiera klucz główny tabeli Towar. Można go więc modyfikować. Wówczas polecenie: update RTV set CenaSprz = CenaSprz + 10 zostanie wykonane i spowoduje odpowiednią modyfikację tabeli Towar. A. Pankowska 31

32 Modyfikowalność widoków (c.d.) Bardzo często widoki są niemodyfikowalne. Przykłady niemodyfikowalnych widoków: 1. Widok zawierający łączną ilość poszczególnych towarów we wszystkich dostawach: create view TD(NrTow, IlDost) as select W.NrTow, SUM(W.Ilosc) from Dostawa W group by W.NrTow Widok jest niemodyfikowalny, gdyż zawiera funkcję agregującą. A. Pankowska 32

33 Modyfikowalność widoków (c.d.) 2. Widok Miasta definiuje pary (DAdres, MAdres), gdzie DAdres jest adresem dostawcy, a MAdres jest adresem magazynu, do którego dostawca dostarcza towary: create view Miasta (DAdres, MAdres) as select distinct D.Adres, M.Adres from Dostawca D, Magazyn M, Dostawa W where D.NrDcy = W.NrDcy and M.NrMag = W.NrMag Widok ten jest niemodyfikowalny, gdyż zawiera słowo distinct. A. Pankowska 33

34 Modyfikowalność widoków (c.d.) Rozważmy widok jak poprzednio, ale bez słowa distinct: create view Miasta1 (DAdres, MAdres) as select D.Adres, M.Adres from Dostawca D, Magazyn M, Dostawa W where D.NrDcy = W.NrDcy and M.NrMag = W.NrMag A. Pankowska 34

35 Modyfikowalność widoków (c.d.) Miasta1 update Miasta1 set DAdres = 'Kraków' where DAdres = 'Poznań' Dostawca Widok Miasta1 jest modyfikowalny, gdyż zawarte w jego definicji warunki na kluczach głównych pozwalają dokonać odpowiednich modyfikacji na wyjściowych tabelach