Укажите как называется процедурное расширение языка sql в субд oracle

Обновлено: 07.07.2024

SQL – это язык программирования декларативного типа. В отличие от привычных нам процедурных языков, в которых есть условия, циклы и функции, в декларативных языках подобных алгоритмических конструкций почти нет. Декларативные выражения представляют собой скорее запросы, описание того, что хочет получить человек.

В случае SQL человек формулирует запрос на извлечение или модификацию данных, а алгоритм его выполнения почти полностью ложится на плечи конкретной СУБД. Хотя если один и тот же результат может быть получен с помощью разных запросов, программисту лучше выбрать тот, который создаст меньшую нагрузку на СУБД. То есть программисту желательно иметь представление о том, как работает СУБД.

Запрос производится к таблицам базы данных, результатом обработки запроса также является таблица, которую при желании можно сохранить.

Язык SQL предназначен для создания и изменения реляционных баз данных, а также извлечения из них данных. Другими словами, SQL – это инструмент, с помощью которого человек управляет базой данных. При этом ключевыми операциями являются создание таблиц, добавление записей в таблицы, изменение и удаление записей, выборка записей из таблиц, изменение структуры таблиц.

Однако в процессе развития языка SQL в нем появились новые средства. Стало возможно описывать и хранить такие объекты как индексы, представления, триггеры и процедуры. То есть в современных диалектах SQL есть элементы процедурных языков.

Язык SQL и СУБД обычно не используются сами по себе, а выполняют функцию промежуточного встроенного компонента, обеспечивающего связь между прикладным ПО или программой, которую пишет программист, и базой данных. В языках программирования существуют свои библиотеки, обеспечивающие API для различных СУБД.

Сам язык SQL состоит из операторов, инструкций и вычисляемых функций. Зарезервированные слова, которыми обычно выступают операторы, принято писать заглавными буквами. Однако написание их не прописными, а строчными буквами к ошибке не приводит.

Операторы делятся на:

операторы определения данных (Data Definition Language, DDL)

CREATE создаёт объект БД (базу данных, таблицу, представление, пользователя и т. д.)

ALTER изменяет объект

DROP удаляет объект

операторы манипуляции данными (Data Manipulation Language, DML)

SELECT выбирает данные, удовлетворяющие заданным условиям

INSERT добавляет новые данные

UPDATE изменяет существующие данные

DELETE удаляет данные

операторы определения доступа к данным (Data Control Language, DCL)

GRANT предоставляет пользователю или группе разрешения на определённые операции с объектом

REVOKE отзывает ранее выданные разрешения

DENY задаёт запрет, имеющий приоритет над разрешением

операторы управления транзакциями (Transaction Control Language, TCL)

COMMIT применяет транзакцию

ROLLBACK откатывает все изменения, сделанные в контексте текущей транзакции

SAVEPOINT делит транзакцию на более мелкие участки

Стандарты SQL позволяют обеспечить переносимость баз данных между разными СУБД. На самом деле это весьма условно. Разные СУБД используют свои диалекты SQL. Например, SQLite не понимает ряд типов данных.

В разных СУБД есть свои расширения для придания SQL "процедурности". Это хранимые процедуры (stored procedures) и процедурные языки-надстройки. Так в Oracle Database используется PL/SQL, в PostgreSQL – PL/pgSQL.

Несмотря на наличие диалектов, запросы, содержащие только DDL и DML, обычно переносимы между разными СУБД.

Поскольку SQL не является языком программирования (то есть не предоставляет средств для автоматизации операций с данными), вводимые разными производителями расширения касались в первую очередь процедурных расширений. Это хранимые процедуры (stored procedures) и процедурные языки-«надстройки». Практически в каждой СУБД применяется свой процедурный язык. Стандарт для процедурных расширений представлен спецификацией SQL/PSM. Перечень процедурных расширений для самых популярных СУБД приведён в следующей таблице:

Краткое название

Расшифровка

SQL Procedural Language (расширяет SQL/PSM); также в DB2 хранимые процедуры могут писаться на обычных языках программирования: Си, Java и т. д.

MS SQL Server/ Sybase ASE

SQL/Persistent Stored Module (соответствует стандарту SQL:2003)

Procedural Language/SQL (основан на языке Ada)

Procedural Language/PostgreSQL Structured Query Language (очень похож на Oracle PL/SQL)

Используемая терминология в sql

Стандарт ISO SQL не поддерживает таких формальных терминов, как отношение, атрибут и кортеж, вместо них применяются термины таблица, столбец и строка. В нашем обсуждении языка SQL мы в основном будем опираться на терминологию ISO. Кроме того, следует отметить, что стандарт SQL не предусматривает строгой поддержки тех определений реляционной модели данных. Например, в языке SQL допускается, что созданная в результате выполнения операции SELECT таблица может содержать повторяющиеся строки, устанавливается определенная последовательность столбцов, а пользователю разрешается сортировать строки в таблице.

Введение в язык sql

Любой язык работы с базами данных должен предоставлять пользователю следующие возможности:

создавать базы данных и таблицы с полным описанием их структуры;

выполнять основные операции манипулирования данными, такие как вставка, модификация и удаление данных из таблиц;

выполнять простые и сложные запросы.

Кроме того, язык работы с базами данных должен решать все указанные выше задачи при минимальных усилиях со стороны пользователя, а структура и синтаксис его команд должны быть достаточно просты и доступны для изучения. И, наконец, он должен быть универсальным, т.е. отвечать некоторому признанному стандарту, что позволит использовать один и тот же синтаксис и структуру команд при переходе от одной СУБД к другой. Язык SQL удовлетворяет практически всем этим требованиям.

SQL является примером языка преобразования данных, или же языка, предназначенного для работы с таблицами с целью преобразования входных данных к требуемому выходному виду. Язык SQL, который определен стандартом ISO, имеет два основных компонента:

язык DDL (Data Definition Language), предназначенный для определения структур базы данных и управления доступом к данным;

язык DML (Data Manipulation Language), предназначенный для выборки и обновления данных.

До появления стандарта SQL3 язык SQL включал только команды определения и манипулирования данными; в нем отсутствовали какие-либо команды управления ходом вычислений. Другими словами, в этом языке не было команд IF . THEN . ELSE, GO TO, DO . WHILE и любых других, предназначенных для управления ходом вычислительного процесса. Подобные задачи должны были решаться программным путем (с помощью языков программирования или управления заданиями) либо интерактивно (в результате действий, выполняемых самим пользователем). По причине подобной незавершенности (с точки зрения организации вычислительного процесса) язык SQL мог использоваться двумя способами. Первый предусматривал интерактивную работу, заключающуюся во вводе пользователем с терминала отдельных операторов SQL. Второй состоял во внедрении операторов SQL в программы на процедурных языках.

Язык SQL относительно прост в изучении.

Это непроцедурный язык, поэтому в нем необходимо указывать, какая информация должна быть получена, а не как ее можно получить. Иначе говоря, язык SQL не требует указания методов доступа к данным,

Как и большинство современных языков, SQL поддерживает свободный формат записи операторов. Это означает, что при вводе отдельные элементы операторов не связаны с фиксированными позициями на экране.

Структура команд задается набором ключевых слов, представляющих собой обычные слова английского языка, такие как CREATE TABLE (Создать таблицу), INSERT (Вставить), SELECT (Выбрать).

По мнению аналитиков CodingDojo, SQL — самый важный и нужный язык запросов среди языков программирования, как бы странно это ни звучало. Рейтинг CodingDojo учитывает статистику востребованности языков программирования на рынке труда.

Ведь СУБД – MySQL, PostgreSQL и Microsoft SQL Server – распространены повсеместно: в крупном и малом бизнесе, в больницах, банках, университетах и так далее. В принципе, SQL не ограничивается только настольными девайсами: СУБД SQLite с успехом заняла свое место на Android-смартфонах и мобильных устройствах Apple. Соответственно, такие приложения, как Skype и Dropbox, постоянно к ней обращаются.

Однако были времена, когда не было смартфонов, а этот язык уже существовал. История SQL – это не годы, но десятилетия. Поверили в него не сразу.

System R и IBM

Первые упоминания об этом языке датируются 1974 годом. SQL создавался в рамках проекта экспериментальной реляционной СУБД System R. Занималась этим проектом компания IBM.

Первоначально язык назывался SEQUEL (Structured English Query Language), но потом слово «English» пропало из этого словосочетания, а аббревиатура приобрела тот вид, к которому мы давно уже привыкли. С одной стороны, SQL был ориентирован на удобную и понятную пользователям формулировку запросов к реляционным БД. С другой стороны, практически с самого начала он был так называемым «полным языком БД». Это означает, что SQL включал:

• средства определения и манипулирования схемой БД;
• средства определения ограничений целостности и триггеров;
• средства определения представлений БД;
• средства определения структур физического уровня, поддерживающих эффективное выполнение запросов;
• средства авторизации доступа к отношениям и их полям;
• средства определения точек сохранения транзакции и выполнения фиксации и откатов транзакций.

Правда, в нем не были реализованы средства синхронизации доступа к объектам БД со стороны параллельно выполняемых транзакций. Дело в том, что разработчики изначально рассчитывали, что необходимую синхронизацию неявно выполняет СУБД.

Язык реализован в подавляющем большинстве СУБД – как в реляционных, так и нереляционных. Целью разработки было создание простого непроцедурного языка, которым мог воспользоваться любой пользователь, даже не имеющий навыков программирования.

Разработкой языка запросов занимались Дональд Чэмбэрлин (Donald D. Chamberlin) и Рэй Бойс (Ray Boyce).

SEQUEL был не единственным языком подобного назначения. В Калифорнийском Университете Беркли была разработана некоммерческая СУБД Ingres, которая являлась реляционной СУБД, но использовала свой собственный язык QUEL, который, однако, не выдержал конкуренции по количеству поддерживающих его СУБД по сравнению с языком SQL.

В System R была реализована наиболее сложная и полная версия SQL. Чуть меньше функциональности было в SQL/DS и DB2 от той же IBM. Из SQL System R были удалены только те части, которые были недостаточно проработаны (например, точки сохранения) или реализация которых вызывала слишком большие технические трудности (например, ограничения целостности и триггеры).

Коммерческий успех

Поэтому путь к коммерческой реализации SQL, который прошла IBM, называют движением «сверху вниз».

Oracle, Informix и Sybase пошли по другому пути – «снизу вверх»: в первых версиях этих систем, выпущенных на рынок, использовалось существенно ограниченное подмножество SQL System R. А далее они начали постепенно расширяться. Однако в первой коммерческой реализации SQL в СУБД Oracle в операторах выборки не допускалось использование вложенных подзапросов и отсутствовала возможность формулировки запросов с соединениями нескольких отношений.

Распеределение рыночных долей по состоянию на 2011 год

Растущая заинтересованность рынка в скорейшем переходе к реляционным системам управления базами данных позволила разработчикам перечисленных выше компаний добиться коммерческого успеха. Это произошло, скорее, вопреки тому, что СУБД были тогда очень далеки от совершенства. Ну а теперь Oracle, Informix, Sybase и Microsoft SQL Server поддерживают достаточно мощные диалекты SQL.

Стандартизация

Появление многочисленных диалектов SQL и их разрастание должно было привести к проблемам совместимости и прочим противоречиям.

Однако деятельность по стандартизации языка SQL началась очень вовремя – практически одновременно с появлением его первых коммерческих реализаций. В 1982 году комитету по базам данных Американского национального института стандартов (ANSI) было поручено разработать спецификацию стандартного языка реляционных баз данных.

После отклонения ряда неудачных версий стандарта в 1986 году эксперты пришли к единому знаменателю. А в 1987 году стандарт SQL/86 был одобрен Международной организацией по стандартизации (ISO).

За основу стандарта нельзя было брать SQL System R. Во-первых, этот вариант языка был недостаточно проработан технически. Во-вторых, его слишком сложно было бы реализовать. Поэтому за основу был взят диалект языка SQL, сложившийся в IBM к началу 1980-х годов. В сущности, этот диалект представлял собой подмножество SQL System R.

Стандарт SQL1

К 1989 году стандарт SQL/86 был несколько расширен, после чего появился следующий стандарт, получивший название ANSI/ISO SQL/89.

SQL/89 стал первым всемирно принятым стандартом языка SQL. У этого языка имеется масса недостатков: многие важные понятия не определены, много отдано на откуп реализациям. В этом стандарте полностью отсутствуют такие важные разделы, как манипулирование схемой БД и динамический SQL.

Но тем не менее он сыграл свою роль в становлении действительно стандартизованных реляционных систем управления базами данных. Более того, с появлением стандарта SQL/89 стало возможно проектировать, разрабатывать и сопровождать информационные системы, не слишком привязанные к конкретному производителю СУБД. В некотором смысле появление SQL/89 явилось продвижением технологии баз данных в сторону открытых систем.

Возможно, наиболее важными достижениями стандарта SQL/89 являются четкая стандартизация синтаксиса, семантики операторов выборки данных и манипулирования данными, а также фиксация средств ограничения целостности БД.

В стандарте определяются два уровня языка и отдельное средство поддержания целостности. Уровень 2 — это полный язык баз данных SQL, не включающий средство поддержания целостности. Уровень 1 — это специфицированное подмножество уровня 2.

Средство поддержания целостности включает возможности определения:

• требуемых ограничений на ссылки между таблицами;
• проверочных ограничений на строки таблицы;
• значений столбца по умолчанию при занесении строки в таблицу.

Средства определения внешних ключей позволяют легко формулировать требования так называемой ссылочной целостности БД. Это распространенное в реляционных БД требование можно было сформулировать и на основе общего механизма ограничений целостности SQL System R, но формулировка на основе понятия внешнего ключа более проста и понятна.

Возможности операции Join в разных стандартах

Стандарт SQL2 и его дополнения

Осознавая неполноту стандарта SQL, специалисты различных компаний начали работу над очередным стандартом, который получил название SQL2. Эта работа также длилась несколько лет, было выпущено множество проектов стандарта, пока наконец в марте 1992 года не был принят окончательный проект стандарта (SQL/92). Этот стандарт существенно полнее стандарта SQL/89 и охватывает практически все аспекты, необходимые для реализации приложений: манипулирование схемой БД, управление транзакциями (появились точки сохранения) и сессиями (сессия – это последовательность транзакций, в пределах которой сохраняются временные отношения), подключения к БД, динамический SQL. Наконец, были стандартизованы отношения-каталоги БД, что вообще-то не связано непосредственно с языком, но очень сильно влияет на реализацию.

В 1995 году стандарт был дополнен спецификацией интерфейса уровня вызова (Call-Level Interface – SQL/CLI). SQL/CLI представляет собой набор спецификаций интерфейсов процедур, вызовы которых позволяют выполнять динамически задаваемые операторы SQL. По сути дела, SQL/CLI представляет собой альтернативу динамическому SQL.

Стандарт SQL/CLI послужил основой для создания повсеместно распространенных сегодня интерфейсов ODBC (Open Database Connectivity) и JDBC (Java Database Connectivity).

В 1996 году к стандарту SQL/92 был добавлен еще один компонент – SQL/PSM (Persistent Stored Modules). Основная цель этой спецификации – стандартизировать способы определения и использования хранимых процедур, то есть специальным образом оформленных программ, включающих операторы SQL, которые сохраняются в базе данных, могут вызываться приложениями и выполняются внутри СУБД.

Oracle является одной из наиболее популярных СУБД. Более того, именно там впервые была реализована совместимость со стандартом SQL/92.

А изначально первой СУБД, поддерживающей язык SQL, стала Oracle V2, разработанная для машин VAX. Это было еще в в 1979 году.

Oracle поддерживает ряд различных платформ, включая Windows, Linux, Max OS X и Sun Solaris.

Процедурное расширение SQL, разработанное Oracle, называется PL/SQL (Procedural Language/Structured Query Language) и основано на синтаксисе языков Ada и Pascal. Третьим ключевым языком, использующийся в СУБД Oracle наравне с SQL и PL/SQL, является Java.

PL/SQL поддерживает программные блоки, а также разнообразные типы данных для хранения чисел, строк и дат, операторы управления потоком вычислений (в том числе условные переходы и циклы) и три типа контейнеров (коллекций) — массивы переменной длины, ассоциативные массивы и вложенные таблицы.

Стандарт SQL3

Первоначально планировалось закончить работу над новым стандартом в 1995 году. Реально работу над новым стандартом удалось частично завершить только в 1999 году, и по этой причине стандарт получил название SQL:1999.

Каждый новый вариант стандарта языка SQL был существенно объемнее предыдущих версий. Так, если стандарт SQL/89 занимал около 600 страниц, то объем SQL/92 составлял на 300 с лишним страниц больше.

Самые первые проекты SQL3 занимали около 1500 страниц.

Однако разработчики SQL3 пришли к выводу, что при таких объемах стандарта вероятность его принятия и последующей успешной поддержки заметно уменьшается. Поэтому они решили разбить стандарт на относительно независимые части, которые можно было бы разрабатывать и поддерживать по отдельности.

В 1999 году были приняты пять частей стандарта SQL:1999.

Первая часть (SQL/Framework) посвящена описанию концептуальной структуры стандарта. В этой части приводится развернутая аннотация следующих четырех частей и формулируются требования к реализациям, претендующим на соответствие стандарту.

Вторая часть SQL:1999 (SQL/Foundation) образует базис стандарта. Вводится система типов языка, формулируются правила определения функциональных зависимостей и возможных ключей, определяются синтаксис и семантика основных операторов SQL:

• операторов определения и манипулирования схемой базы данных;
• операторов манипулирования данными;
• операторов управления транзакциями;
• операторов управления подключениями к базе данных и т. д.

Третью часть занимает уточненная по сравнению с SQL/92 спецификация SQL/CLI. В четвертой части специфицируется SQL/PSM – синтаксис и семантика языка определения хранимых процедур. Наконец, в пятой части – SQL/Bindings – определяются правила связывания SQL для стандартных версий языков программирования.

В стандарт SQL:1999 должны были войти еще несколько частей. Среди них спецификации следующих средств:

• управление распределенными транзакциями (SQL/Transaction);
• поддержка темпоральных свойств данных (SQL/Temporal);
• управление внешними данными (SQL/MED);
• связывание с объектно-ориентированными языками программирования (SQL/OLB);
• поддержка оперативной аналитической обработки (SQL/OLAP).

SQL в XXI веке

В конце 2003 года был принят и опубликован новый вариант международного стандарта SQL:2003. Многие специалисты считали, что в варианте стандарта, следующем за SQL:1999, будут всего лишь исправлены неточности SQL:1999. Но на самом деле, в SQL:2003 специфицирован ряд новых и важных свойств, с небольшими модификациями, внесёнными позже в 2008 году.

Наиболее серьезные изменения языка SQL, специфицированные в части 2 стандарта SQL:2003, касаются следующих аспектов:

• типы данных;
• подпрограммы, вызываемые из SQL;
• расширенные возможности оператора CREATE TABLE;
• новый объект схемы – генератор последовательностей;
• новые виды столбцов – идентифицирующие столбцы (identity column) и генерируемые столбцы (generated column);
• новый оператор MERGE;

Претерпела некоторые изменения общая организация стандарта. Стандарт SQL:2003 состоит из следующих частей:

• 9075-1, SQL/Framework;
• 9075-2, SQL/Foundation;
• 9075-3, SQL/CLI;
• 9075-4, SQL/PSM;
• 9075-9, SQL/MED;
• 9075-10, SQL/OLB;
• 9075-11, SQL/Schemata;
• 9075-13, SQL/JRT;
• 9075-14, SQL/XML.

Части 1-4 и 9-10 с необходимыми изменениями остались такими же, как и в SQL:1999. Часть 5 (SQL/Bindings) перестала существовать; соответствующие спецификации включены в часть 2.

Раздел части 2 SQL:1999, посвященный информационной схеме, выделен в отдельную часть 11. Появились две новые части – 13 и 14.

Часть 13 полностью называется «SQL Routines and Types Using the Java Programming Language» («Использование подпрограмм и типов SQL в языке программирования Java»). Появление такой части стандарта оправдано повышенным вниманием к языку Java со стороны ведущих производителей SQL-ориентированных СУБД.

Наконец, последняя часть SQL:2003 посвящена спецификациям языковых средств, позволяющих работать с XML-документами в среде SQL.

Несмотря на старания разработчиков, процесс стандартизации явно не поспевает за происходящими изменениями.

Основные моменты в истории SQL

Тем не менее, можно сказать, что базовый набор операторов SQL, включающий операторы определения схемы БД, выборки и манипулирования данными, авторизации доступа к данным, поддержки встраивания SQL в языки программирования и операторы динамического SQL, в коммерческих реализациях устоялся и более или менее соответствует стандарту.

Oracle поддерживает ряд различных платформ, включая Windows, Linux, Max OS X и Sun Solaris.

Для администрирования БД и разработки приложений для СУБД Oracle может использоваться ряд инструментов. Примерами программного обеспечения, предоставляемого корпорацией Oracle, являются:

Примерами программного обеспечения сторонних разработчиков, являются:

Примеры:

Hello, World!:

Факториал:

SQL не поддерживает циклы, рекурсии или пользовательские функции. Данный пример демонстрирует возможный обходной путь, использующий:

псевдостолбец level для создания псевдотаблиц t1 и t2 , содержащих числа от 1 до 16,
агрегатную функцию sum , позволяющую суммировать элементы множества без явного использования цикла,
и математические функции ln и exp , позволяющие заменить произведение (необходимое для вычисления факториала) на сумму (предоставляемую SQL).

Числа Фибоначчи:

SQL не поддерживает циклы или рекурсии, кроме того, конкатенация полей из разных строк таблицы или запроса не является стандартной агрегатной функцией. Данный пример использует:

формулу Бине и математические функции ROUND , POWER и SQRT для вычисления n-ого числа Фибоначчи;
псевдостолбец level для создания псевдотаблицы t1, содержащей числа от 1 до 16;
встроенную функцию SYS_CONNECT_BY_PATH для упорядоченной конкатенации полученных чисел.

Факториал:

Числа Фибоначчи:

Hello, World!:

Факториал:

Этот пример демонстрирует итеративное вычисление факториала средствами PL/SQL.

Числа Фибоначчи:

Квадратное уравнение:

Этот пример тестировался в SQL*Plus, TOAD и PL/SQL Developer.

Чистый SQL позволяет вводить переменные в процессе исполнения запроса в виде заменяемых переменных. Для определения такой переменной ее имя (в данном случае A, B и C) следует использовать с амперсандом & перед ним каждый раз, когда нужно сослаться на эту переменную. Когда запрос выполняется, пользователь получает запрос на ввод значений всех заменяемых переменных, использованных в запросе. После ввода значений каждая ссылка на такую переменную заменяется на ее значение, и полученный запрос выполняется.

Первая строка примера задает символ для десятичного разделителя, который используется при преобразовании чисел-корней в строки.

CamelCase:

В этом примере используются регулярные выражения Oracle SQL в сочетании с PL/SQL. Функция regexp_substr возвращает подстроку text , являющуюся соответствием заданному регулярному выражению номер occurrence .

Читайте также: