Введення в SQL1. І.А. Зязюн, Г.М. Сагач, Краса педагогічної дії: Навч. посібн для вчит. - К.: Українсько-фінський інститут менеджменту і бізнесу, 1997. - 302 с.
Введення в SQL Комп’ютерні технології використовують мови програмування й стандарти, більша частина яких не сумісна. Та час від часу, все-таки, виникають сумісні стандарти, і от на їхнє вивчення часу жалкувати не слід. Мова структурованих запитів, в оригіналі відома як SQL (Structured Query Lenguage), виникла як мова взаємодії з базами даних (БД) за допомогою систем керування базами даних (СКБД). SQL використовується більшістю СКБД, популярних сьогодні: Oracle, Microsoft SQL Server, Microsoft Access, DB2 від IBM, Sybase тощо. Знання цієї мови в наш час обов’язкове для будь-якого професіонала в області інформаційних технологій. Не зашкодить знання SQL і все зростаючому числу людей, які, не будучи програмістами, працюють з сучасними інформаційними системи. У цій темі ми розглянемо питання, які звичайно цікавлять учнів у найперші години занять і зводяться, як правило, до головного: що таке SQL? Саме із цього – що таке SQL і чим він не є, – ми й почнемо наш огляд, не забувши також окреслити коротку історію цієї мови й прояснити деякі неясності в термінології. Далі ми розглянемо деякі варіанти установки системи, у якій має бути використаний SQL – зовнішнього інтерфейсу, прикладної частини і їхню взаємодію. Потім розглянемо кілька прикладів реалізації такої системи. Після цього, обговоримо відмінність SQL, як декларативної мови, від процедурних мов, на зразок Basic або Pascal, і суть цієї відмінності. Нарешті, ми проаналізуємо ситуації, що вимагають переходу до SQL, і роль «людського фактора» у великих центрах обробки даних. Отже, у цій темі ми: ü познайомимося з SQL і його історією; ü довідаємося, що таке ANSI-SQL; ü вивчимо конфігурування SQL і реалізацію його в з’єднаннях; ü обговоримо ситуації, що вимагають рішень на основі SQL; ü проаналізуємо роль людського фактора в центрі обробки даних. 1 Що таке SQL і що вона уміє Мова структурованих запитів (Structured Query Language – SQL) – мова програмування взаємодії з базами даних. Взаємодія, як правило, відбувається між «зовнішнім інтерфейсом» й «прикладною частиною»; зовнішній інтерфейс посилає прикладній частині, на якій зберігаються дані, SQL-оператори, що містять команди створення, читання, модифікації або видалення даних. Універсальні правила мови затверджені Американським національним інститутом стандартизації (ANSI). У комітет з розробці стандарту входили фахівці баз даних від промисловості, наукових установ і виробників програмного забезпечення. Внаслідок цього, SQL є відкритою мовою – тобто не власністю окремої компанії, яка могла б установлювати правила її використання. i SQL відкрита (не є об’єктом правоволодіння) мова програмування взаємодії з базами даних, правила якої затверджені стандартом. Головне достоїнство мови SQL полягає в тому, що вона застосовується у більшості розповсюджених базах даних. SQL можна використати в Pascal або Basic для взаємодії з базами даних Oracle; його можна використати на Web-сторінці для обміну даними з Microsoft SQL Server; можна надіслати запит з бази даних DB2 компанії IBM у базу даних Sybase; навіть в Access для опису елементів, які потрібно отримати, можна використати SQL. Дотепер ведеться активне обговорення мов, на зразок Java, поєднуваних девізом «написав – запускай скрізь». Для програмістів баз даних SQL, власне кажучи, став втіленням іншого девізу: «вивчив – заробляй скрізь». SQL надає багато можливостей, найбільш важливі з яких: ü читання існуючих даних; ü створення нових записів даних; ü модифікація існуючих даних; ü видалення даних. SQL має ключові слова й конструкції для виконання цих основних завдань. Вивченню основ цих команд присвячено цей посібник. Однак, перш ніж приступати до вивчення синтаксису й перерахуванню розповсюджених помилок, розглянемо в декількох наступних абзацах приклади зазначених операцій. Найбільше часто застосовувана операція – читання даних. Ми можемо із програми, написаної на Basic, у базу даних Oracle оператор ANSI-SQL із запитом списку всіх членів нашої організації, що проживають, приміром, у Києві. Якщо власники бази даних перейдуть згодом на DB2 від IBM, нам не буде потрібно вносити в цей оператор які-небудь зміни – він залишиться працездатний у колишньому виді. SQL забезпечує багато варіантів цього оператора, включаючи сортування імен по різних ознаках, повернення тільки декількох імен з початку й кінця списку, виключення повторюваних імен і багато інших умов, які тільки можуть знадобитися для отримання з бази даних потрібної інформації. SQL використовується для створення в базі даних нових записів. Для збору даних, що поміщають у відповідний SQL-оператор, можна використати HTML-форму. Прийнявши SQL-оператор, відправлений формою, база даних Microsoft SQL Server створить новий запис. Через сумісність SQL з більшістю систем, цей же оператор може бути використаний, приміром, користувачами, що створюють записи бази даних у локальній мережі за допомогою програми, написаної на Pascal. Приклад модифікації даних: дані модифікуються за допомогою інтерфейсу користувача, що належить зовнішньому інтерфейсу (це може бути HTML-сторінка), і повертаються SQL-оператором назад у базу даних. Однак з’єднання з базою даних не зобов’язано може бути прямим. База даних DB2 на великий (мейнфрейм) машині IBM може з’єднуватися з головною машиною корпорації, що надає базу даних Sybase. У цьому випадку машина IBM може генерувати SQL-оператор модифікації деяких записів і відправити його в базу даних Sybase. Незважаючи на відмінність двох систем і способів обробки даних в кожній, обидві правильно зрозуміють і виконають даний оператор. Нарешті SQL-оператори застосовуються для видалення даних. Вони дозволяють задавати дуже складні умови, що визначають які із записів підлягають видаленню, а які повинні залишитися недоторканими. Можливо також видалення частини даних із запису. 2 Чого SQL не вміє По-перше, SQL – це не програма й не середовище розробника на зразок Access або VB. Це чиста мова. SQL не має зовнішнього інтерфейсу, тобто формами на зразок тих, які реалізуються в додатках Access або Microsoft SQL Server, і в ній не передбачено який-небудь засіб взаємодії з Web-сторінками. SQL-оператори генеруються, як правило, окремою програмою зовнішнього інтерфейсу. Правда багато СКБД, що працюють із SQL, мають засоби набору SQL-операторів із клавіатури й запуску, але ці засоби призначаються головним чином для налагодження. По-друге, в SQL не реалізована прикладна частина. Ця мова не має власних засобів запису даних. Вона являє собою всього лише стандартний засіб обміну даними між програмами, здатними зберігати ці дані (такі програми, як ми побачимо пізніше, називаються СКБД). Самі дані зберігаються в СКБД – наприклад, в Oracle або Microsoft SQL Server. До цього залишається додати зовнішній інтерфейс VB або Delphi, і одержуємо SQL як мову для відправлення із зовнішнього інтерфейсу команд СКБД. Якщо звести обоє визначення разом, можна сказати, що SQL є мовою програмування, але не програмним продуктом. Розглянемо для прикладу звичайну розмовну мову – вона не містить у собі ні того, хто говорить, ні того, хто слухає. У ній є тільки слова, правила граматики й ідіоми, використовувані тими, хто говорить і слухає. Люди не є частиною мови й ніяким чином мовою не визначаються. Іще SQL можна порівняти саме з розмовною мовою ще й у тому, що рідна мова того, хто говорить, не обов’язково збігається з рідною мовою того, хто слухає, за умови, що обоє можуть переводити в SQL. Отже, комп’ютер може працювати в будь-якій операційній системі й з будь-якою програмою керування базою даних за умови, що ця програма здатна переводити зі своєї внутрішньої мови на SQL. SQL – це мова, але не програма. Програма зовнішнього інтерфейсу забезпечує інтерфейс користувача, прикладна частина працює з даними. SQL служить стандартним засобом спілкування цих двох компонентів. По-третє, SQL – не процедурна мова програмування (відмінність декларативних мов від процедурних ми розглянемо далі). SQL – мова наборів даних, що забезпечує взаємодію на основі операторів, що визначають результат. Саме в цьому складається істотна відмінність SQL від процедурних мов, що вимагають докладного опису способу досягнення результату. По-четверте, SQL не має власного середовище розробки. Приміром, Access надає багатий набір засобів для: ü установки власного інтерфейсу користувача; ü усунення помилок; ü швидкого введення програм; ü багаторазового їхнього використання. «Чистий» SQL не містить жодного із цих засобів. Правда, деякі постачальники включають у розповсюджувані пакети певні інструментальні засоби, але ці засоби не є складовими частинами SQL. Якщо знову звернутися до аналогії з розмовною мовою, можна сказати, що SQL – це мова, але не словник, не підручник граматики, не друкувальний верстат, не гучномовець, не поштова служба, не картотека й не будь-який інший засіб, що використовується для розмовної мови. Мова SQL не містить у собі жоден із перерахованих засобів, як, втім, і українська. Нарешті, SQL не орієнтований на використання в мережі, аналогічно тому, як українська не орієнтована на телефонні розмови або складання повідомлень електронної пошти. Кожному SQL-операторові потрібен спосіб доставки по призначенню (з’єднання). Ці з’єднання створюються, підтримуються й настроюються програмістами як з боку зовнішнього інтерфейсу, так і з боку прикладної частини. 3 Коротка історія SQL У цій темі ми хочемо звернути увагу читача на глибину й, одночасно, простір застосування SQL. Глибина означає реалізацію на множини рівнів взаємодії з базами даних – від звичайного списку форми Access до обміну величезними обсягами даних між мейнфреймами – простір забезпечується використанням SQL для комунікацій майже всіма СКБД. Настільки широке визнання з’явилося, не в останню чергу, в наслідок зусиль, витрачених на розробку теорії й стандартів. 3.1 Рання історія Батьком реляційних баз даних і SQL став д-р Е. Ф. Кодд (Dr. E. F. Codd), відомий також як Тед, що працював на IBM. Після опису Коддом в 1970 р. реляційної моделі баз даних IBM витратила чимало часу й засобів на пошуки способу реалізації його ідей. В 1978 р. IBM випустила на ринок продукт, що носив назву System/R. Однак перш ніж IBM виявилася готова до випуску System/R, на ринку з’явилися реляційні СКБД інших компаній. Першою із цих СКБД виявилася Oracle компанії Relational Software, другою – Ingres компанії Relational Technology. Після цього IBM в 1982 р. випустила вдосконалені системи SQL/DS й DB2. Oracle (тепер – від Oracle Inc.) і DB2 виробляються як і раніше (уже бог знає в якому поколінні), технологія ж Ingres була перекуплена компанією Computer Associates.
|
