Datenbankanwendung. Prof. Dr.-Ing. Sebastian Michel TU Kaiserslautern. Wintersemester 2014/15.

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1 Datenbankanwendung Wintersemester 2014/15 Prof. Dr.-Ing. Sebastian Michel TU Kaiserslautern

2 Übersicht der (kommenden) Vorlesungen ˆ Embedded SQL (in Java und C++) ˆ Stored Procedures und User-Defined Functions ˆ Database Triggers Prof. Dr.-Ing. S. Michel TU Kaiserslautern Datenbankanwendung, WS 14/15 2 / 54

3 Wiederholung: JDBC: Connect und einfache Anfrage // r e g i s t r i e r e g e e i g n e t e n T r e i b e r ( h i e r f u e r P o s t g r e s q l ) C l a s s. forname ( org. p o s t g r e s q l. D r i v e r ) ; // e r z e u g e Verbindung z u r Datenbank Connection conn = DriverManager. g e t C o n n e c t i o n ( j d b c : p o s t g r e s q l : / / l o c a l h o s t / u n i v e r s i t y, username, password ) ; // e r z e u g e e i n e i n f a c h e s Statement Objekt Statement stmt = conn. c r e a t e S t a t e m e n t ( ) ; // mit e x e c u t e Query koennen nun d a r a u f Anfragen a u s g e f u e h r t werden // E r g e b n i s s e i n Form e i n e s R e s u l t S e t O b j e k t s R e s u l t S e t r s e t = stmt. e x e c u t e Q u e r y ( SELECT p. p e r s n r from p r o f e s s o r e n p ) ; Prof. Dr.-Ing. S. Michel TU Kaiserslautern Datenbankanwendung, WS 14/15 3 / 54

4 Wiederholung: JDBC: Connect und einfache Anfrage // d i e s e s b e s i t z t Metadaten ResultSetMetaData metadata = r s e t. getmetadata ( ) ; // welche A t t r i b u t e ( S p a l t e n ) b e s i t z e n d i e E r g e b n i s Tupel? i n t column count = metadata. getcolumncount ( ) ; f o r ( i n t i n d e x =1; index<=column count ; i n d e x++) { System. out. p r i n t l n ( S p a l t e +i n d e x+ h e i s s t + metadata. getcolumnname ( i n d e x ) ) ; } // i t e r i e r e nun u e b e r E r g e b n i s s e w h i l e ( r s e t. n e x t ( ) ) { System. out. p r i n t l n ( r s e t. g e t S t r i n g ( 1 ) ) ; } Prof. Dr.-Ing. S. Michel TU Kaiserslautern Datenbankanwendung, WS 14/15 4 / 54

5 Call-level-Interface (CLI) ˆ Unter Verwendung einer Bibliothek werden aus dem Anwendungsprogramm (Wirtssprache) Funktionen aufgerufen, die mit dem DBMS kommunizieren. ˆ JDBC ist ein Beispiel für ein CLI ˆ Im embedded SQL werden hingegen SQL Anweisungen direkt in der Wirtssprache benutzt. ˆ (Dennoch werden diese letztendlich durch Aufrufe von DBMS-spezifischen Bibliotheken realisiert) Prof. Dr.-Ing. S. Michel TU Kaiserslautern Datenbankanwendung, WS 14/15 5 / 54

6 Embedded SQL (ESQL) Idee ˆ Benutze SQL-Anweisungen direkt im Programmcode ˆ Syntax in Java: #s q l { <sql statement > } ; ˆ Syntax in C oder C++ EXEC SQL <sql statement >; Zum Beispiel: EXEC SQL SELECT vorname, nachname INTO : vorname, : nachname FROM m i t a r b e i t e r t a b e l l e WHERE pnr = : pnr ; Prof. Dr.-Ing. S. Michel TU Kaiserslautern Datenbankanwendung, WS 14/15 6 / 54

7 SQLJ SQLJ: Embedded SQL für Java ˆ Einbettung von SQL in Java ˆ Anweisungen der Form #s q l { <sql statement > } ; Zum Beispiel: #s q l {INSERT INTO emp ( ename, s a l ) VALUES ( ' Joe ', 43000) } ; Prof. Dr.-Ing. S. Michel TU Kaiserslautern Datenbankanwendung, WS 14/15 7 / 54

8 SQLJ SQLJ: Embedded SQL für Java Idee ˆ SQL Anweisungen werden direkt im Java Code benutzt (embedded) ˆ Ein Precompiler übersetzt diesen gemischten Code (in *.sqlj Dateien) in normalen Java Code (in *.java Dateien). Prof. Dr.-Ing. S. Michel TU Kaiserslautern Datenbankanwendung, WS 14/15 8 / 54

9 SQLJ SQLJ: Schritte der Übersetzung Quelle: Prof. Dr.-Ing. S. Michel TU Kaiserslautern Datenbankanwendung, WS 14/15 9 / 54

10 SQLJ SQLJ: Vor- und Nachteile im Vergleich zu JDBC Vorteile ˆ Einfacher (kompakter) Code ˆ Verwendung der gleichen Variablen in SQL und in Java Nachteile ˆ Erfordert extra Übersetzung in normales Java. Umsetzung/Unterstützung ˆ Wird von Oracle angeboten (im eigenen DBMS) ˆ Sonst kaum (nicht) anzutreffen Prof. Dr.-Ing. S. Michel TU Kaiserslautern Datenbankanwendung, WS 14/15 10 / 54

11 SQLJ Beispiel 1 import j a v a. s q l. * ; 2 3 / * * 4 This i s what you have to do i n SQLJ 5 * */ 6 p u b l i c c l a s s SimpleDemoSQLJ 7 { 8 //TO DO: make a main t h a t c a l l s t h i s 9 0 p u b l i c Address getemployeeaddress ( i n t empno ) 1 throws SQLException 2 { 3 Address addr ; 4 #s q l { SELECT o f f i c e a d d r INTO : addr FROM employees 5 WHERE empnumber = : empno } ; 6 r e t u r n addr ; 7 } Prof. Dr.-Ing. S. Michel TU Kaiserslautern Datenbankanwendung, WS 14/15 11 / 54

12 SQLJ Beispiel 8 9 p u b l i c Address u p d a t e A d d r e s s ( Address addr ) 0 throws SQLException 1 { 2 #s q l addr = { VALUES(UPDATE ADDRESS ( : addr ) ) } ; 3 r e t u r n addr ; 4 } 5 } ˆ Vergleichbarer Code in JDBC ist um einiges länger ˆ Siehe obige URL (Oracle) Prof. Dr.-Ing. S. Michel TU Kaiserslautern Datenbankanwendung, WS 14/15 12 / 54

13 Embedded SQL in C/C++ Embedded SQL in C/C++ ˆ Weit verbreitet, wird von vielen DBMS unterstützt ˆ Postgresql: ECPG compiler ˆ Oracle: Pro*C/C++ compiler Embedded SQL ist standardisiert. Dies gilt allerdings nicht für Spracherweiterungen wie Oracles PL/SQL oder Postgresqls PL/pgSQL. Microsoft hat mit LINQ (Language Integrated Query) einen zu embedded SQL ähnlichen Ansatz für das.net Framework entwickelt. Prof. Dr.-Ing. S. Michel TU Kaiserslautern Datenbankanwendung, WS 14/15 13 / 54

14 Embedded SQL in C/C++ Beispiel 1 #i n c l u d e <s t d i o. h> 2 3 EXEC SQL BEGIN DECLARE SECTION ; 4 i n t matrnr ; 5 c h a r name [ ] ; 6 i n t matrnrbound ; 7 EXEC SQL END DECLARE SECTION ; 8 9 i n t main ( ) 0 { 1 EXEC SQL CONNECT TO u n i x : p o s t g r e s q l : / / l o c a l h o s t / u n i v e r s i t y ; 2 3 // s e l e c t f o r s i n g l e r e s u l t items, o t h e r w i s e use c u r s o r s 4 EXEC SQL SELECT matrnr INTO : matrnr from s t u d e n t e n where name = ' F i c h t e ' ; 5 6 p r i n t f ( matrnr=%s \n, matrnr ) ; Prof. Dr.-Ing. S. Michel TU Kaiserslautern Datenbankanwendung, WS 14/15 14 / 54

15 Embedded SQL in C/C++ Beispiel (2) 7 // nun e i n e Anfrage, d i e mehrere E r g e b n i s s e l i e f e r t 8 9 matrnrbound = 27000; 0 1 EXEC SQL DECLARE mycursor CURSOR FOR 2 SELECT matrnr, name 3 FROM s t u d e n t e n 4 WHERE matrnr < : matrnrbound 5 ORDER BY s e m e s t e r ; 6 7 EXEC SQL OPEN mycursor ; 8 EXEC SQL WHENEVER NOT FOUND DO BREAK; 9 w h i l e ( 1 ) { 0 EXEC SQL FETCH mycursor INTO : matrnr, : name ; 1 p r i n t f ( % i \ t%s \n, matrnr, name ) ; 2 } 3 EXEC SQL CLOSE mycursor ; 4 EXEC SQL COMMIT; 5 EXEC SQL DISCONNECT ALL ; 6 r e t u r n 0 ; 7 } Prof. Dr.-Ing. S. Michel TU Kaiserslautern Datenbankanwendung, WS 14/15 15 / 54

16 Embedded SQL in C/C++ Embedded SQL in C/C++ ECPG ˆ ecpg-commands.html Prof. Dr.-Ing. S. Michel TU Kaiserslautern Datenbankanwendung, WS 14/15 16 / 54

17 Embedded SQL in C/C++ Übersetzen von embedded SQL Code Das Tool ecpg ist der Precompiler für Postgresqls embedded C. ˆ Eingabe ist eine Quellcode-Code in C mit eingebetteten SQL Befehlen. ˆ Ausgabe ist C-Code (Datei), der mittels der ECPG Bibliothek in der Lage ist mit der Postgresql Datenbank zu kommunizieren. Übersetzung von embedded SQL in reines C: ecpg test.c -o test_parsed.c Kombilieren des C-Codes: gcc test_parsed.c -o test -I /usr/include/postgresql/ -lecpg Prof. Dr.-Ing. S. Michel TU Kaiserslautern Datenbankanwendung, WS 14/15 17 / 54

18 Embedded SQL in C/C++ Übersetzter ECPG Code Nur zur Veranschaulichung! 1 / * P r o c e s s e d by ecpg ( ) */ 2 / * These i n c l u d e f i l e s a r e added by the p r e p r o c e s s o r */ 3 #i n c l u d e <e c p g l i b. h> 4 #i n c l u d e <e c p g e r r n o. h> 5 #i n c l u d e <s q l c a. h> 6 / * End o f a u t o m a t i c i n c l u d e s e c t i o n */ 7 8 #l i n e 1 t e s t. c 9 0 #i n c l u d e <s t d i o. h> 1 2 / * exec s q l b e g i n d e c l a r e s e c t i o n */ 3 4 #l i n e 6 t e s t. c 5 i n t matrnr ; 6 7 #l i n e 7 t e s t. c 8 char name [ 1024 ] ; Prof. Dr.-Ing. S. Michel TU Kaiserslautern Datenbankanwendung, WS 14/15 18 / 54

19 Embedded SQL in C/C++ Übersetzter ECPG Code (2) 9 #l i n e 8 t e s t. c 0 i n t matrnrbound ; 1 / * exec s q l end d e c l a r e s e c t i o n */ 2 #l i n e 9 t e s t. c 3 4 i n t main ( ) 5 { 6 { ECPGconnect ( L I N E, 0, u n i x : p o s t g r e s q l : / / l o c a l h o s t / u n i v e r s i t y, NULL, NULL, NULL, 0) ; } 7 #l i n e 14 t e s t. c 8 9 // as con1 USER s m i c h e l ; 0 //EXEC SQL CONNECT TO u n i x : p o s t g r e s q l : / / l o c a l h o s t / u n i v e r s i t y AS myconnection USER s m i c h e l ; 1 2 // s e l e c t f o r s i n g l e r e s u l t items, o t h e r w i s e use c u r s o r s 3 { ECPGdo( L I N E, 0, 1, NULL, 0, ECPGst normal, s e l e c t matrnr from s t u d e n t e n where name = ' F i c h t e ', ECPGt EOIT, 4 ECPGt int,&( matrnr ), ( long ) 1, ( long ) 1, s i z e o f ( i n t ), 5 ECPGt NO INDICATOR, NULL, 0L, 0L, 0L, ECPGt EORT) ; } Prof. Dr.-Ing. S. Michel TU Kaiserslautern Datenbankanwendung, WS 14/15 19 / 54

20 Embedded SQL in C/C++ Übersetzter ECPG Code (3) 6 #l i n e 19 t e s t. c 7 p r i n t f ( matrnr=%i \n, matrnr ) ; 8 9 // nun e i n e Anfrage, d i e mehrere E r g e b n i s s e z u r u e c k l i e f e r t 0 1 matrnrbound = 27000; 2 3 / * d e c l a r e mycursor c u r s o r f o r s e l e c t matrnr, name from s t u d e n t e n where matrnr < $1 o r d e r by s e m e s t e r */ 4 #l i n e 31 t e s t. c { ECPGdo( L I N E, 0, 1, NULL, 0, ECPGst normal, d e c l a r e mycursor c u r s o r f o r s e l e c t matrnr, name from s t u d e n t e n where matrnr < $1 o r d e r by s e m e s t e r, 8 ECPGt int,&( matrnrbound ), ( long ) 1, ( long ) 1, s i z e o f ( i n t ), 9 ECPGt NO INDICATOR, NULL, 0L, 0L, 0L, ECPGt EOIT, ECPGt EORT) ; } Prof. Dr.-Ing. S. Michel TU Kaiserslautern Datenbankanwendung, WS 14/15 20 / 54

21 Embedded SQL in C/C++ Übersetzter ECPG Code (4) 0 #l i n e 33 t e s t. c 1 / * e xec s q l whenever not found b r e ak ; */ 2 #l i n e 34 t e s t. c 3 4 w h i l e ( 1 ) { 5 { ECPGdo( L I N E, 0, 1, NULL, 0, ECPGst normal, f e t c h mycursor, ECPGt EOIT, 6 ECPGt int,&( matrnr ), ( long ) 1, ( long ) 1, s i z e o f ( i n t ), 7 ECPGt NO INDICATOR, NULL, 0L, 0L, 0L, 8 ECPGt char, ( name ), ( long ) 1024,( long ) 1, ( ) * s i z e o f ( char ), 9 ECPGt NO INDICATOR, NULL, 0L, 0L, 0L, ECPGt EORT) ; 0 #l i n e 36 t e s t. c 1 2 i f ( s q l c a. s q l c o d e == ECPG NOT FOUND) break ; } 3 #l i n e 36 t e s t. c 4 5 p r i n t f ( %i \ t%s \n, matrnr, name ) ; 6 } Prof. Dr.-Ing. S. Michel TU Kaiserslautern Datenbankanwendung, WS 14/15 21 / 54

22 Embedded SQL in C/C++ Übersetzter ECPG Code (5) 7 { ECPGdo( L I N E, 0, 1, NULL, 0, ECPGst normal, c l o s e mycursor, ECPGt EOIT, ECPGt EORT) ; } 8 #l i n e 40 t e s t. c 9 0 { ECPGtrans ( L I N E, NULL, commit ) ; } 1 #l i n e 41 t e s t. c 2 3 { ECPGdisconnect ( L I N E, ALL ) ; } 4 #l i n e 42 t e s t. c 5 6 r e t u r n 0 ; 7 } Prof. Dr.-Ing. S. Michel TU Kaiserslautern Datenbankanwendung, WS 14/15 22 / 54

23 Embedded SQL in C/C++ Aufbau einer Verbindung zur DB #i n c l u d e <s t d i o. h> i n t main ( ) { EXEC SQL CONNECT TO u n i x : p o s t g r e s q l : // l o c a l h o s t / u n i v e r s i t y ; //... EXEC SQL COMMIT; EXEC SQL DISCONNECT ALL ; r e t u r n 0 ; } Prof. Dr.-Ing. S. Michel TU Kaiserslautern Datenbankanwendung, WS 14/15 23 / 54

24 Embedded SQL in C/C++ Aufbau einer Verbindung zur DB (2) ˆ Es können auch mehrere Verbindungen aufgebaut werden und via Namen benutzt werden: EXEC SQL CONNECT TO u n i x : p o s t g r e s q l : // l o c a l h o s t / u n i v e r s i t y ; AS conn1 ; ˆ Weitere Parameter wie Login, Passwort, Port sind natürlich ebenfalls möglich Prof. Dr.-Ing. S. Michel TU Kaiserslautern Datenbankanwendung, WS 14/15 24 / 54

25 Embedded SQL in C/C++ Host-Variablen Die sogennanten Host-Variablen sind Variablen, die gemeinsam vom Programmcode und SQL Anweisungen benutzt werden können. Der Name der C/C++ Variablen wird in SQL mit einem Doppelpunkt als Präfix benutzt. Z.B. EXEC SQL INSERT INTO s o m e t a b l e VALUES ( : v1, ' foo ', : v2 ) ; Deklaration Host-Variablen müssen speziell deklariert werden: EXEC SQL BEGIN DECLARE SECTION ; i n t x =4; c h a r f o o [ 1 6 ], bar [ 1 6 ] ; EXEC SQL END DECLARE SECTION ; ecpg-variables.html Prof. Dr.-Ing. S. Michel TU Kaiserslautern Datenbankanwendung, WS 14/15 25 / 54

26 Embedded SQL in C/C++ Transaktionen ˆ Abschließen einer Transaktion EXEC SQL COMMIT ˆ Rollback der aktuellen Transaktion EXEC SQL ROLLBACK ˆ Ein- bzw. Abschalten des automatischen Commits EXEC SQL SET AUTOCOMMIT TO ON EXEC SQL SET AUTOCOMMIT TO OFF Prof. Dr.-Ing. S. Michel TU Kaiserslautern Datenbankanwendung, WS 14/15 26 / 54

27 Embedded SQL in C/C++ Arbeiten mit Cursorn Gibt eine Anweisung mehrere Zeilen zurück müssen Cursor benutzt werden. In JDBC-Terminologie ist ein ResultSet ein Cursor..... matrnrbound = 27000; EXEC SQL DECLARE mycursor CURSOR FOR SELECT matrnr, name FROM s t u d e n t e n WHERE matrnr < : matrnrbound ORDER BY s e m e s t e r ; ˆ Die Host-Variable matrnbound wird hier direkt in der SQL-Anweisung benutzt. ˆ Man könnte auch eine parametrisierte SQL Anweisung benutzten. Wie wurde diese Klasse in JDBC genannt? Prof. Dr.-Ing. S. Michel TU Kaiserslautern Datenbankanwendung, WS 14/15 27 / 54

28 Embedded SQL in C/C++ Arbeiten mit Cursorn (2) ˆ Der Cursor muss nun nur noch geöffnet werden ˆ Dann kann via FETCH auf die einzelnen Tupel bzw. Spalten zugegriffen werden. // c u r s o r w i r d g e o e f f n e t EXEC SQL OPEN mycursor ; // was s o l l geschehen wenn k e i n e E r g e b n i s s e g e l i e f e r t werden? EXEC SQL WHENEVER NOT FOUND DO BREAK; // s o l a n g e k e i n BREAK a u f g e r u f e n w i r d l a u f e u e b e r Z e i l e n w h i l e ( 1 ) { EXEC SQL FETCH mycursor INTO : matrnr, : name ; p r i n t f ( % i \ t%s \n, matrnr, name ) ; } // c u r s o r w i r d g e s c h l o s s e n EXEC SQL CLOSE mycursor ; Prof. Dr.-Ing. S. Michel TU Kaiserslautern Datenbankanwendung, WS 14/15 28 / 54

29 Embedded SQL in C/C++ Prepared-Statements Ähnlich zu JDBC können wir auch in embedded SQL Prepared-Statements benutzen. EXEC SQL PREPARE stmt1 FROM SELECT o i d, p g d a t a b a s e WHERE o i d =? ; datname FROM Bei der (bzw. vor der) Ausführung müssen dann die freien Parameter gesetzt werden. Zudem wird erst jetzt angegeben in welchen Host-Variablen die Attribute des Ergebnis-Tupels gespeichert werden soll. EXEC SQL EXECUTE stmt1 INTO : dboid, : dbname USING 1 ; Wenn das Prepared-Statement nicht mehr gebraucht wird: EXEC SQL DEALLOCATE PREPARE name ; Prof. Dr.-Ing. S. Michel TU Kaiserslautern Datenbankanwendung, WS 14/15 29 / 54

30 Embedded SQL in C/C++ Prepared-Statements und Cursor Hier wird ein Prepared-Statement erzeugt und dann ein Cursor darüber definiert: EXEC SQL PREPARE stmt1 FROM SELECT o i d, datname FROM p g d a t a b a s e WHERE o i d >? ; EXEC SQL DECLARE f o o b a r CURSOR FOR stmt1 ; // wenn Ende e r r e i c h t i s t, m i t t e l s BREAK aus While S c h l e i f e a u s s t e i g e n EXEC SQL WHENEVER NOT FOUND DO BREAK; EXEC SQL OPEN f o o b a r USING ;... w h i l e ( 1 ) { EXEC SQL FETCH NEXT FROM f o o b a r INTO : dboid, : dbname ;... } EXEC SQL CLOSE f o o b a r ; Prof. Dr.-Ing. S. Michel TU Kaiserslautern Datenbankanwendung, WS 14/15 30 / 54

31 Embedded SQL in C/C++ Allgemein: Prepared-Statements, Static vs. Dynamic SQL Übersetzung von Anfragen im DBMS ˆ Tritt eine Anfrage zum ersten Mal auf, muss sie übersetzt werden (compiled). ˆ D.h. Syntaxprüfung, Prüfung von Rechten, Anfrageoptimierung, Code-Generierung, etc. Wiederverwendung von kompilierten Anfragen ˆ Sind Anfragen parametrisiert, wie im Falle von Prepared-Statements, so kann das DBMS den bereits erzeugten Plan wiederverwenden. ˆ Im Vergleich zu nicht parametrisierten Statements, fallen hier die Kosten für die Übersetzung nur ein Mal an. Prof. Dr.-Ing. S. Michel TU Kaiserslautern Datenbankanwendung, WS 14/15 31 / 54

32 Embedded SQL in C/C++ Allgemein: Prepared-Statements, Static vs. Dynamic SQL Wiederverwendung von kompilierten Anfragen ˆ DBMS prüft bei Eintreffen einer Anfrage ob Plan bereits existiert. ˆ Dazu werden Pläne in Cache gehalten ( Ersetzungsstrategien) Neu-Kompilierung bestehender Pläne Falls sich Eigenschaften der DB ändern die essentiell für Plangenerierung sind. Zum Beispiel: ˆ Indexe werden hinzugefügt oder gelöscht. ˆ Sehr viele Änderungen an Daten der relevanten Tabellen ˆ Explizite Anweisungen neu zu kompilieren, bzw. ˆ neue Statistiken verfügbar Prof. Dr.-Ing. S. Michel TU Kaiserslautern Datenbankanwendung, WS 14/15 32 / 54

33 Embedded SQL in C/C++ Andere CLIs für Postgresql Für C++: libpqxx ˆ Für Ruby: pg ˆ require 'pg' conn = PG::Connection.open(:host => 'localhost', :dbname => 'university', :user => 'username', :password => 'my password') res = conn.exec("select name from studenten") res.each do row puts row['name'] end Prof. Dr.-Ing. S. Michel TU Kaiserslautern Datenbankanwendung, WS 14/15 33 / 54

34 Stored Procedures/UDFs Stored Procedures / User-Defined Functions Prof. Dr.-Ing. S. Michel TU Kaiserslautern Datenbankanwendung, WS 14/15 34 / 54

35 Stored Procedures/UDFs Stored Procedures/UDFs Bislang: Kommunikation mit DBMS via Anwendungsprogrammen: Einzelne Statements, Verarbeitung in Wirtssprache. Manchmal ist es aber sinnvoll, Teile der Anwendung direkt im DBMS auszuführen und nicht via einzelnen SQL Statements. Vorteile ˆ Daten müssen nicht erst auf dem DBMS zur Anwendung gebracht werden (und umgekehrt) ˆ Höhere Performanz ˆ Code kann wiederverwendet werden (zwischen Anwendungen) Nachteile ˆ Etwas aufwendiger zu erstellen. ˆ Debugging schwieriger. Prof. Dr.-Ing. S. Michel TU Kaiserslautern Datenbankanwendung, WS 14/15 35 / 54

36 Stored Procedures/UDFs SQL vs. SQL/PSM vs. PL/SQL bzw. PL/pgSQL SQL ˆ Standard Query Language für Datenbanksysteme. ˆ SQL Anweisungen können via Anwendungsprogrammierung (JDBC oder Embedded SQL) an DB geschickt werden. PSM ˆ Persistent, Stored Modules (PSM) ˆ Im SQL:2003 Standard definiert. Erlaubt es prozeduralen Code direkt innerhalb der DB zu schreiben. PL/SQL bzw. PL/pgSQL ˆ Procedural Language/(PostgreSQL) Structured Query Language ˆ Prozedurale Sprache, benutzt in Oracle bzw. Postgresql ˆ PL/SQL bzw. PL/pgSQL erlauben diese Anwendungslogik als Prozedur innerhalb des DBMS zu definieren. Prof. Dr.-Ing. S. Michel TU Kaiserslautern Datenbankanwendung, WS 14/15 36 / 54

37 Stored Procedures/UDFs Vorteile von Stored Procedures / User Defined Functions ˆ Ausführungspläne können vorübersetzt werden, sind wiederverwendbar ˆ Anzahl der Zugriffe des Anwendungsprogramms auf das DBMS werden reduziert ˆ Prozeduren sind als gemeinsamer Code für verschiedene Anwendungsprogramme nutzbar ˆ Es wird ein höherer Isolationsgrad der Anwendung von dem DBMS erreicht. Prof. Dr.-Ing. S. Michel TU Kaiserslautern Datenbankanwendung, WS 14/15 37 / 54

38 Stored Procedures/UDFs Beispiel CREATE FUNCTION g e t S t u d e n t ( m a t r n r i n t ) RETURNS i n t AS $ $ DECLARE qty i n t ; BEGIN SELECT COUNT( * ) INTO qty FROM s t u d e n t e n WHERE s t u d e n t e n. matrnr = m a t r n r ; RETURN qty ; END; $ $ LANGUAGE p l p g s q l ; select * from getstudent(26120); Prof. Dr.-Ing. S. Michel TU Kaiserslautern Datenbankanwendung, WS 14/15 38 / 54

39 Stored Procedures/UDFs Unterschied Stored Procedures und UDFs Generel ˆ UDF = user-defined function ˆ Stored procedure muss explizit mit CALL aufgerufen werden (SQL EXEC CALL name)) ˆ UDF kann direkt in SQL ohne CALL benutzt werden In Postgresql ˆ In Postgres (9.3) gibt es allerdings keinen Unterschied zwischen stored procedures und UDFs ˆ UDF wird aufgerufen in SELECT statements, z.b. select from myfunction( ); Prof. Dr.-Ing. S. Michel TU Kaiserslautern Datenbankanwendung, WS 14/15 39 / 54

40 Stored Procedures/UDFs UDFs in Postgresql Verschiedene Arten von UDFs ˆ Query language Funktionen (SQL) ˆ Procedural language Funktionen (PL/pgSQL, Perl,...) ˆ Interne Funktionen ˆ C Funktionen ˆ PL/Java erlaubt auch die Nutzung von Java ( Prof. Dr.-Ing. S. Michel TU Kaiserslautern Datenbankanwendung, WS 14/15 40 / 54

41 Stored Procedures/UDFs LANGUAGE SQL Query Language (SQL) Funktionen Mit Hilfe des Schlüsselworts LANGUAGE wird angegeben welche Sprache zur Definition dieser Funktion benutzt wurde, hier SQL. ˆ Diese Funktion hat den Rückgabewert void ˆ Sie ist definiert als einfaches SQL delete Statement und besitzt auch keine Eingabeparameter. CREATE FUNCTION clean emp ( ) RETURNS v o i d AS $ $ DELETE FROM emp WHERE s a l a r y < 0 ; $ $ LANGUAGE SQL ; Prof. Dr.-Ing. S. Michel TU Kaiserslautern Datenbankanwendung, WS 14/15 41 / 54

42 Stored Procedures/UDFs LANGUAGE SQL Query Language Funktionen (2) ˆ Diese Funktion hat als Parameter ein Tupel der Relation emp, die neben Name des Mitarbeiters, dessen Gehalt (Salary), Alter und Raum (Als Point-Objekt) enthält. ˆ Der Rückgabewert ist Typ numeric INSERT INTO emp VALUES ( ' B i l l ', 4200, 45, ' ( 2, 1 ) ' ) ; CREATE FUNCTION d o u b l e s a l a r y (emp) RETURNS numeric AS $ $ SELECT $1. s a l a r y * 2 AS s a l a r y ; $ $ LANGUAGE SQL ; Prof. Dr.-Ing. S. Michel TU Kaiserslautern Datenbankanwendung, WS 14/15 42 / 54

43 Stored Procedures/UDFs LANGUAGE SQL Query Language Funktionen (3) CREATE FUNCTION addtoroom ( p r o f e s s o r e n ) RETURNS i n t AS $ $ s e l e c t $1. raum+1 ; $ $ LANGUAGE SQL Anwendung/Aufruf: select name, addtoroom(professoren.*) from professoren; Prof. Dr.-Ing. S. Michel TU Kaiserslautern Datenbankanwendung, WS 14/15 43 / 54

44 Stored Procedures/UDFs LANGUAGE SQL Query Language Funktionen (4) Hier wird eine Funktion definiert, die ein Dummy-Tupel für einen neuen Professor erzeugt (gemäß der Relation professoren): CREATE FUNCTION n e u e r P r o f ( ) RETURNS p r o f e s s o r e n AS $ $ SELECT 1 as p e r s n r, t e x t ' Unbekannt ' AS name, t e x t ' C3 ' as rang, 123 as raum ; $ $ LANGUAGE SQL ; Anwendung zum Beispiel: insert into professoren (select * from neuerprof()); Prof. Dr.-Ing. S. Michel TU Kaiserslautern Datenbankanwendung, WS 14/15 44 / 54

45 Stored Procedures/UDFs LANGUAGE SQL Query Language Funktionen (5) Diese Funktion hat mehrere Eingaben und mehrere Ausgaben: CREATE FUNCTION sum n product ( x i n t, y i n t, OUT sum i n t, OUT product i n t ) AS $ $ SELECT $1 + $2, $1 * $2 $ $ LANGUAGE SQL ; Beispielaufruf: SELECT * FROM sum_n_product(11,42); sum product (1 row) Prof. Dr.-Ing. S. Michel TU Kaiserslautern Datenbankanwendung, WS 14/15 45 / 54

46 Stored Procedures/UDFs LANGUAGE SQL Query Language Funktionen (6) Ruckgabewerte: Einzelne Zeilen vs. Tabellen CREATE FUNCTION a l l e P r o f s ( ) RETURNS p r o f e s s o r e n as $ $ s e l e c t * from p r o f e s s o r e n ; $ $ LANGUAGE SQL ; Beispielaufruf: select * from alleprofs(); persnr name rang raum Sokrates C4 226 (1 row) Was macht select alleprofs();? Prof. Dr.-Ing. S. Michel TU Kaiserslautern Datenbankanwendung, WS 14/15 46 / 54

47 Stored Procedures/UDFs LANGUAGE SQL Tabellen als Rückgabewerte: Table Functions CREATE FUNCTION g e t P r o f s ( i n t ) RETURNS TABLE( p e r s n r i n t ) AS $ $ SELECT p e r s n r from p r o f e s s o r e n p WHERE p. p e r s n r < $1 ; $ $ LANGUAGE SQL ; select * from getprofs(2130); persnr (3 rows) Prof. Dr.-Ing. S. Michel TU Kaiserslautern Datenbankanwendung, WS 14/15 47 / 54

48 Stored Procedures/UDFs LANGAGE PL/pgSQL PL/pgSQL Anstelle von SQL in den vorherigen Beispielen wird nun PL/pgSQL betrachtet. [ <<l a b e l >> ] [ DECLARE d e c l a r a t i o n s ] BEGIN s t a t e m e n t s END [ l a b e l ] ; Prof. Dr.-Ing. S. Michel TU Kaiserslautern Datenbankanwendung, WS 14/15 48 / 54

49 Stored Procedures/UDFs LANGAGE PL/pgSQL PL/pgSQL Anstelle von SQL in den vorherigen Beispielen wird nun PL/pgSQL betrachtet. CREATE FUNCTION s a l e s t a x ( s u b t o t a l r e a l ) RETURNS r e a l AS $ $ BEGIN RETURN s u b t o t a l * ; END; $ $ LANGUAGE p l p g s q l ; Prof. Dr.-Ing. S. Michel TU Kaiserslautern Datenbankanwendung, WS 14/15 49 / 54

50 Stored Procedures/UDFs LANGAGE PL/pgSQL PL/pgSQL CREATE FUNCTION c o n c a t s e l e c t e d f i e l d s ( i n t sometablename ) RETURNS t e x t AS $ $ BEGIN RETURN i n t. f 1 i n t. f 3 i n t. f 5 i n t. f 7 ; END; $ $ LANGUAGE p l p g s q l ; Prof. Dr.-Ing. S. Michel TU Kaiserslautern Datenbankanwendung, WS 14/15 50 / 54

51 Stored Procedures/UDFs LANGAGE PL/pgSQL PL/pgSQL Funktion mit zwei Eingabeparametern und zwei Ausgabeparametern: CREATE FUNCTION sum n product ( x i n t, y i n t, OUT sum i n t, OUT prod i n t ) AS $ $ BEGIN sum := x + y ; prod := x * y ; END; $ $ LANGUAGE p l p g s q l ; Prof. Dr.-Ing. S. Michel TU Kaiserslautern Datenbankanwendung, WS 14/15 51 / 54

52 Stored Procedures/UDFs LANGAGE PL/pgSQL PL/pgSQL: SELECT INTO SQL Anfragen, die nur eine Zeile zurück liefern können direkt in Variablen eingelesen werden, z.b. SELECT * INTO myrec FROM emp WHERE empname = myname ; Falls mehrere Ergebnisse geliefert werden wird die erste Zeile benutzt. Durch die Angabe von STRICT, also SELECT * INTO STRICT myrec FROM emp WHERE empname = myname ; wird darauf geachtet, dass es nur genau ein Ergebnis gibt (ansonsten wird eine Exception geworfen). Siehe EXECUTE für dynamische Anfragen und PERFORM für Anfragen ohne Eregebnis zu berücksitigen: Prof. Dr.-Ing. S. Michel TU Kaiserslautern Datenbankanwendung, WS 14/15 52 / 54

53 Stored Procedures/UDFs LANGAGE PL/pgSQL PL/pgSQL: Kontrollstrukturen PL/pgSQL bietet die übliche Auswahl and Kontrollstrukturen wie IF-Statements und Schleifen (LOOP WHILE, FOR), EXIT (=break), CONTINUE LOOP IF END IF ; END LOOP; count > 0 THEN EXIT ; Prof. Dr.-Ing. S. Michel TU Kaiserslautern Datenbankanwendung, WS 14/15 53 / 54

54 Stored Procedures/UDFs LANGAGE PL/pgSQL PL/pgSQL: Kontrollstrukturen und SQL Anfragen Über Anfrageergebnisse iterieren CREATE OR REPLACE FUNCTION t e s t i t ( ) RETURNS i n t as $ $ DECLARE myprofs RECORD; myint i n t = 0 ; BEGIN FOR myprofs i n SELECT * FROM p r o f e s s o r e n WHERE p e r s n r <2130 LOOP myint = myprofs. p e r s n r + myint ; END LOOP; r e t u r n myint ; END; $ $ LANGUAGE p l p g s q l ; Prof. Dr.-Ing. S. Michel TU Kaiserslautern Datenbankanwendung, WS 14/15 54 / 54