По всем вопросам обращайтесь на: info@litportal.ru
(©) 2003-2024.
✖
Основы программирования в СУБД Oracle. SQL+PL/SQL.
Настройки чтения
Размер шрифта
Высота строк
Поля
Основы программирования в СУБД Oracle. SQL+PL/SQL.
О. А. Ткачев
В этой книге рассмотрены Oracle версия SQL и его расширение PL/SQL, содержится описание синтаксиса и правил использования всех основных конструкций этих языков. Излагаемый материал иллюстрируется многочисленными примерами, позволяющими понять, при решении каких задач целесообразно использовать рассматриваемый элемент языка.Книга может быть использована как в учебном процессе, при изучении дисциплины «Базы данных» студентами IT-специальностей, так и для самостоятельного освоения SQL и PL/SQL.
Основы программирования в СУБД Oracle
SQL+PL/SQL.
О. А. Ткачев
© О. А. Ткачев, 2020
ISBN 978-5-0051-8673-7
Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero
Предисловие
Почему и для чего написана эта книга? Этот вопрос я задаю сам себе, и его может задать потенциальный читатель, для того чтобы принять решение – стоит ли тратить деньги на ее приобретение и время на ее изучение.
Я преподаю дисциплину «Базы данных» в Московском авиационном институте уже почти 30 лет. Начинал в 90-х с использования СУБД dBase III, которая работала под управлением операционной системы DOS.
В начале 2000-х было принято решение использовать в учебном процессе СУБД с архитектурой «клиент – сервер» и уделять больше внимания вопросам программирования.
Выбор осуществлялся между СУБД Microsoft SQL Server и СУБД Oracle. Предпочтение было отдано продукту фирмы Microsoft по следующим причинам:
• Существовала официально бесплатная версия этой СУБД, также в то время мы могли бесплатно использовать в учебном процессе промышленные версии этой программы.
• СУБД Microsoft SQL Server позволяла использовать кириллицу в названиях таблиц и столбцов, и в ней была локализована среда разработки программ Management Studio. В СУБД Oracle в то время использовался режим командной строки, который менее эффективен.
• Имелось много книг на русском языке, в которых рассматривались принципы работы с СУБД Microsoft SQL Server и разработка программ с ее использованием. Здесь я имею в виду SQL и его расширение Transact SQL. Подобной литературы на русском языке для СУБД Oracle практически не было.
Но тем не менее в 2015 году было принято решение перейти на использование в учебном процессе СУБД Oracle. Одной из причин такого перехода стало то, что знание и умение работать с СУБД Oracle на рынке труда оценивается выше. Также к этому времени появилась бесплатная версия Oracle Database Express Edition и стала использоваться визуальная среда разработки программ Oracle SQL Developer.
Но положение с литературой на русском языке, которую можно использовать при изучении СУБД Oracle, существенным образом не изменилось. Особенно это касается изучения PL/SQL.
Правда, здесь нельзя не отметить великолепную книгу «Oracle PL/SQL. Для профессионалов», авторами которой являются Стивен Фейерштейн и Билл Прибыл. Эта книга неоднократно переиздавалась и пользуется всеобщим и заслуженным уважением в среде программистов. Но ее сложно использовать при первоначальном изучении этого языка, так как можно легко «захлебнуться» от обилия содержащейся в ней информации.
Положение с литературой, которую можно использовать для изучения SQL, не столь критично. Во-первых, потому что для этого языка созданы стандарты, которых придерживаются производители СУБД; во-вторых, есть книги на русском языке, в которых рассматривается Oracle-версия SQL. Данные об этих книгах содержатся в списке литературы.
Так что первая причина, по которой я решил написать эту книгу, состоит в том, чтобы в ограниченном объеме рассмотреть синтаксис всех основных элементов SQL и PL/SQL и проиллюстрировать правила их использования интересными и функциональными примерами. Функциональными я называю примеры, которые позволяют понять, при решении каких задач целесообразно использовать рассматриваемый элемент языка.
Вторая причина обусловлена следующими обстоятельствами. Корпорация Oracle широко использует систему сертификации специалистов. Сертификационный экзамен проходит в форме сдачи теста. Поэтому практически во всех книгах, посвященных изучению PL/SQL, проверка понимания пройденного материала осуществляется путем тестирования.
С помощью тестирования можно оценить уровень знаний, но решение интересных задач развивает творческие способности и готовит к практической работе. В реальной жизни нужно писать программы, а не отвечать на вопросы теста.
Но это не два взаимоисключающих подхода, а два этапа обучения. На первом этапе нужно научиться писать код, а на втором – систематизировать полученные знания и показать свой уровень подготовки путем сдачи тестов.
И если по SQL можно легко найти задачи, предлагаемые для самостоятельного решения, то по PL/SQL я не нашел ни одного источника, который можно было бы использовать в качестве задачника.
Поэтому в данной книге в конце каждого раздела предлагаются для самостоятельного решения задачи различной степени сложности. Решение этих задач позволит лучше понять правила использования рассматриваемого элемента языка и получить практические навыки программирования. Многие вопросы становятся понятнее, если они прошли через кончики пальцев.
Надеюсь, что освоение материала, изложенного в этой книге, заложит хорошие основы для дальнейшего изучения СУБД Oracle и ее практического пользования.
Введение
Одним из определяющих факторов успеха в любой сфере деятельности современного общества является наличие эффективных средств хранения и обработки данных. Для решения этой проблемы создаются информационные системы различного назначения. В подавляющем большинстве случаев для хранения информации в этих системах используются базы данных.
Концепция баз данных предполагает применение специального программного обеспечения для создания, манипулирования и управления объектами базы данных. Программное обеспечение, предназначенное для решения этих задач, получило название системы управления базами данных (СУБД).
Создание СУБД является великим изобретением в сфере обработки информации, которое позволило многократно повысить эффективность обработки данных.
Большинство современных СУБД используют реляционную модель данных. Однако известно, что автор реляционной модели, Эдгар Кодд, был недоволен использованием термина «реляционная модель» в названии существующих СУБД, так как считал, что правила хранения и обработки данных в этих СУБД не полностью соответствуют требованиям реляционной модели. Он называл такие СУБД псевдореляционными и считал, что нужно использовать более эффективные, истинно реляционные СУБД.
Но на практике этого не произошло, наоборот, в настоящее время считается общепризнанным факт, что только часть данных, которые необходимо обрабатывать, являются структурированными. Поэтому сейчас разрабатываются – и уже разработаны – СУБД, способные обрабатывать различные виды данных. Однако и в этих СУБД обработка структурированных данных играет важнейшую роль.
К настоящему времени создано и используется значительное количество СУБД. Однако ответить на вопрос, какая СУБД является наилучшей, вряд ли возможно. Для каждой области применения существует своя «оптимальная» СУБД, и выбор является многокритериальной задачей. При выборе СУБД следует в первую очередь учитывать следующие критерии: быстродействие, надежность, стоимость, сложность эксплуатации, наличие эффективных средств разработки приложений.
Почему была выбрана СУБД Oracle? Кроме уже упоминавшегося в предисловии хорошего соотношения спрос/предложение на рынке труда, изучение принципов обработки данных в среде этой СУБД актуально по следующим причинам. Во-первых, PL/SQL, используемый для обработки данных, имеет в своем составе широкий спектр конструкций, позволяющих эффективно решать эти задачи. К таким конструкциям, которые рассматриваются в этой книге, можно отнести курсоры, коллекции, динамические SQL и PL/SQL. Во-вторых, характерной особенностью СУБД Oracle является возможность хранения и обработки различных видов данных: структурированных, текстовых, графических, аудио и видео. В-третьих, корпорация Oracle в настоящее время активно развивает облачные технологии обработки данных и предоставляет доступ к этим технологиям. Поэтому освоение принципов обработки данных в среде СУБД Oracle облегчит изучение и использование этих технологий
Почти все современные СУБД используют для создания, управления и манипулирования данными язык структурированных запросов – Structured Query Language (SQL). Однако возможности, которые предоставляет SQL, недостаточны для решения ряда сложных задач. Поэтому большинство СУБД используют языковые расширения SQL, которые позволяют использовать средства процедурных языков программирования – переменные, условные операторы, операторы циклов – совместно с операторами SQL
В СУБД Oracle для этого используется процедурный язык программирования PL/SQL. Это сокращение от «Procedural Language extensions to the Structured Query Language», что в переводе с английского языка означает «процедурные языковые расширения для структурированного языка запросов».
Обработка данных, содержащихся в базе, может осуществляться как средствами самой СУБД, так и средствами приложений, взаимодействующих с базой данных. Основное назначение PL/SQL состоит в разработке хранимых процедур и функций, которые осуществляют обработку данных на сервере.
В процессе работы над книгой была использована Oracle Database 18c Express Edition. Эта версия бесплатна, но обладает широкими функциональными возможностями. Разработка, отладка и выполнение SQL-запросов и программ PL/SQL осуществлялись средствами визуальной среды Oracle SQL Developer версии 19.1.0.
ЧАСТЬ 1. ОПИСАНИЕ ИСПОЛЬЗУЕМОЙ БАЗЫ ДАННЫХ И СРЕДСТВ РАЗРАБОТКИ
Глава 1. Схема базы данных и среда разработки Oracle SQL Developer
Схема базы данных
Схема базы данных представляет собой графическое представление таблиц базы данных и связей, существующих между таблицами. По своему функциональному назначению схема базы данных является чем-то средним между блок-схемой алгоритма и чертежами архитектора. Они часто являются частью технического задания и элементом выходной документации. Поэтому программист, работающий с базой данных, должен понимать условные обозначения, используемые в этих схемах.
В этой книге для создания схемы базы данных использовалась программа Oracle SQL Developer Data Modeler. На рисунке 1.1 показан фрагмент схемы, созданной с помощью этой программы.
Рисунок 1.1. Фрагмент схемы базы данных
Буквой P отмечены столбцы, которые являются первичными ключами, а буквой F – столбцы, являющиеся внешними ключами. Связь между таблицами создается путем задания ограничения внешнего ключа.
Например, в приведенном фрагменте связь между таблицами Employees и Departments установлена путем определения ограничения внешнего ключа для столбца department_id в таблице Employees. Это означает что значение столбца department_id в таблице Employees должно совпадать с одним из значений одноименного столбца в таблице Departments или иметь значение NULL. За соблюдением этого ограничения будет следить СУБД и не допустит его нарушения. Буква U означает, что для этого столбца установлено ограничение уникальности значения. Это значит, что значение столбца не может повторяться. Символом * отмечены столбцы, которые не могут иметь значения NULL.
При создании SQL-запросов и программ PL/SQL нужно иметь четкое представление о структуре базы данных, с которой вы работаете, и знать бизнес-правила и ограничения, которые существуют в предметной области. Часть ограничений может быть реализована средствами языка определения данных, за их соблюдением будет следить СУБД и не допускать нарушения этих ограничений. Но существуют бизнес-правила и ограничения, которые должен отслеживать и обеспечивать программист.
Основу используемой в этой книге базы данных составляют таблицы демонстрационной базы СУБД Oracle Human Resources (HR). Human Resources – база данных, в которой хранятся данные отдела кадров некоторой компании. На рисунке 1.2 представлены основные таблицы этой базы данных и показаны связи между ними.
Рисунок 1.2. Основные таблицы базы данных Human Resources
О. А. Ткачев
В этой книге рассмотрены Oracle версия SQL и его расширение PL/SQL, содержится описание синтаксиса и правил использования всех основных конструкций этих языков. Излагаемый материал иллюстрируется многочисленными примерами, позволяющими понять, при решении каких задач целесообразно использовать рассматриваемый элемент языка.Книга может быть использована как в учебном процессе, при изучении дисциплины «Базы данных» студентами IT-специальностей, так и для самостоятельного освоения SQL и PL/SQL.
Основы программирования в СУБД Oracle
SQL+PL/SQL.
О. А. Ткачев
© О. А. Ткачев, 2020
ISBN 978-5-0051-8673-7
Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero
Предисловие
Почему и для чего написана эта книга? Этот вопрос я задаю сам себе, и его может задать потенциальный читатель, для того чтобы принять решение – стоит ли тратить деньги на ее приобретение и время на ее изучение.
Я преподаю дисциплину «Базы данных» в Московском авиационном институте уже почти 30 лет. Начинал в 90-х с использования СУБД dBase III, которая работала под управлением операционной системы DOS.
В начале 2000-х было принято решение использовать в учебном процессе СУБД с архитектурой «клиент – сервер» и уделять больше внимания вопросам программирования.
Выбор осуществлялся между СУБД Microsoft SQL Server и СУБД Oracle. Предпочтение было отдано продукту фирмы Microsoft по следующим причинам:
• Существовала официально бесплатная версия этой СУБД, также в то время мы могли бесплатно использовать в учебном процессе промышленные версии этой программы.
• СУБД Microsoft SQL Server позволяла использовать кириллицу в названиях таблиц и столбцов, и в ней была локализована среда разработки программ Management Studio. В СУБД Oracle в то время использовался режим командной строки, который менее эффективен.
• Имелось много книг на русском языке, в которых рассматривались принципы работы с СУБД Microsoft SQL Server и разработка программ с ее использованием. Здесь я имею в виду SQL и его расширение Transact SQL. Подобной литературы на русском языке для СУБД Oracle практически не было.
Но тем не менее в 2015 году было принято решение перейти на использование в учебном процессе СУБД Oracle. Одной из причин такого перехода стало то, что знание и умение работать с СУБД Oracle на рынке труда оценивается выше. Также к этому времени появилась бесплатная версия Oracle Database Express Edition и стала использоваться визуальная среда разработки программ Oracle SQL Developer.
Но положение с литературой на русском языке, которую можно использовать при изучении СУБД Oracle, существенным образом не изменилось. Особенно это касается изучения PL/SQL.
Правда, здесь нельзя не отметить великолепную книгу «Oracle PL/SQL. Для профессионалов», авторами которой являются Стивен Фейерштейн и Билл Прибыл. Эта книга неоднократно переиздавалась и пользуется всеобщим и заслуженным уважением в среде программистов. Но ее сложно использовать при первоначальном изучении этого языка, так как можно легко «захлебнуться» от обилия содержащейся в ней информации.
Положение с литературой, которую можно использовать для изучения SQL, не столь критично. Во-первых, потому что для этого языка созданы стандарты, которых придерживаются производители СУБД; во-вторых, есть книги на русском языке, в которых рассматривается Oracle-версия SQL. Данные об этих книгах содержатся в списке литературы.
Так что первая причина, по которой я решил написать эту книгу, состоит в том, чтобы в ограниченном объеме рассмотреть синтаксис всех основных элементов SQL и PL/SQL и проиллюстрировать правила их использования интересными и функциональными примерами. Функциональными я называю примеры, которые позволяют понять, при решении каких задач целесообразно использовать рассматриваемый элемент языка.
Вторая причина обусловлена следующими обстоятельствами. Корпорация Oracle широко использует систему сертификации специалистов. Сертификационный экзамен проходит в форме сдачи теста. Поэтому практически во всех книгах, посвященных изучению PL/SQL, проверка понимания пройденного материала осуществляется путем тестирования.
С помощью тестирования можно оценить уровень знаний, но решение интересных задач развивает творческие способности и готовит к практической работе. В реальной жизни нужно писать программы, а не отвечать на вопросы теста.
Но это не два взаимоисключающих подхода, а два этапа обучения. На первом этапе нужно научиться писать код, а на втором – систематизировать полученные знания и показать свой уровень подготовки путем сдачи тестов.
И если по SQL можно легко найти задачи, предлагаемые для самостоятельного решения, то по PL/SQL я не нашел ни одного источника, который можно было бы использовать в качестве задачника.
Поэтому в данной книге в конце каждого раздела предлагаются для самостоятельного решения задачи различной степени сложности. Решение этих задач позволит лучше понять правила использования рассматриваемого элемента языка и получить практические навыки программирования. Многие вопросы становятся понятнее, если они прошли через кончики пальцев.
Надеюсь, что освоение материала, изложенного в этой книге, заложит хорошие основы для дальнейшего изучения СУБД Oracle и ее практического пользования.
Введение
Одним из определяющих факторов успеха в любой сфере деятельности современного общества является наличие эффективных средств хранения и обработки данных. Для решения этой проблемы создаются информационные системы различного назначения. В подавляющем большинстве случаев для хранения информации в этих системах используются базы данных.
Концепция баз данных предполагает применение специального программного обеспечения для создания, манипулирования и управления объектами базы данных. Программное обеспечение, предназначенное для решения этих задач, получило название системы управления базами данных (СУБД).
Создание СУБД является великим изобретением в сфере обработки информации, которое позволило многократно повысить эффективность обработки данных.
Большинство современных СУБД используют реляционную модель данных. Однако известно, что автор реляционной модели, Эдгар Кодд, был недоволен использованием термина «реляционная модель» в названии существующих СУБД, так как считал, что правила хранения и обработки данных в этих СУБД не полностью соответствуют требованиям реляционной модели. Он называл такие СУБД псевдореляционными и считал, что нужно использовать более эффективные, истинно реляционные СУБД.
Но на практике этого не произошло, наоборот, в настоящее время считается общепризнанным факт, что только часть данных, которые необходимо обрабатывать, являются структурированными. Поэтому сейчас разрабатываются – и уже разработаны – СУБД, способные обрабатывать различные виды данных. Однако и в этих СУБД обработка структурированных данных играет важнейшую роль.
К настоящему времени создано и используется значительное количество СУБД. Однако ответить на вопрос, какая СУБД является наилучшей, вряд ли возможно. Для каждой области применения существует своя «оптимальная» СУБД, и выбор является многокритериальной задачей. При выборе СУБД следует в первую очередь учитывать следующие критерии: быстродействие, надежность, стоимость, сложность эксплуатации, наличие эффективных средств разработки приложений.
Почему была выбрана СУБД Oracle? Кроме уже упоминавшегося в предисловии хорошего соотношения спрос/предложение на рынке труда, изучение принципов обработки данных в среде этой СУБД актуально по следующим причинам. Во-первых, PL/SQL, используемый для обработки данных, имеет в своем составе широкий спектр конструкций, позволяющих эффективно решать эти задачи. К таким конструкциям, которые рассматриваются в этой книге, можно отнести курсоры, коллекции, динамические SQL и PL/SQL. Во-вторых, характерной особенностью СУБД Oracle является возможность хранения и обработки различных видов данных: структурированных, текстовых, графических, аудио и видео. В-третьих, корпорация Oracle в настоящее время активно развивает облачные технологии обработки данных и предоставляет доступ к этим технологиям. Поэтому освоение принципов обработки данных в среде СУБД Oracle облегчит изучение и использование этих технологий
Почти все современные СУБД используют для создания, управления и манипулирования данными язык структурированных запросов – Structured Query Language (SQL). Однако возможности, которые предоставляет SQL, недостаточны для решения ряда сложных задач. Поэтому большинство СУБД используют языковые расширения SQL, которые позволяют использовать средства процедурных языков программирования – переменные, условные операторы, операторы циклов – совместно с операторами SQL
В СУБД Oracle для этого используется процедурный язык программирования PL/SQL. Это сокращение от «Procedural Language extensions to the Structured Query Language», что в переводе с английского языка означает «процедурные языковые расширения для структурированного языка запросов».
Обработка данных, содержащихся в базе, может осуществляться как средствами самой СУБД, так и средствами приложений, взаимодействующих с базой данных. Основное назначение PL/SQL состоит в разработке хранимых процедур и функций, которые осуществляют обработку данных на сервере.
В процессе работы над книгой была использована Oracle Database 18c Express Edition. Эта версия бесплатна, но обладает широкими функциональными возможностями. Разработка, отладка и выполнение SQL-запросов и программ PL/SQL осуществлялись средствами визуальной среды Oracle SQL Developer версии 19.1.0.
ЧАСТЬ 1. ОПИСАНИЕ ИСПОЛЬЗУЕМОЙ БАЗЫ ДАННЫХ И СРЕДСТВ РАЗРАБОТКИ
Глава 1. Схема базы данных и среда разработки Oracle SQL Developer
Схема базы данных
Схема базы данных представляет собой графическое представление таблиц базы данных и связей, существующих между таблицами. По своему функциональному назначению схема базы данных является чем-то средним между блок-схемой алгоритма и чертежами архитектора. Они часто являются частью технического задания и элементом выходной документации. Поэтому программист, работающий с базой данных, должен понимать условные обозначения, используемые в этих схемах.
В этой книге для создания схемы базы данных использовалась программа Oracle SQL Developer Data Modeler. На рисунке 1.1 показан фрагмент схемы, созданной с помощью этой программы.
Рисунок 1.1. Фрагмент схемы базы данных
Буквой P отмечены столбцы, которые являются первичными ключами, а буквой F – столбцы, являющиеся внешними ключами. Связь между таблицами создается путем задания ограничения внешнего ключа.
Например, в приведенном фрагменте связь между таблицами Employees и Departments установлена путем определения ограничения внешнего ключа для столбца department_id в таблице Employees. Это означает что значение столбца department_id в таблице Employees должно совпадать с одним из значений одноименного столбца в таблице Departments или иметь значение NULL. За соблюдением этого ограничения будет следить СУБД и не допустит его нарушения. Буква U означает, что для этого столбца установлено ограничение уникальности значения. Это значит, что значение столбца не может повторяться. Символом * отмечены столбцы, которые не могут иметь значения NULL.
При создании SQL-запросов и программ PL/SQL нужно иметь четкое представление о структуре базы данных, с которой вы работаете, и знать бизнес-правила и ограничения, которые существуют в предметной области. Часть ограничений может быть реализована средствами языка определения данных, за их соблюдением будет следить СУБД и не допускать нарушения этих ограничений. Но существуют бизнес-правила и ограничения, которые должен отслеживать и обеспечивать программист.
Основу используемой в этой книге базы данных составляют таблицы демонстрационной базы СУБД Oracle Human Resources (HR). Human Resources – база данных, в которой хранятся данные отдела кадров некоторой компании. На рисунке 1.2 представлены основные таблицы этой базы данных и показаны связи между ними.
Рисунок 1.2. Основные таблицы базы данных Human Resources
Последний отзыв
книга нужная