Embedded SQL Vítězslav Imrýšek.

Prezentace na téma: "Embedded SQL Vítězslav Imrýšek."— Transkript prezentace:

1 Embedded SQL Vítězslav Imrýšek

2 Embedded SQL SQL je dobrým jazykem pro definování databází a vytváření dotazů nad daty databáze SQL není ideálním jazykem pro vytváření sofistikovaných databázových aplikací Potřeba využití vyššího programovacího jazyka (například C / C++)

3 Embedded SQL Základní myšlenkou Embedded SQL je možnost využití SQL výrazů v programu napsaném v nějakém vyšším jazyce.. printf(); EXEC SQL scanf(); Preprocesor zanalyzuje kód, přeloží SQL výrazy do systémových volání C/C++ a nakonec vygeneruje samotný program.

4 Hostitelské proměnné SQL výrazy jsou zabudované v programu
Potřeba pro mechanismus, který bude předávat hodnoty mezi prostředím C programu a SQL výrazy, které komunikují s SQL serverem. Speciální proměnné určené pro tento účel nazýváme Hostitelské proměnné. Definovány v bloku mezi begin declare section a end declare section Musí být kompatibilní s datovými typy sloupců tabulky v DB EXEC SQL begin declare section int cno; varchar cname[31]; varchar street[31]; int zip; char phone[31]; EXEC SQL end declare section

5 Hostitelské proměnné /* varchar cname[31] */ struct { unsigned short len; unsigned char arr[31]; } cname; Při zasílání varchar hodnoty do databáze je prací programátora správně vypnit hodnoty len a arr. Při získání varchar hodnoty z databáze jsou obě pole správně vyplněny systémem

6 Konverze datových typů
Oracle Data Type C Data Type char char(N) char array[N+1] varchar(N) varchar array[N+1] date char array[10] number(6) int number(10) long int number(6,2) float

7 Hostitelské proměnné Hostitelské proměnné jsou v jazyce C používány stejně jako standardní proměnné. Pouze v případě, kdy jsou použity v SQL dotazu, je nutné před tyto proměnné umístit dvojtečku „:“. Pozn.: Přiřazení hodnoty k proměnné pomocí příkazu select into lze použít pouze v případě, můžeme zaručit, že dotaz vrátí právě jednu, či žádnou položku. (řeší tzv. Kurzory, více později) scanf(“%d“, &cno); EXEC SQL select cname into :cname from customers where cno = :cno; scanf(“%d%s%s%d%s“, &cno, cname.arr, street.arr, &zip,phone); cname.len = strlen(cname.arr); street.len = strlen(street.arr); EXEC SQL insert into customers values(:cno,:cname,:street,:zip,:phone);

8 Indikátorové proměnné
SQL obsahuje hodnotu null, tato hodnota ovšem nemá v jazyce C odpovídající protějšek. Příklad: V SQL může mít datový typ integer hodnotu null. V C toto není možné. Pro vyřešení problému komunikace null hodnoty Embedded SQL poskytuje tzv. Indikátorové proměnné. Pomocná proměnná typu integer Každý atribut má jednu Možné hodnoty: -1: položka má hodnotu null 0: položka nemá hodnotu null

9 Indikátorové proměnné - příklad
EXEC SQL begin declare section; struct { int ono; int cno; int eno; char received[12]; char shipped[12]; } order_rec; short ono_ind; short cno_ind; short eno_ind; short received_ind; short shipped_ind; } order_rec_ind; int onum; EXEC SQL end declare section; scanf(“%d“,&onum); EXEC SQL select * into :order_rec indicator :order_rec_ind from orders where ono = :onum; if(order_rec_ind.shipped_ind == -1) printf("SHIPPED is Null\n"); else printf("SHIPPED is not Null\n");

10 Indikátorové proměnné
Pro vložení hodnoty null do databáze: nastaví se hodnota -1 do příslušné indikátorové proměnné indikátorová proměnná se využije v insert|update dotazu. onum = 1021; order_rec_ind.shipped_ind = -1; EXEC SQL update orders set shipped = :order_rec.shipped indicator :order_rec_ind.shipped_ind where ono = :onum; Všimněte si, že order_rec.shipped je nedefinovaný. Toto si můžeme dovolit, neboť tato položka bude Db serverem ignorována.

11 SQL Communications Area (sqlca)
Oznámení o stavu zpracování dotazu. Pro použití sqlca je nutné brzy v programu použít následující příkaz: EXEC SQL include sqlca; Okamžitě po zpracování dotazu dojde k vyplnění proměnné „sqlca“. Možné hodnoty proměnné sqlca: sqlca.sqlcode Interpretace SQL dotaz vykonán úspěšně > 0 Žádná další data nebo hodnoty nenalezeny < 0 Vyskytla se chyba během vykonávání SQL dotazu.

12 SQL Communications Area Příklad 1
Kontrola chyby EXEC SQL set transaction read write; EXEC SQL insert into customers values (custseq.nextval,:customer_rec.cname, :customer_rec.street,:customer_rec.zip, :customer_rec.phone); if(sqlca.sqlcode < 0) { printf("CUSTOMER (%s) DID NOT GET ADDED\n", customer_rec.cname.arr); EXEC SQL rollback work; return; } EXEC SQL commit;

13 SQL Communications Area Příklad 2
Kontrola existence dat EXEC SQL select zip, city into :zipcode_rec from zipcodes where zip = :customer_rec.zip; if(sqlca.sqlcode > 0) { zipcode_rec.zip = customer_rec.zip; printf("Zip Code does not exist; Enter City: "); scanf("%s",zipcode_rec.city.arr); zipcode_rec.city.len = strlen(zipcode_rec.city.arr); EXEC SQL set transaction read write; EXEC SQL insert into zipcodes (zip, city) values (:zipcode_rec); EXEC SQL commit; }

14 Připojení k Oracle databázi
Klíčové příkazy: EXEC SQL connect [user] identified by [password] – připojení k Db EXEC SQL commit release – odpojení od Db EXEC SQL begin declare section; varchar userid[10]; varchar password[15]; EXEC SQL end declare section; strcopy(userid.arr,"Admin"); userid.len = strlen(userid.arr); strcopy(password.arr,"Password"); password.len = strlen(password.arr); EXEC SQL connect :userid identified by :password; if(sqlca.sqlcode == 0) { // Connected }

15 Kurzory Pokud příkaz select vrací více než jeden výsledek, jednoduchý příkaz select into nelze použít V takovém případě se používá koncept Kurzorů Mechanismus, umožňující C programu přistupovat k výsledným řádkům SQL dotazu po jednom. EXEC SQL declare <cur-name> cursor for <select-statement> [for {read only | update [of <column-list>]}]; for read only select Nedovoluje mazání a úpravu nalezených dat for update [of <column-list>] Používáno v případech pozičního mazání a úpravě dat

16 Kurzory – použití 1) Otevřít Kurzor 2) Několikanásobné volání příkazu fetch, pomocí kterého postupně získáme všechny řádky zadaného dotazu. 3) Uzavřít Kurzor EXEC SQL open <cur-name>; EXEC SQL fetch <cur-name> into <host-var>, … , <host-var>; EXEC SQL close <cur-name>;

17 Kurzory Příklad 1 Vypsání všech řádků tabulky void print_customers() {
EXEC SQL declare customers_cur cursor for select cno, cname, street, zip, phone from customers; EXEC SQL set transaction read only; EXEC SQL open customer_cur; EXEC SQL fetch customer_cur into :customer_rec indicator :customer_rec_ind; while(sqlca.sqlcode == 0) { customer_rec.cname.arr[customer_rec.cname.len] = '\0'; customer_rec.street.arr[customer_rec.street.len] = '\0'; printf("%6d %10s %20s %6d %15s\n", customer_rec.cno,customer_rec.cname.arr, customer_rec.street.arr,customer_rec.zip, customer_rec.phone); } EXEC SQL close customer_cur; EXEC SQL commit;

18 Kurzory Příklad 2 Poziční mazání a úpravy
EXEC SQL declare del_cur cursor for select * from employees where not exists (select 'a' from orders where orders.eno = employees.eno) for update; EXEC SQL set tranaction read write; EXEC SQL open del_cur; EXEC SQL fetch del_cur into :employee_rec; while(sqlca.sqlcode == 0) { EXEC SQL delete from employees where current of del_cur; } EXEC SQL commit release; „for update [columns]“ kdyby následoval seznam sloupců, pak by bylo možné upravovat pouze tyto sloupce pro poziční delete by žádné sloupce by neměly být zmíněny Příklad maže všechny zaměstnance, kteří nemají žádnou objendávku.

19 Rekurzivní dotazy S Embedded SQL je možné snadno vytvářet rekurzivní dotazy nad daty databáze SQL má své historické limitace Ve starších verzích SQL nemožné vyjádřit rekurzivní dotazy V novějších verzích SQL již toto možné je

20 Rekurzivní dotazy Příklad
EID (employee ID - integer) MGRID (Manager ID - integer) Smith Jones Blake Brown Green White Adams Chceme najít všechny zaměstnance pracující pod určitým manažerem na všech úrovních. Nebo-li: query(X) :- emps(X, ‘Jones’); query(X) :- emps(X,Y), query(Y). tabulka emps algoritmus insert into query select eid from emps where mgrid = 'Jones'; repeat select eid from query,emps where mgrid = a; until (no more changes to query);

21 Rekurzivní dotazy Příklad
#include <stdio.h> EXEC SQL begin declare section; int eid, a; EXEC SQL end declare section; EXEC SQL include sqlca; main() { int newrowadded; EXEC SQL declare c1 cursor for //Initial answers select eid from emps where mgrid = :eid; EXEC SQL declare c2 cursor for //Transitivity select eid from emps,query where mgrid = a; EXEC SQL declare c3 cursor for //Print answers select a from query; EXEC SQL create table query( a integer not null, primary key(a)); printf("Type in employee id:"); scanf("%d",&eid); EXEC SQL open c1; EXEC SQL fetch c1 into :a; while(sqlca.sqlcode == 0) { EXEC SQL insert into query values (:a); } EXEC SQL close c1; EXEC SQL commit work; do { newrowadded = FALSE; EXEC SQL open c2; EXEC SQL fetch c2 into :a; while(sqlca.sqlcode == 0) { EXEC SQL insert into query values (:a); if(sqlca.sqlcode == 0) newrowadded = TRUE; } EXEC SQL close c2; } while(newrowadded); EXEC SQL commit work; printf("Answer is\n"); EXEC SQL open c3; EXEC SQL fetch c3 into :a; printf("%d\n",a); EXEC SQL close c3; EXEC SQL drop table query;

22 Zpracovávání chyb Oracle oznamuje všechny chyby v sqlca
Dva způsoby zpracování: Explicitní Kontrola hodnot sqlca Implicitní Pomocí příkazu whenever struct sqlca { char sqlcaid[8]; long sqlabc; long sqlcode; struct { unsigned short sqlerrml; char sqlerrmc[70]; } sqlerrm; char sqlerrp[8]; long sqlerrd[6]; char sqlwarn[8]; char sqlext[8]; }; struktura sqlca v Oracle

23 Explicitní zpracovávání chyb
Chyby jsou zkontrolovány po každém volání Db využívá se SQL communications area (sqlca) Programátor za běhu programu reaguje na stavy hodnot Je možné inicializovat pomocí #define SQLCA_INIT Položka Popis sqlcaid znakový řetězec reprezentující sqlca; ‘SQLCA ’ sqlabc velikost struktury sqlca; sizeof(struct sqlca) sqlcode stav poslední Db operace sqlerrm podstruktura, obsahuje chybovou hlášku sqlerrp zatím bez využití sqlerrd zaznamenává chybové diagnostické informace sqlwarn pole varování sqlext Položka „sqlerrd“ - obsahuje například počet řádků zpracovaných příkazem select, insert, update, delete; Kdy byl Kurzor otevřen, kolik záznamů přečetl, kdy bylo čtení ukončeno. Položka „sqlwarn“ - obsahuje například varování: pokud dojde ke zkrácení charu při dosazení do hostitelské proměnné; či pokud fetch nebo select into nevrací počet sloupců jako má hostitelská proměnná.

24 Implicitní zpracovávání chyb
Explicitní zpracovávání vyžaduje mnoho obslužného kódu Implicitní zpracovávání umožňuje definovat obslužné akce na jednom místě příkaz whenever EXEC SQL whenever <condition> <action>; /* conditions */ sqlerror : an error situation (sqlcode < 0) sqlwarning : a warning situation (sqlcode > 0) not found : an error situation (sqlcode = 1403) /* actions */ continue : ignore condition and continue do function: call a function do break : perform a break out of a control structure do return : perform a return statement goto label : branch to a label stop : stop program and roll back uncommitted changes Příkaz whenever je možné použít libovolně krát Aplikováno pro všechny následující příkazy Nastavení pro danou <condition> je účinné do doby, kdy tuto <condition> předefinujeme jinou akcí

25 Implicitní zpracovávání Příklad
Typické použití /* Placed somewhere at the beginning of the source file */ EXEC SQL whenever sqlerror do sql_error("ORACLE error--\n"); /* Error handling procedure */ void sql_error(char msg[]) { char error_message[512]; long buffer_length, message_length; EXEC SQL whenever sqlerror continue; buffer_length = sizeof(error_message); sqlglm(error_message,&buffer_length,&message_length); printf("%.*s\n",message_length,error_message); EXEC SQL rollback release; exit(1); } Příkaz „sqlglm“ vypíše chybovou hlášku, jde o zabudovaný příkaz prostředí Oracle. Příkaz „EXEC SQL whenever sqlerror continue“ zajišťuje, že v případě kdy příkaz rollback narazí na nějakou chybu nedojde ke vzniknu nekonečné smyčky.

26 Kontrola transakcí Transakce
Soubor dílčích operací Vykonány jako celek Pokud jedna dílčí operace neuspěje, k žádné změně Db nedojde Následující příkazy slouží ke správě transakcí: /* Used before select or fetch statements. Begins read-only transaction */ EXEC SQL set transaction read only /* Used before updates or deletes in Db. Terminated by either commit or rollback */ EXEC SQL set transaction read write /* Commit all the changes made in the transaction and release any locks on tables */ EXEC SQL commit /* Undo all the changes made in the transaction and release all locks on tables */ EXEC SQL rollback Na konci každé transakce je důležité zavolat příkaz Commit. Může se stát, že v průběhu transakce dojde k uzamčení zámků na některých tabulkách – tyto zámky se zavoláním příkazu Commit odemknou.

27 Dynamické SQL Dosavadní příkazy statické
fixované v době kompilace Existují případy, kdy SQL dotazy v době kompilace nejsou známy Tyto příkazy musejí být sestaveny v době běhu programu Příkazy Dynamic SQL

28 Dynamické SQL – příkazy
EXEC SQL execute immediate <host-var> Provede SQL dotaz uložený v poskytnuté proměnné Proměnná typu řetězec znaků Nemůže obsahovat odkaz na žádnou Hostitelskou proměnnou Může obsahovat pouze jediné z: create table, alter table, drop table, insert, delete, update Při každém zavolání je nutné dotaz zkompilovat Pomalé

29 Dynamické SQL – příkazy
EXEC SQL prepare s from :sql_stmt; EXEC SQL execute s using :var1, … , :varn; Provede SQL dotaz uložený v poskytnuté proměnné Proměnná typu řetězec znaků Umožňuje použít v dotazu Hostitelskou proměnnou Dvě fáze: Prepare – zkompilování a uložení připraveného SQL dotazu Execute – provedení zkompilovaného SQL dotazu, za využití poskytnutých proměnných

30 Dynamické SQL Příklad 1 execute immediate #include <stdio.h>
EXEC SQL begin declare section; char sql_stmt[256]; varchar username[10], password[15]; EXEC SQL end declare section; EXEC SQL include sqlca; void main() { strcpy(username.arr,"book"); username.len = strlen(username.arr); strcpy(password.arr,"book"); password.len = strlen(password.arr); EXEC SQL connect :username identified by :password; strcopy(sql_stmt, "update employees set hdate=sysdate where eno = 1001"); EXEC SQL set transaction read write; EXEC SQL execute immediate :sql_stmt; EXEC SQL commit release; exit(0); }

31 Dynamické SQL Příklad 2 prepare & execute #include <stdio.h>
EXEC SQL begin declare section; char sql_stmt[256]; int num; varchar username[10], password[15]; EXEC SQL end declare section; EXEC SQL include sqlca; void main() { strcpy(username.arr,"book"); username.len = strlen(username.arr); strcpy(password.arr,"book"); password.len = strlen(password.arr); EXEC SQL connect :username identified by :password; strcopy(sql_stmt, "update employees set hdate=sysdate where eno = :n"); EXEC SQL set transaction read write; EXEC SQL prepare s from :sql_stmt; do { printf("Enter eno to update (0 to stop):>"); scanf("%d",&num); if(num > 0) { EXEC SQL execute s using :num; EXEC SQL commit; } } while(num > 0); EXEC SQL commit release; exit(0);

32 Závěr Embedded SQL umožňuje přístup k databázím a zde uloženým datům v prostředí C/C++ programů a to vše za použití známých SQL dotazů Embedded SQL umožňuje snadné psaní mocnějších rekurzivních dotazů Embedded SQL poskytuje vývojáři aplikace různé prostředky na zjištění a diagnostiku chyb Embedded SQL podporuje princip transakcí Embedded SQL umožnuje vyhodnocování SQL výrazů zadaných až v době běhu programu