Лекция 3. Общие сведения о Transact-SQL

Лекция 3. Общие сведения о Transact-SQL

В лекции рассматриваются основные типы данных, используемые в MS SQL Server 2008, правила объявления переменных, а также алгоритмические конструкции, присущие всем языкам программирования, и стандартные функции для обработки данных.

Цель: дать представление об основных возможностях языка Transact-SQL.

Общие сведения о Transact-SQL

В 1970-х годах был разработан специальный язык SEQUEL (Structured English Query Language), который позднее был переименован в SQL. В 1986 году комитетом ANSI (American National Standards Institute) был принят первый стандарт языка. Последним принятым стандартом является ISO SQL:2008.
Язык SQL разрабатывался как непроцедурный язык, который будет доступен обычным пользователям, а не только программистам. Однако со временем язык становился все сложнее и сейчас предназначен в большей степени для программистов. Несмотря на существование стандартов языка SQL, в каждой СУБД используется свое расширение этого языка. Основной причиной использования расширений SQL является потребность применять SQL не только как язык запросов, но и как язык программирования, для этого, как правило, вводятся так называемые хранимые процедуры. СУБД Microsoft SQL Server использует свое расширение языка, которое называется Transact-SQL и включает в себя следующее:
управляющие конструкции;
локальные переменные;
дополнительные функции (математические, строковые и другие);
поддержка аутентификации Windows.

Типы данных

MS SQL Server поддерживает все основные простые типы данных, используемые в современных языках программирования. В версии MS SQL Server 2008 были добавлены несколько новых типов, а некоторые перестали рекомендоваться к использованию.
Типы данных в MS SQL Server можно разделить на семь категорий.

Целые числа:
Bit (1 байт). На самом деле первый бит в таблице будет занимать один байт, однако следующие семь бит в этой таблице будут храниться в том же байте.
Bigint (8 байт). 64-разрядное целое число, позволяет хранить числа от –263 до +263–1.
Int (4 байта). Диапазон значений от –2 147 483 648 до +2 147 483 647.
SmallInt (2 байта). Диапазон значений от –32768 до +32767.
TinyInt (1 байт). Диапазон значений от 0 до 255.

Числа с фиксированной запятой:
Decimal или Numeric. Диапазон значений от –1038–1 до +1038–1.
Money (8 байт). Денежный формат, диапазон значений от –263 до +263 с четырьмя знаками после запятой.
SmallMoney (4 байта). Денежный формат, диапазон значений от –214748,3648 до +214748,3647.

Числа с плавающей запятой:
Float. Диапазон значений от –1,79E +308 до +1,79E +308.

Дата и время:
DateTime (8 байт). Диапазон значений от 1 января 1753 года до 31 декабря 9999 года с точностью до трех сотых секунды.
DateTime2 (6-8 байт). Новый тип данных, поддерживает точность до 0,1 мс.
SmallDateTime (4 байта). Диапазон значений от 1 января 1900 года до 6 июня 2079 года с точностью одна минута.
DateTimeOffset (8-10 байт). Аналогичен типу DateTime, но хранит ещё сдвиг относительно времени UTC.
Date (3 байта). Хранит только дату. Диапазон значений от 1 января 0001 года до 31 декабря 9999 года.
Time (3-5 байт). Хранит только время с точностью до 0,1 мс.

Символьные строки:
Char. Строка фиксированной длины. Максимальная длина строки 8000 символов.
VarChar. Строка переменной длины. Максимальная длина строки 8000, но при использовании ключевого слова «max» может хранить до 231 байт.
Text. Применялся для хранения больших строк, сейчас рекомендуется использование varchar(max) вместо text. Оставлен для обратной совместимости.
Nchar. Строка фиксированной длины в Юникоде. Максимальная длина строки 4000 символов.
NvarChar. Строка переменной длины в Юникоде. Максимальная длина строки 4000 символов, но при использовании ключевого слова «max» может хранить до 231 байт.
Ntext. Аналогичен типу text, но предназначен для работы с Юникод. Сейчас рекомендуется использовать nvarchar(max). Оставлен для обратной совместимости.

Двоичные данные:
Binary. Позволяет хранить двоичные данные размером до 8000 байт.
VarBinary. Тип данных переменной длины, позволяет хранить до 8000 байт, но при использовании ключевого слова «max» до 231 байт.
Image. Использовался для хранения больших объемов данных, сейчас рекомендуется использовать varbinary(max). Оставлен для обратной совместимости.

Прочие типы данных:
Table. Особый тип данных, используемый в основном для временного хранения таблиц и для передачи в качестве параметра в функции.
HierarchyID. Используется для представления положения в иерархической структуре.
Sql_variant. Тип данных, хранящий значения различных типов данных, поддерживаемых MS SQL Server.
XML. Позволяет хранить XML-данные.
Cursor (1 байт). Тип данных для переменных или выходных параметров хранимых процедур, которые содержат ссылку на курсор.
Timestamp / rowversion (8 байт). Это тип данных, который представляет собой автоматически сформированные уникальные двоичные числа в базе данных. Значение данного типа генерируется БД автоматически при вставке или изменении записи.
UniqueIdentifier (16 байт). Представляет собой GUID (Special Globally Unique Identifier). Гарантируется уникальность данного значения.

Переменные в Transact-SQL

Любой объект базы данных должен обладать уникальным именем внутри этой базы. На основе имени происходит обращение к этому объекту. Имена объектов называются идентификаторами. Transact-SQL накладывает ряд ограничений на порядок именования объектов:
первый символ имени должен быть одним из символов латинского алфавита (A-Z, a-z), либо символом @, # или _, т.е. не допускается использование цифр и прочих специальных символов. Остальная часть имени может включать любые символы алфавита, цифры и некоторые специальные символы;
общая длина имени обычного объекта не должна превышать 128 символов, для временных объектов – 116;
внутри имени запрещается использование пробелов, скобок и таких символов, как ~, !, %, ^, & и др.
имя объекта не должно совпадать с зарезервированным словом и с именем уже существующего объекта;
если имя объекта содержит пробелы или совпадает с зарезервированным словом, то его необходимо поместить внутрь квадратных скобок [ ].

Замечание: Transact-SQL является CASE-нечувствительным языком, т.е. не различает регистра символов.

Имена локальных переменных должны удовлетворять перечисленным правилам именования объектов и всегда должны начинаться с символа @. Область действия переменной ограничена пакетом операторов или процедурой, в которой она была объявлена.

Объявление переменной

Синтаксис команды (внутри квадратных скобок в описании синтаксиса располагаются необязательные элементы):

DECLARE @ИмяПеременной ТипДанных [ ,n]

Пример объявления одной переменной:
DECLARE @sum int

Пример объявления нескольких переменных:
DECLARE @temp int, @count float

Присвоение значения

Синтаксис команды:
SET @ИмяПеременной = Выражение

Пример присвоения значения:
SET @sum = 0

В версии MS SQL Server 2008 появились следующие нововведения.
Инициализировать переменную стало можно сразу при объявлении, например:
DECLARE @iCounter int = 0

Появились операторы +=, –=, *=, /= для краткой формы записи арифметических конструкций.

Управляющие конструкции Transact-SQL

Группировка команд
Группировка двух и более команд в единый блок осуществляется с помощью конструкции:

BEGIN
...
END

Такая группировка используется в условных и циклических конструкциях.

Конструкция ветвления
Выполнение той или иной группы команд в зависимости от выполнения или не выполнения некоторого условия реализуется с помощью конструкции:

IF <условие>
Оператор
[ELSE
Оператор ]

При отсутствии команд, выполняемых при несоблюдении условия, ключевое слово ELSE можно не указывать.
Следует отметить особенность проверки значений на NULL (специальный маркер, обозначающий отсутствие информации). Вместо обычного сравнения: IF @myvar = NULL, следует использовать оператор IS: IF @myvar IS NULL.

Конструкция CASE
Аналогична оператору CASE в языках программирования. В MS SQL Server 2008 оператор CASE имеет два возможных варианта использования.

С входным выражением:

CASE <входное выражение>
WHEN <выражение when > THEN <результат>
[...]
[ELSE <результат>]
END

Пример:

SELECT TOP 10 SalesOrderID, SalesOrderID % 10 AS Last Digit’, Position = CASE SalesOrderID % 10
WHEN 1 THEN Один’
WHEN 2 THEN Два’
WHEN 3 THEN Три’
WHEN 4 THEN Четыре’
ELSE Другое’
END
FROM Sales.SalesOrderHeader;

Результат запроса представлен на рис. 3.1.



Рис. 3.1. Результат использования оператора CASE

Без входного выражения:

CASE
WHEN <логическое выражение> THEN <результат>
[...]
[ELSE <результат>]
END

Используется, как правило, для поиска.

Пример:

SELECT TOP 10 SalesOrderID % 10 AS 'OrderLastDigit',
ProductID % 10 AS 'ProductLastDigit',
"How Close?" = CASE
WHEN (SalesOrderID % 10) < 3 THEN 'Меньше трёх'
WHEN ProductID = 6 THEN 'ProductID равен 6'
WHEN ABS(SalesOrderID % 10 - ProductID) <= 1 THEN ' В пределах одного'
ELSE 'Больше одного'
END
FROM Sales.SalesOrderDetail
ORDER BY SalesOrderID DESC;

Результат выполнения запроса представлен на рис. 3.2.



Рис. 3.2. Результат использования оператора CASE

Циклическая конструкция
Transact-SQL поддерживает единственный тип цикла – цикл WHILE, синтаксис которого следующий:

WHILE условие
Оператор
[BREAK | CONTINUE]

Замечание. Вертикальная черта в описании синтаксиса означает «или», т.е. в данном примере может быть указан либо BREAK, либо CONTINUE.

Тело цикла выполняется до тех пор, пока условие истинно. Цикл можно принудительно остановить, если выполнить в теле цикла команду BREAK. Если же нужно начать цикл заново, не дожидаясь выполнения команд тела цикла, необходимо выполнить команду CONTINUE.

Конструкция WAITFOR
В некоторых случаях требуется отложить выполнение той или иной команды. Для этих целей можно воспользоваться оператором WAITFOR. Эта команда имеет следующий синтаксис:

WAITFOR DELAY <’time’> | TIME <’time’>

Если используется параметр DELAY, то указывается, сколько времени необходимо ждать MS SQL Server. Максимально возможная задержка – 24 часа. Пример использования: WAITFOR DELAY 01:00’, который приостановит выполнение на один час.
Если используется параметр TIME, то исполнение будет приостановлено до наступления заданного времени. Пример использования: WAITFOR TIME 01:00’ – приостановление выполнения кода до наступления часа ночи.

Блок TRY/CATCH
Данную конструкцию можно использовать для обработки исключительных ситуаций. Впервые это конструкция появилась в MS SQL Server 2005.
Блок TRY/CATCH в MS SQL Server работает также как и в других языках программирования. Используется следующий синтаксис:

BEGIN TRY
{ <выражения SQL> }
END TRY
BEGIN CATCH
{ <выражения SQL> }
END CATCH [ ; ]

В блоке BEGIN TRY... END TRY выполняются потенциально опасные команды, если при этом произойдет ошибка уровня 11-19, то выполнение будет передано в блок CATCH.

Уровни ошибок:
1–10 Информационные сообщения. Например, обнаружение NULL значений при выполнении агрегатных функций. Так как управление в блок CATCH данные ошибки не передают, то для получения информации об ошибки можно использовать функцию @@ERROR.
11–19 Относительно серьезные ошибки. Например, нарушение ограничений внешнего ключа.
20–25 Очень серьезные ошибки. Это ошибки на уровне системы, поэтому в коде нельзя узнать о ее возникновении. Такие ошибки разрывают текущее соединение и прерывают выполнение команд.

Комментарии

Существует два вида комментариев:
однострочные – в этом случае игнорируется текст справа от символов комментария: -- (двойной дефис);
многострочные – игнорируется текст, записанный между двумя парами символов: /* */.
Функции Transact-SQL

MS SQL Server имеет ряд встроенных функций для облегчения и ускорения обработки данных. Различают три типа функций:
функции наборов записей – результатом выполнения является объект, который может быть использован как таблица данных;
агрегатные функции – результатом является единственное значение заданного атрибута из некоторого множества записей;
скалярные функции – результатом также является одно значение из строго определенного набора аргументов.

Скалярные функции

Выделяют следующие категории скалярных функций – математические, строковые, для работы с датами, конфигурационные и системные. Рассмотрим каждую категорию.

Математические функции
Большинство математических функций возвращают результат того же типа, что и исходные значения. Например, при переводе величины угла из градусов в радианы в случае Radians(90) результат равен 1, что неверно, так как в качестве аргумента функции использовано целое число. Правильная запись: Radians (90.0).
Abs (выражение) – вычисление абсолютного значения выражения. Можно использовать как целочисленные, так и нецелочисленные величины.
IsNumeric (выражение) – проверка, имеет ли указанное выражение числовой тип данных. Результат равен 1, если выражение имеет числовой тип, иначе – 0.
Rand () – возвращает случайное значение на основе системного времени в диапазоне от 0 до 1.
Floor (выражение) – округление указанного значения до ближайшего минимального целого числа.
Ceiling (выражение) – возвращает ближайшее целое число, большее или равное данному.
Power (выражение, степень) – возведение в степень выражения. Тип возвращаемого значения совпадает с исходным типом.
Sqrt (выражение) – вычисляет квадратный корень.

Строковые функции
Ascii (строка) – возвращает ASCII-код самого левого символа строки.
Char (выражение) – возвращает символ, ASCII-код которого соответствует указанному числовому выражению.
Len (строка) – вычисляет длину строки в символах.
LTrim (строка), RTrim (строка) – удаляют начальные и концевые пробелы соответственно.
Left (строка, число), Right (строка, число) – возвращают указанное количество символов строки, начиная с левого и правого края строки соответственно.
SubString (строка, начало, длина) – возвращает для строки подстроку указанной длины, начиная с указанного символа.
CharIndex (строка1, строка2 [, старт]) – поиск подстроки строка1 в строке строка2. Возвращает порядковый номер первого символа, с которого начинается первое вхождение подстроки в строку. Дополнительно можно указать стартовую позицию, с которой будет начат поиск.
Stuff (строка1, начало, длина, строка2) – удаляет определенное количество символов строки1, начиная с указанного, и заменяет их новой строкой2.
Replace (строка1, строка2, строка3) – заменяет все вхождения строки строка2 в исходной строке строка1 на строка3.
Reverse (строка) – возвращает строку, символы которой записаны в обратном порядке по отношению к исходной строке.

Функции для работы с датами
GetDate () – возвращает текущее системное время.
IsDate (выражение) – проверяет правильность выражения на соответствие одному из возможных форматов ввода даты.
Day (дата), Month(дата), Year(дата) – возвращают день, месяц и год из указанной даты.
DateName (тип, дата) – выделяет из даты указанную в типе часть и возвращает ее в символьном формате. Формат частей: yy или yyyy – год, qq или q – квартал, mm или m – месяц, dd или d – день, wk или ww – неделя, hh – час, mi или m – минута, ss или s – секунда, ms – миллисекунда.
DatePart (тип, дата) – выделяет из даты указанную часть и возвращает ее в числовом формате.
DateAdd (тип, число, дата) – добавляет к указанной дате число, тип которого указан в первом параметре.
DateDiff (тип, начало, окончание) – возвращает разницу между указанными частями дат в указанном типе.

Конфигурационные функции
Возвращают информацию о текущей конфигурации MS SQL Server. Например:
@@Version – возвращает информацию о дате, версии и типе процессора сервера.
@@ServerName – символьное имя локального MS SQL Server.
@@Max_Connections – максимально разрешенное количество одновременных подключений к серверу.

Системные функции
Возвращают информацию о значениях, объектах и текущих параметрах MS SQL Server.
DataLength(выражение) – возвращает число, соответствующее количеству байт, необходимых для хранения результата выражения.
@@Error – код последней ошибки, произошедшей в текущем соединении. Если ошибок нет, результат равен 0.
Host_Name() – символьное имя компьютера в сети, на котором выполняется команда.
System_User и Session_User – возвращают соответственно имя учетной записи пользователя для входа и имя пользователя текущей базы данных.
@@IDLE – определяет количество миллисекунд, прошедшее со времени последнего запуска MS SQL Server.
NewID() – генерирует новое значение типа UniqueIdentifier.
Permission ([ObjectID[, column’]]) – возвращает информацию о правах доступа для текущего пользователя. Аргумент ObjectID указывает идентификационный номер объекта базы данных. Для получения идентификационного номера объекта по его имени используется функция Object_ID(имя’).
Результатом данной функции является 32-битное значение, каждый бит которого соответствует тому или иному праву доступа. Если значение этого бита равно 1, то доступ к объекту разрешен.
Определим, например, имеет ли пользователь право выборки данных из таблицы Product БД AdventureWorks2008:

SELECT Permissions (object_id('production.product'))

Если первый младший бит результата равен 1, то выборка данных из таблицы Product разрешена.
Чтобы проверить право доступа к полю некоторой таблицы, необходимо указать идентификационный номер этой таблицы данных и в аргументе column’ указать имя этого поля. Например, для проверки возможности выборки данных из поля Stor_id таблицы Sales необходимо:

SELECT Permissions (object_id('production.product'),'ProductID')

Если первый младший бит результата равен 1, то выборка данных из поля ProductID таблицы Product также разрешена.

Отладка кода в Management Studio

В MS SQL Server 2008 появилась возможность отлаживать SQLкод при помощи пошагового выполнения. Для этого существуют команды Debug – Step Into (F11) и Debug – Step Over (F10). Команда Debug – Toggle Breakpoint (F9) устанавливает точку останову, до которой будет происходить выполнение кода.
Во время отладки доступны такие окна:
Locals – автоматически содержит список всех локальных переменных и показывает их текущие значения;
Watch – позволяет вручную добавлять переменные для отслеживания их значений;
Callstack – показывает стек вызовов функций.

Снимок экрана во время процесса отладки показан на рис. 3.3.



Рис. 3.3. Окно отладки в Management Studio. Желтая стрелка указывает на текущую исполняемую строку; красный кружок – точка останова.

Краткие итоги. Рассмотрены типы данных, доступные в MS SQL Server 2008. Продемонстрировано использование базовых алгоритмических конструкций и локальных переменных, а также показана возможность отладки SQL-кода.
 UTC (Universal Time Coordinated) – универсальное синхронизированное время.









13PAGE 15


13PAGE 14115




Заголовок 1 Заголовок 2 Заголовок 3 Заголовок 415

Приложенные файлы

  • doc 16020341
    Размер файла: 162 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий