Лекция Общее введение в SQL, типы данных и средства определения доменов

Введение

1. Краткая история языка SQL

2. Структура языка SQL

3. Типы данных SQL

3.1. Tочные числовые типы

3.2. Приближенные числовые типы

3.3. Типы символьных строк

3.4. Типы битовых строк

3.5. Типы даты и времени

3.6. Булевский тип

3.7. Типы коллекций

3.8. Анонимные строчные типы

3.9. Типы, определяемые пользователем

3.10. Ссылочные типы

4. Средства определения, изменения определения и отмены определения доменов

4.1. Определение домена

4.2. Примеры определений доменов

4.3. Изменение определения домена

4.4. Примеры изменения определения домена

4.5. Отмена определения домена

5. Неявные и явные преобразования типа или домена

5.1. Неявные преобразования типов в SQL

5.2. Явные преобразования типов или доменов и оператор CAST

Заключение

Оставшаяся часть этого курса посвящается языку реляционных баз данных SQL. В курсе о реляционных базах данных невозможно обойтись без материала, который относится к этому языку. Это связано совсем не с тем, что язык представляет собой особое достижение в области реляционных БД. Напротив, многие черты SQL, начиная с самых первых его вариантов, противоречили принципам реляционной модели данных, заложенным Эдгаром Коддом. С другой стороны, спецификация языка SQL, по своей сути, является завершенной спецификацией модели данных, которая сегодня играет роль суррогата реляционной модели. Если бы мы попытались обойтись в этом курсе без обсуждения языка SQL, курс был бы полностью оторван от жизни.

Сегодня SQL является lingua franca в мире баз данных. Интерфейсы, основанные на SQL, поддерживаются почти во всех используемых СУБД, далеко не все из которых первоначально разрабатывались как реляционные системы. И похоже, что эта ситуация при жизни нынешнего поколения радикальным образом не изменится.

Кроме того, язык сам по себе достаточно интересен. В нем нашел отражение многолетний практический опыт многих людей, и он впитал в себя многие положительные (и отрицательные) черты других языков и подходов (не только языков баз данных и не только реляционного подхода).

В данной лекции после небольшой исторической справки и краткого введения в структуру языка SQL будут рассмотрены типы данных, допустимые в языке SQL и в SQL-ориентированных базах данных, а также языковые средства определения, изменения определения и отмены определения доменов.

В начале лекции мы представим небольшой исторический обзор SQL. Язык уже далеко не молод.

В 2004 г. сообщество баз данных отметило его 30-летний юбилей. Поэтому, чтобы правильно понимать и трактовать современные варианты SQL, нужно знать историю языка хотя бы в общих чертах.

В этой лекции мы начали рассматривать средства языка SQL, позволяющие определять и динамически изменять схему базы данных. Типы данных SQL – система типов языка SQL (и любой SQL-ориентированной базы данных). В последних стандартах языка SQL поддерживаются:

- развитый набор предопределенных типов, включая ряд параметризованных типов;

- генераторы типов массивов и мультимножеств, элементами которых могут быть значения предопределенных типов, типов коллекций, анонимных строчных типов строк и типов, определенных пользователями;

- генератор анонимных строчных типов, в которых типом элемента строки может быть любой предопределенный тип, тип коллекции, анонимный строчный тип и тип, определенный пользователями;

- определяемый пользователем структурный тип, в котором типом элемента структуры может быть любой предопределенный тип, тип коллекции, анонимный строчный тип и тип, определенный пользователями; для определяемых пользователем структурных и индивидуальных типов можно определять пользовательские операции.

Нельзя с уверенностью сказать, что система типов языка SQL настолько полна, что может удовлетворить любые потребности, но можно отметить, что в этой системе типов отсутствует единый логический подход и имеется избыточность. Возможно, это станет понятнее после обсуждения в конце курса средств объектно-реляционных расширений языка SQL.

Как должно быть ясно из этой лекции, механизм доменов в SQL играет вспомогательную роль. Это не совсем те (может быть, и совсем не те) домены, поддержка которых предполагается реляционной моделью. Фактически определение домена обеспечивает спецификацию ограничений и значений по умолчанию, выносимых за пределы определения столбца. В комитете по стандартизации SQL обсуждается идея полного отказа от поддержки механизма доменов и замены его на соответствующим образом адаптированный механизм индивидуальных типов (см. последнюю лекцию курса).

Начиная с этого места мы будем приводить более или менее точный синтаксис конструкций языка SQL (не злоупотребляя излишествами). Без этого текст был бы менее точным и более объемным. Прописными буквами показываются «терминалы» – ключевые слова языка SQL.

Здесь мы в первый раз сталкиваемся с именем объекта базы данных. Не будем углубляться в детали, но в общем случае имена объектов SQL-ориентированных баз данных имеют вид имя_каталога.имя_схемы.имя_объекта. Этот подход к именованию объектов базы данных позволяет независимо создавать объекты в разных схемах, не заботясь о том, чтобы эти объекты имели разные простые имена. При использовании в операторе SQL простого имени объекта система должна автоматически уточнить это имя, исходя из идентификатора пользователя, от имени которого выполняется оператор.

Это значение будет использоваться в качестве значения по умолчанию для любого столбца, определенного на данном домене, для которого не определено собственное значение по умолчанию (см. следующую лекцию).

{ element₁, | element₂, |…| element_n } означает, что в данной синтаксической конструкции должен присутствовать один и только один element_i.

Значение niladic_function «вычисляется» в тот момент, когда требуется значение по умолчанию (обычно при вставке в таблицу новой строки, значение соответствующего столбца которой явно не указано). Смысл CURRENT_DATE, CURRENT_TIME и CURRENT_TIMESTAMP очевиден. USER (или, что то же, CURRENT USER), SESSION_USER и SYSTEM_USER задают идентификатор пользователя, от имени которого выполняется текущая транзакция, текущая сессия, и идентификатор операционной системы, в которой работает пользователь, соответственно. В стандарте не определяется представление этих идентификаторов, но в реализациях они обычно представляются в виде символьных строк.

Более подробно мы обсудим допустимые в SQL виды условных выражений в следующих лекциях.