嵌入式SQL

嵌入式SQL语言把SQL语言嵌入到某种高级语言中使用，利用高级语言的过程性结构来弥补SQL语言实现复杂应用方面的不足。这种方式下使用的SQL语言称为嵌入式SQL（Embedded SQL）,而嵌入SQL的高级语言称为主语言或宿主语言。

1．1 嵌入式SQL的一般形式

    对宿主型数据库语言SQL，DBMS可采用两种方法处理，一种是预编译，另一种是修改和扩充主语言使之能处理SQL语句。目前采用较多的是预编译的方法。即由DBMS的预处理程序对源程序进行扫描，识别出SQL语句。把它们转换成主语言调用语句，以使主语言编译程序能识别它，最后由主语言的编译程序将整个源程序编译成目标码。

在嵌入式SQL中，为了能够区分SQL语句与主语言语句，所有SQL语句都必须加前缀 EXEC SQL.。SQL语句的结束标志则随主语言的不同而不同。

例如在PL/1和C中以分号（；）结束；

EXEC SQL <SQL 语句> ；

在COBOL中以END-EXEC 结束；

EXEC SQL < SQL 语句> END-EXEC

例如 一条交互形式的SQL语句：DROP TABLE Student ；

嵌入到C程序中，应写成： EXEC SQL DROP TABLE Student ；

嵌入SQL语句根据其作用的不同，可分为可执行语句和说明性语句两种。可执行语句又分为数据定义，数据控制，数据操纵三种。

   在宿主程序中，任何允许出现可执行的高级语言语句的地方，都可以写可执行SQL语句 ；任何允许出现说明型高级语言语句的地方，都可以写说明性SQL语句。

1．2 嵌入式SQL语句与主语言之间的通信

   将SQL嵌入到高级语言中混合编程，SQL语句负责操纵数据库，高级语言语句负责控制程序流程。这时程序中会含有两种不同计算模型的语句，一种是描述性的面向集合的SQL语句，一种是过程性的高级语言语句，它们之间应该如何通信呢？

数据库工作单元与源程序工作单元之间的通信主要包括：

（1）    向主语言传递SQL语句的执行状态信息，使主语言能够据此信息控制程序流程，主要用SQL通信区(SQL Communication Area ，简称SQLCA)实现；

（2）    主语言向SQL语句提供参数，主要用主变量实现；

（3）    将SQL语句查询数据库的结果交主语言进一步处理，主要用主变量和游标（Cursor）实现。

一． SQL通信区

SQL语句执行后，系统要反馈给应用程序若干信息，主要包括描述系统当前工作状态和运行环境的各种数据。这些信息将送到SQL通信区SQLCA种。应用程序从SQLCA中取出这些状态信息，据此决定接下来执行的语句。

SQLCA是一个数据结构，在应用程序中用EXEC  SQL  INCLUDE  SQLCA 加以定义。SQLCA中有一个存放每次执行SQL语句后返回代码的变量SQLCODE.。应用程序每执行完一条SQL语句之后都应该测试一下SQLCODE的值，以了解SQL语句执行情况并作相应处理。如果SQLCODE等于预定义的常量SUCCESS，则表示SQL语句成功，否则在SQLCODE中存放错误代码。

例如，在执行删除语句DELETE后，不同的执行情况SQLCA中有下列不同的信息：

l        成功删除，并有删除的行数（SQLCODE = SUCCESS）

l        无条件删除警告信息

l        违反数据保护规则，拒绝操作

l        没有满足条件的行，一行也没有删除

l        由于各种原因，执行出错

二． 主变量

    嵌入式SQL语句中可以使用主语言的程序变量来输入或输出数据。我们把SQL语句中使用的主语言程序变量简称为主变量。

   主变量根据其作用的不同，分为输入主变量和输出主变量。输入主变量由应用程序对其赋值，SQL语句引用；输出主变量由SQL语句对其赋值或设置状态信息，返回给应用程序。一个主变量有可能既是输入主变量又是输出主变量。利用输入主变量，可以指定向数据库中插入的数据，可以将数据库中的数据修改为指定值，可以指定执行的操作，可以指定WHERE 子句或HAVING子句中的条件。利用输出主变量，可以得到SQL语句的结果数据和状态。

   所有主变量和指示变量（指示变量是一个整形变量，用来“指示“所指主变量的值或条件）必须在SQL语句BEGIN  DECLARE  SECTION  与END  DECLARE SECTION 之间进行说明。说明之后，主变量可以在SQL语句中任何一个能够使用表达式的地方出现，为了与数据库对象名（表名，视图名，列名等）区别，SQL语句中的主变量名前要加冒号（：）作为标志。同样，SQL语句中的指示变量前也必须加冒号，并且要紧跟在所指主变量之后。而在SQL语句之外，主变量和指示变量均可以直接引用，不必加冒号。

三．游标

      SQL语言与主语言具有不同的数据处理方式。SQL语言是面向集合的，一条SQL语句原则上可以产生或处理多条纪录。而主语言是面向纪录的，一组主变量一次只能存放一条纪录。所以仅使用主变量并不能完全满足SQL语句向应用程序输出数据的要求，为此嵌入式SQL引入了游标的概念，用游标来协调这两种不同的处理方式。游标是系统为用户可设的一个数据缓冲区，存放SQL语句的执行结果，每个游标区都有一个名字。用户可以通过游标逐一获取纪录。并赋给主变量，交由主语言进一步处理。

   EXEC  SQL INCLUDE   SQLCA      END-EXEC.  ……………………………定义SQL通信区

01  ORA-WORKING-ITEMS.                                          

   EXEC  SQL BEGIN     DECLARE SECTION         END-EXEC…….主变量说明开始

   05  ORA-USER                  PIC  X(01)  VALUE '/'.         

   05  TBL-WSGTMMPE.                                            

         EXEC     SQL    INCLUDE WSGTMMPE.cpy    END-EXEC.      

    05  S-WSGP83I.                                               

         EXEC     SQL    INCLUDE WSGQP83I.cpy    END-EXEC.      

    05  KEY-SEC-CODE.                                            

         10  KEY-SEC-CODE1           PIC  X(04).                    

         10  KEY-SEC-CODE2           PIC  X(01).                    

    05  KEY-SEC-CD                PIC  X(14).                    

 EXEC  SQL END       DECLARE SECTION         END-EXEC.   …..主变量说明结束

EXEC SQL  DECLARE SEL_PLACE CURSOR FOR S  END-EXEC.  游标操作（定义游标）

EXEC SQL OPEN  SEL_PLACE END-EXEC.                     游标操作 （打开游标）

EXEC SQL  FETCH  SEL_PLACE INTO ….                        游标操作  （推进游标

指针并将当前数据放入主变量）

EXEC  SQL  CLOSE  SEL_PLACE     END-EXEC.         游标操作 (关闭游标)

 

1．3 不用游标的SQL语句

  不用游标的SQL语句有：

l        说明性语句

l        数据定义语句

l        数据控制语句

l        查询结果为单纪录的SELECT语句

l        非CURRENT 形式的UPDATE 语句

l        非CURRENT 形式的DELETE 语句

l        INSERT语句

所有的说明性语句及数据定义与控制语句都不需要使用游标。它们是嵌入式SQL中最简单的一类语句，不需要返回结果数据，也不需要使用主变量。在主语言中嵌入说明性语句及数据定义与控制语句，只要给语句加上前缀 EXEC SQL 和语句结束符即可。

  INSERT语句也不需要使用游标，但通常需要使用主变量。

SELECT语句，UPDATE语句，DELETE 语句则要复杂些。

一．        说明性语句

说明性语句是专为在嵌入SQL中说明主变量等而设置的，主要有两条语句：

EXEC  SQL  BEGIN  DECLARE  SECTION; 和

EXEC  SQL  END   DECLARE  SECTION;

两条语句必须配对出现，相当于一个括号，两条语句中间是主变量的说明。

二．        数据定义语句

  例1 建立一个”学生”表Student.

      EXEC SQL CREATE TABLE Student (

                   Sno        CHAR(5) NOT NULL UNIQUE,

                   Sname     CHAR(20),

                   Ssex       CHAR(1)’

                 Sage        INT,

                 Sdept       CHAR(15));

     EXEC SQL DROP TABLE Student;

数据定义语句中不允许使用主变量。例如下列语句是错误的：

   EXEC SQL DROP TABLE :table_name;

三．        数据控制语句

   例2．把查询Student查询表权限授给用户U1.

         EXEC  SQL  GRANT  SELECT  ON  TABLE  Student TO U1;

四．        查询结果为单纪录的SELECT语句

在嵌入式SQL中，查询结果为单纪录的SELECT语句需要用INTO 子句指定查询结果的存放地点。该语句的一般格式为：

EXEC SQL SELECT [ALL|DISTINCT]<目标列表达式>[，<目标列表达式>]……….

           INTO <主变量>[<指示变量>][,<主变量>[<指示变量>]]……

           FROM <表名或视图名> [，<表名或视图名>]。。。。。。

           [WHERE <条件表达式>]

           [GROUP BY <列名 1> [HAVING<条件表达式>]]

           [ORDER BY <列名 2> [ASC|DESC]];

该语句对交互式SELECT语句的扩充就是多了一个INTO 子句。把 从数据库中找到的符合条件的纪录，放到INTO 子句指出的主变量中去。其他子句的含义不变。使用该语句需要注意以下几点：

1．            INTO 子句，WHERE子句的条件表达式，HAVING短语的条件表达式中均可以使用主变量。

2．            查询返回的纪录中，可能某些列为空值 NULL。如果INTO 子句中主变量后面跟有指示变量，则当查询得出的某个数据项为空值时，系统会自动将相应主变量后面的指示变量置为负值，而不再向该主变量赋值，即主变量值仍为执行SQL语句之前的值。所以当指示变量值为负值时,不管主变量为何值，均应认为主变量值为NULL。指示变量只能用于INTO子句中。

3．            如果数据库中没有满足条件的纪录，则DBMS将SQLCODE的值置为100。

4．            如果查询结果实际上并不是单条纪录，而是多条纪录，则程序出错，DBMS会在SQLCA中返回错误信息。

例. 查询某个学生选修某门课程的成绩。假设已将要查询的学生的学号赋给了主变量givensno,将课程号赋给了主变量givencno.

  EXEC SQL SELECT Sno,Cno,Grade

             INTO :Hsno, :Hcno, :Hgrade:Gradeid

             FROM  SC

             WHERE  Sno=:givensno AND Cno=:givencno;

由于学生选修一门课后有可能没有参加考试，也就是说其成绩为空值，所以在INTO子句中加了值是变量Gradeid，用于指示主变量Hgrade是否为空值。执行此语句后，如果Gradeid小于0，则不论Hgrade为何值，均认为该学生成绩为空值。

五．        非CURRENT 形式的UPDATE语句

   在UPDATE语句中，SET子句和WHERE子句中均可以使用主变量，其中SET子句中还可以使用指示变量。

例 将全体学生1号课程的考试成绩增加若干分。假设增加的分数已赋给主变量Raise.

    EXEC  SQL  UPDATE SC

         SET  Grade= Grade+:Raise

         WHERE Cno=’1’;

六．        非CURRENT 形式的DELETE语句

  DELETE语句的WHERE子句中可以使用主变量指定删除条件。

  例。某个学生退学了，现要将有关他的所有选课纪录删除掉。假设该学生的姓名已赋给主变量stdname.

   EXEC SQL DELETE

              FROM  SC

              WHERE Sno=

                     (SELECT Sno

                     FROM Student

                     WHERE Sname=:stdname);

另一种等价实现方法为：

         EXEC SQL DELETE

              FROM  SC

              WHERE ：stdname=

                         ( SELECT Sname

                          FROM Student

                          WHERE Student.Sno=SC.Sno );

第1种方法更直接，从而也更高效些。

七．        INSERT 语句

   INSERT语句的VALUES子句中可以使用主变量和指示变量。

1．4 使用游标的SQL语句

   必须使用游标的SQL语句有：

l        查询结果为多条纪录的SELECT语句

l        CURRENT 形式的UPDATE语句

l        CURRENT 形式的DELETE语句

一．  查询结果为多条纪录的SELECT语句

    一般情况下，SELECT语句查询结果都是多条纪录的，而高级语言一次只能处理一条纪录，因此需要用游标机制，将多条纪录一次一条送至宿主程序处理，从而把对集合的操作转换为对单个纪录的处理。

 使用游标的步骤为：

1．            说明游标。用DECLARE语句为一条SELECT语句定义游标。DECLARE语句的一般形式为：

         EXEC  SQL  DECLARE <游标名> CURSOR  FOR <SELECT语句>；

 其中SELECT语句可以是简单查询，也可以是复杂的连接查询和嵌套查询。定义游标仅仅是一条说明性的语句，这时DBMS并不执行SELECT语句。

2．            打开游标。用 OPEN语句将定义的游标打开。OPEN语句的一般形式为：

EXEC SQL OPEN<游标名>；

打开游标实际上是执行相应的SELECT语句，把查询结果取到缓冲区中。这时游标处于活动状态，指针指向查询结果集中第一条纪录。

3.  推进游标指针并取当前纪录。用FETCH语句把游标指针向前推进一条纪录，同时将缓冲区中的当前纪录取出来送至主变量供主语言进一步处理。FETCH语句的一般形式为：

     EXEC  SQL  FETCH <游标名>

                   INTO  <主变量>[<指示变量>][，<主变量>[<指示变量>]]。。。。。；

   其中主变量必须与SELECT语句中的目标列表达式具有一一对应关系。

   　FETCH语句通常用在一个循环结构中，通过循环执行FETCH语句逐条取出结果集中的行进行处理。

4。关闭游标。用CLOSE 语句关闭游标，释放结果集占用的缓冲区及其他资源。CLOSE语句的一般形式为：

   EXEC  SQL  CLOSE <游标名> ；

二．        CURRENT形式的UPDATE语句和DELETE语句

UPDATE语句和DELETE语句都是集合操作，如果只想修改或删除其中某个纪录，则需要用带游标的SELECT语句查出所有满足条件的纪录，从中进一步找出要修改或删除的纪录，然后用CURRENT形式的UPDATE语句和DELETE语句修改或删除之。具体步骤是：

1．            用 DECLARE 语句说明游标。如果是为CURRENT形式的UPDATE语句做准备，则SELECT语句中要用

FOR  UPDATE  OF <列名>

      用来指明检索出的数据在指定列是可修改的。如果是为CURRENT形式的DELETE语句做准备，则不必使用上述子句。

2．            用OPEN语句打开游标，把所有满足查询条件的记录从指定表取到缓冲区中。

3．            用FETCH语句推进游标指针，并把当前纪录从缓冲区中取出来送至主变量。

4．            检查该纪录是否是要修改或删除的纪录。如果是，则用UPDATE语句或DELETE语句修改或删除该纪录。这时UPDATE语句和DELETE语句中要用子句

WHERE  CURRENT  OF  <游标名>

来表示修改或删除的是最后一次取出的纪录，即游标指针指向的纪录。

       第3，4步通常用在一个循环结构中，通过循环执行FETCH语句，逐条取出结果集中的行进行判断和处理。

   5．处理完毕用CLOSE语句关闭游标，释放结果集占用的缓冲区和其他资源。

　　　　            动态 SQL简介

嵌入式SQL语句为编程提供了一定的灵活性，使用户可以在程序运行过程中根据实际需要输入WHERE 子句或HAVING子句中某些变量的值。这些SQL语句的共同特点是，语句中主变量的个数与数据类型在预编译时都是确定的，只有主变量的值是程序运行过程中动态输入的，称这类嵌入式SQL语句为静态SQL语句。

   动态SQL方法允许在程序运行过程中临时“组装” SQL语句，主要有三种形式：

1．            语句可变。允许用户在程序运行时临时输入完整的SQL语句。

2．            条件可变。对于非查询语句，条件子具有一定的可变性。

     对于查询语句，SELECT子句是确定的，即语句的输出是确定的，其他子句（如WHERE子句,HAVING短语）有一定的可变性，例如查询学生人数，可以是查询某个系的学生总人数，查询某个年龄段的学生人数等，这时SELECT子句的目标列表达式是确定的（COUNT(*)）,但WHERE子句的条件是不确定的。

3．            数据库对象，查询条件均可变

    对于查询语句，SELECT子句中的列名，FROM子句中的表名或视图名，WHERE子句和HAVING短语中的条件等均可由用户临时构造，即语句的输入和输出可能都是不确定的。

这几种动态形式几乎可覆盖所有的可变要求。为了实现上述三种可变形式，SQL提供了相应的语句，例如EXECUTE  IMMEDIATE,  PREPARE, EXECUTE, DESCRIBE

 等。使用动态SQL技术更多的是涉及程序设计方面的知识，而不是SQL语言本身。