О. Ткачев - Основы программирования в СУБД Oracle. SQL+PL/SQL.

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.

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

Рассмотрим назначение этих таблиц и свойства некоторых столбцов. В таблице Employees содержатся данные о сотрудниках. Каждый сотрудник компании имеет уникальный идентификационный номер (employee_id), идентификационный номер должности (job_id), ставку заработной платы (salary) и менеджера (manager_id). Некоторые сотрудники в дополнение к зарплате получают комиссионные (commission_pct). Размер комиссионных определяется как часть от заработной платы. Столбец job_id используется для установления связи с таблицей Jobs, и для него определено ограничение внешнего ключа. Следствием этого является то, что значение данного столбца должно совпадать с одним из значений столбца job_id в таблице Jobs или иметь неопределенное значение NULL. Это ограничение обеспечивается средствами СУБД. Аналогичными свойствами обладает столбец department_id, который используется для установления связи с таблицей Departments.

В таблице Jobs содержится информация обо всех возможных должностях в организации. Каждая должность имеет уникальный идентификационный номер (job_id), наименование (job_title), минимальную (min_salary) и максимальную ставку заработной платы (max_salary).

Данные об отделах содержатся в таблице Departments. Каждый отдел имеет уникальный код (department_id), руководителя (manager_id), наименование (department_name), а также одно место расположения (location_id). Значение столбца manager_id должно совпадать со значением столбца employee_id в таблице Employees.

Эта компания имеет распределенную структуру, поэтому в таблице Locations хранятся данные о местонахождении отделов, которые состоят из адреса (street_address), почтового индекса (postal_code), названия города (city), названия штата (state_province) и кода страны (country_id). В таблице Locations также содержатся данные о населенных пунктах, в которых пока нет отделов.