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.
ЧАСТЬ 1. ОПИСАНИЕ ИСПОЛЬЗУЕМОЙ БАЗЫ ДАННЫХ И СРЕДСТВ РАЗРАБОТКИ
Глава 1. Схема базы данных и среда разработки Oracle SQL Developer
Схема базы данных
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.
Для того чтобы расширить спектр рассматриваемых задач, к уже рассмотренным таблицам были добавлены таблицы: Products, Orders, Customers Эти таблицы используются во многих демонстрационных базах. После добавления этих таблиц была получена схема базы данных HR_POC, используемая в этой книге, рисунок 1.3. Неиспользуемые таблицы были удалены. Ссылка для скачивания этой схемы: HR_POC (https://yadi.sk/d/_cFzi0CMazFIdg).
При решении некоторых задач, рассматриваемых в этой книге, в базу данных были добавлены вспомогательные таблицы. Ссылка для скачивания схемы, которая содержит вспомогательные таблицы:HR_POC_T (https://yadi.sk/d/a3XxApDuj2Ksxw).
Рисунок 1.3. Схема базы данных HR_POC
Разберем назначение некоторых столбцов в таблицах Products, Orders, Customers и сформулируем бизнес-правила, которые могут быть определены с их использованием.
Столбец status в таблице Orders определяет состояние заказа и может принимать следующие значения: Pending – «в ожидании», Shipped – «отправлен», Canceled – «отменен». Используя этот столбец, сформулируем следующее бизнес-правило: можно изменить содержимое заказа, который находится в состоянии Pending, но нельзя изменить содержимое заказа, который находится в состоянии Shipped
Столбец credit_limit в таблице Customers содержит значение кредитного лимита клиента. Используя этот столбец можно сформулировать следующее правило: запретить оформление заказа, если общая сумма заказов клиента, находящихся в состоянии Pending, превышает его кредитный лимит. В этих таблицах отсутствуют данные об оплате заказов, поэтому будем считать, что заказы, находящиеся в состоянии Shipped, оплачены, а заказы, находящиеся в состоянии Pending, – нет.