第14讲：嵌入式SQL语言(基本技巧)
一、交互式SQL的局限 & 嵌入式SQL的必要性
专业人员(如DBA)可以熟练地运用交互式SQL语言，但普通用户却不是那么容易上手，所以需要通过数据库应用程序来使用数据库。编写一个可以与数据库交互的数据库应用程序，仅仅靠交互式SQL语言是无法完成的，还需要高级语言的加持。为了能让SQL语句能和高级语言交互，我们提出了嵌入式SQL语言这一概念。
从SQL语句本身的角度来看，交互式SQL语言存在以下局限性：特别复杂的检索结果难以用一条交互式SQL语句完成。此时需要结合高级语言中的流程控制语句(即联合多条SQL语句)来帮助处理，这也是嵌入式SQL语言所具备的一个特性。
二、嵌入式SQL语言的形式(假设宿主语言为C语言)
1. 示例：交互式SQL语句 & 嵌入式SQL语句
- select Sname, Sage from Student where Sname = '张三';
- exec sql select Sname, Sage into :vSname, :vSage from Student where Sname = '张三';
①exec sql：引导词，使得C编译器知道该条语句是嵌入式SQL语句
②增加into子句：指出用于接收SQL语句检索结果的程序变量
③为了区分属性和程序变量，应在程序变量前加上冒号
2. 嵌入式SQL语言中变量的声明与使用
①在嵌入式SQL语句中可以出现宿主语言中所用的变量：
- exec sql select Sname, Sage into :vSname, :vSage from Student where Sname = :specName;
②这些变量的声明方式：
exec sql begin declare section;
char vSname[10], specName[10] = "张三";
int vSage;
exec sql end declare section;
- 注意1：宿主语言的字符串变量需多存储'\0'
- 注意2：宿主语言的变量类型与数据库的字段类型之间是有差异的，有些DBMS可支持自动转换，有些则不能
三、连接/断开数据库
1. 在嵌入式SQL程序执行之前，首先要与数据库进行连接
①SQL标准中建议的连接数据库语法形式：
- exec sql connect to target-server as connect-name user user-name;
- 或exec sql connect to default;
②不同的DBMS拥有不同的连接语法形式：
- Oracle：exec sql connect :user_name identified by :user_pwd;
- DB2：exec sql connect to mydb user :user_name using :user_pwd;
2. 在嵌入式SQL程序执行之后，需要与数据库断开连接
①SQL标准中建议的断开数据库语法形式：
- exec sql disconnect conect-name;
- 或exec sql disconnect current;
②不同的DBMS拥有不同的断开语法形式：
- Oracle：exec sql commit release;
- DB2：exec sql connect reset;
四、SQL语句执行的提交/撤消
必须通过提交或撤消来确认此次SQL语句的执行是否有效
1. SQL执行的提交：exec sql commit work;
2. SQL执行的撤消：exec sql rollback work;
3. 在断开数据库之前确保是否提交/撤消
①为了确保在断开数据库之前使用户确认提交或撤消先前的工作，许多DBMS都设计了将提交/撤消与断开连接捆绑在一起的语句
- Oracle：exec sql commit release;
- Oracle：exec sql rollback release;
五、事务
1. 事务的概念
①什么是事务？
- 从程序员角度看，事务是一个访问或修改数据库内容的程序的一次执行。也就是说，一条或多条SQL语句的一次执行被看作一个事务。
- 从DBMS角度看，事务是DBMS提供的控制数据库操作的一种手段，通过这一手段，应用程序员将一系列的数据库操作组合在一起作为一个整体进行操作和控制，以便DBMS能够提供一致性状态转换的保证。
②事务一般是由应用程序员提出，因此它有开始和结束，事务结束前需要提交或撤消：
[Begin Transaction]
exec sql ...
exec sql ...
...
exec sql ...
exec sql commit work | exec sql rollback work
[End Transaction]
③在嵌入式SQL程序中，任何一条exec sql语句都将启动一个新事务，只要该程序当前没有正在处理的事务。而事务的结束总是需要应用程序员通过commit或rollback确认，即可以用commit或rollback语句结束一个事务，因此Begin Transaction和End Transaction语句是不需要的。
2. 事务的特性(ACID)
- 原子性Atomicity：DBMS能够保证事务的一组更新操作是原子不可分的，即对DB而言，要么全做，要么全不做
- 一致性Consistency：DBMS保证事务的操作状态是正确的，符合一致性的操作规则，它是进一步由隔离性来保证的
- 隔离性Isolation：DBMS保证并发执行的多个事务之间互相不受影响
- 持久性Durability：DBMS保证已提交事务的影响是持久的，被撤消事务的影响是可恢复的
六、游标(读取多行数据)
1. 游标的概念
①游标是一个指向某检索记录集的指针
②作用：通过该指针的移动，可依次处理记录集中的每一个记录
2. 读取一行数据是通过使用fetch...into语句实现的
①首次fetch时，游标是指向记录集的第一条记录，每一次fetch，都是先向下移动游标，然后再读取
②记录集有结束标识EOF，用来标记后面已没有记录了(即已读完了)
3. 游标的使用
①需要先定义一个游标，再打开(执行)，然后开始逐行处理，最后关闭：
exec sql declare cur_student cursor for select Sno, Sname, Sclass from Student where Sclass = '035101';
exec sql open cur_student;
exec sql fetch cur_student into :vSno, :vSname, :vSclass;
...
exec sql close cur_student;
②游标可以定义一次，多次打开(执行)，多次关闭。
③标准的游标始终是自开始向结束方向移动的，每fetch一次，向结束方向移动一次，这样一条记录只能被访问一次，再次访问该记录只能关闭该游标后重新打开。
4. 可滚动游标
①可滚动游标不同于标准的游标，它可在记录集之间灵活移动，从而可使每条记录被反复访问
②定义方式：exec sql declare 游标名 [INSENSITIVE] [SCROLL] cursor for ...
③使用方式：exec sql fecth [NEXT | PRIOR | FIRST | LAST | [ABSOLUTE | RELATIVE] value_spec] from 游标名 into ...
- NEXT：向结束方向移动一条
- PRIOR：向开始方向移动一条
- FIRST：移动到第一条
- LAST：移动到最后一条
- ABSOLUTE value_spec：定向检索指定位置的行，value_spec取值范围为1~当前记录集最大值
- RELATIVE value_spec：相对当前记录向前或向后移动
- value_spec：为正数则向结束方向移动，为负数则向开始方向移动
④可滚动游标在移动前需判断是否到结束位置EOF，或到开始位置BOF
七、数据库记录的增删改
1. 删除记录
①查找删除：exec sql delete from 表名 [corr_name] where 检索条件;
②定位删除：exec sql delete from 表名 [corr_name] where current of 游标名;
2. 更新记录
①查找更新：exec sql update 表名 [corr_name] SET 列名 = 值 [, 列名 = 值 ... ] [where 检索条件];
②定位更新：exec sql update 表名 [corr_name] SET 列名 = 值 [, 列名 = 值 ... ] where current of 游标名;
3. 增加记录
①只有一种类型的增加记录语句：exec sql insert into 表名 [(列名 [, 列名 ... ])] [values (值 [, 值 ... ]) | 子查询];
八、状态捕获及错误处理机制
1. 状态的概念
①状态：嵌入式SQL语句的执行状态，尤其指一些出错状态。
②有时程序需要知道这些状态，并对这些状态进行处理。
2. 状态捕获及处理由三部分组成
①设置SQL通信区：一般在嵌入式SQL程序的开始处设置
- exec sql include sqlca;
②设置状态捕获语句：在任何位置都可设置，可多次设置，有其作用域
- exec sql whenever sqlerror goto report_error;
③状态处理语句：一段程序，用于处理SQL操作的某种状态
- report_error: exec sql rollback;
3. SQL通信区(SQLCA)
- SQLCA是一个已被声明过的具C语言的结构形式的内存信息区，其中的成员变量用来记录SQL语句执行的状态，便于宿主程序读取与处理
4. 状态捕获语句：exec sql whenever condition action
①whenever语句设置一个“条件陷阱”，其会对作用域内的exec sql语句自动检查是否满足条件(由conditon指出)
- sqlerror：检测是否有sql语句出错
- not found：执行某一sql语句后，没有相应的结果记录出现
- sqlwarning：不是错误，但应引起注意
②如果满足condition，则要采取一些动作(由action指出)
- continue：忽略条件或错误，继续执行
- goto 标号：转移到标号所指示的语句，去进行相应的处理
- stop：终止程序的执行、撤消当前的工作、断开数据库
- do函数或call函数：调用宿主程序的函数进行处理，函数返回后从引发该condition的exec sql语句后继续执行
③状态捕获语句whenever的作用域是其后所有的exec sql语句，一直到程序中出现另一相同条件的whenever语句为止
5. 记录状态信息的三种方法
①sqlcode：DBMS提供一个sqlcode变量来记录SQL语句执行的状态信息
②sqlca.sqlcode：类似于sqlcode，但其属于sqlca
③sqlstate：有些DBMS提供该变量来记录SQL语句执行的状态信息
④使用这些变量，我们可以明确错误类型，从而进行显式状态处理
