第9章 数据库访问与系统建模要点

9.1数据库访问概述9.2嵌入式SQL第9章数据库访问与系统建模9.3数据库接口技术9.4数据库系统建模方法9.1数据库访问概述应用程序与SQL数据库联系的基本方式有：（1）嵌入式SQL或者动态SQL（2）数据库接口（3）SQL模块借助高级语言的功能实现过程化控制与高级计算。通过应用程序编程接口（API）函数中的参数--SQL语句，来使用数据库。利用SQL扩展过程包的功能编程，调用程序模块，来操作数据库。SQL模块是对SQL语句的过程化扩展，常用于数据库服务器的编程。9.2嵌入式SQL一、概述SQL分：交互式嵌入式为何引入嵌入式:过程化应用复杂数据处理主语言作用：负责控制流程及处理操纵结果。嵌入式SQL作用：负责操纵DB。两种实现方法：预编译扩充、修改主语言编译程序使之能处理SQL预编译方法：预处理程序宿主语言语句+函数调用宿主语言编译程序目标程序连接程序可执行程序OS运行结果宿主语言语句+嵌入式SQL语句9.2嵌入式SQL二、嵌入式SQL的工作原理1.嵌入式SQL与主语言的接口SQL语句：面向集合主语言语句:过程性、记录式(1)状态变量SQLSTATE描述系统当前状态和运行情况\0×××××一般类别特殊子类SQLSTATE的格式在每一个SQL语句执行之后，DBMS将描述当前工作状态和运行环境的一个状态值放入SQLSTATE中。(2)主变量SQL语句中使用的主语言程序变量称为主变量。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语句对其赋值或置状态，返应用程序。9.2嵌入式SQL(3)游标(Cursor)游标是系统开设的一个数据缓冲区，存放SQL语句的执行结果。作用：用户可以通过游标获取纪录，并赋给主变量，交主语言处理。游标名……………...…………….……………..一条纪录主变量游标指针SQL查询结果9.2嵌入式SQL2、嵌入式SQL需解决的问题：(1)如何区分SQL与主语言语句?前缀加EXECSQL，结束处用END—EXEC(或用分号)例：嵌入到C程序中：EXECSQLSQL语句；嵌入到Java程序中：#SQL{SQL语句}；(2)如何区分主变量与SQL的列变量?主变量前加冒号。如:：Cname(3)主变量与SQL的列变量如何交互、转换？需要有一种机制：能将SQL中的集合量逐个送入主变量内，供主程序使用。方法:用一组游标语句。9.2嵌入式SQL3、SQL语句与主语言间的通信：1)主语言向SQL语句提供参数；2)向主语言传递SQL的执行状态；3)将SQL操作结果交主语言进一步处理嵌入式SQL工作原理：主语言程序SQL语句……游标…主变量SQL状态①执行参数②执行状态结果状态③9.2嵌入式SQL三、嵌入式SQL的程序组成嵌入式SQL语句可分为：可执行语句（数据定义、控制、操纵）说明性语句（说明变量、游标)程序的主要部分(1)DECLARE段(用于定义主变量)格式：EXECSQLBEGINDECLARESECTION；……//主变量说明EXECSQLENDDECLARESECTION；(2)CONNECT语句（建立SQL连接）格式：EXECSQLCONNECTTOSQL服务器或数据库名USER用户名；9.2嵌入式SQL(3)WHENEVER语句使用WHENEVER语句可以简化每条嵌入式SQL语句后编写检查SQLSTATE值的程序。WHENEVER语句通知预编译程序如何处理三种异常：WHENEVERSQLERROR:通知预编译程序产生处理错误的代码(SQLSTATE0).WHENEVERSQLWARNING:通知预编译程序产生处理警报的代码(SQLSTATE=1).WHENEVERNOTFOUND:通知预编译程序产生没有查到内容的代码(SQLSTATE=100).9.2嵌入式SQL用户可指定预编译程序采取以下行为：WHENEVER…GOTO:通知预编译程序产生一条转移语句。WHENEVER…CONTINUE:通知预编译程序让程序控制流转入到下一个主语言语句。WHENEVER…CALL:通知预编译程序调用函数。其完整语法如下：WHENEVER{SQLWARNING|SQLERROR|NOTFOUND}{CONTINUE|GOTOstmt_label|CALLfunction()}(4)应用程序体若干可执行SQL语句及主语言语句。提交和退出数据库：COMMITWORKRELEASE；9.2嵌入式SQL四、嵌入式SQL的使用技术1.无游标的操作说明性语句数据定义语句数据控制语句数据插入语句非当前形式的UPDATE、DELETE语句语句查询结果为单记录的SELECT2.带游标的查询操作查询结果为多记录。当前形式的UPDATE、DELETE语句9.2嵌入式SQL游标语句作用：把对集合的操作转换为对单个记录的处理。使用游标的步骤为：(1)定义游标分配缓冲区并对应查询语句。格式：EXECSQLDECLARE游标名CURSORFORSELECT语句；9.2嵌入式SQL(2)打开游标执行相应的语句，把查询结果取到缓冲区中。格式：EXECSQLOPEN游标名；(3)推进游标推进游标指针并取当前记录。格式：EXECSQLFETCH游标名INTO:主变量1，:主变量2，…(4)关闭游标释放缓冲区及其他资源。格式：EXECSQLCLOSE游标名；查询语句游标名SELECT结果12…n主变量9.2嵌入式SQL[例9.6]使用游标的示例。#includestdio.hEXECSQLBEGINDECLARESECTIONVARCHARuid[20];INTst_no;CHARc_no[4];FLOATsc_grade;EXECSQLENDDECLARESECTION;/*SQL中使用的主变量说明*/voidmain(){strcpy(uid,”YIN”);EXECSQLWHENEVERSQLEXCEPTIONGOTOerror_abort;EXECSQLCONNECTTOstudent_dbUSER:uid;/*建立与DB的连接*/printf(“connectedtostudent_dbbyUser%s\n”,uid);EXECSQLDECLAREcu1CURSORFOR/*定义游标*/SELECTsno,cno,gradeFROMscWHEREsno=:st_no;scanf(“pleaseenterthestudentno:%d”,st_no);EXECSQLOPENcu1;/*打开游标*/9.2嵌入式SQLEXECSQLWHENEVERNOTFOUNDDOBREAK;printf(“snocourse_nograde\n”);for(;;){EXECSQLFETCHcu1INTO:st_no,:c_no,:sc_grade;/*推进游标*/printf(“%-10d,%-4s,%-8.2f\n”,st_no,c_no,sc_grade);}EXECSQLCLOSEcu1;/*关闭游标*/EXECSQLWHENEVERSQLEXCEPTIONCONTINUE;EXECSQLCOMMITWORKRELEASE;/*提交并退出DB*/EXECSQLDISCONNECTCURRENT;/*撤消当前连接*/exit(0);}五、动态SQL动态SQL：程序运行时动态指定SQL语句。有3种基本形式：(1)条件可变(2)数据库对象、查询条件均可变(3)语句可变实现方式：1．直接执行的动态SQL方法:定义一个串主变量，程序在执行时提示输入SQL语句。2．带动态参数的动态SQL方法:在SQL语句中含有临时占位变量，在此语句执行前，程序提示输入相应参数以取代这些变量。3.查询类的动态SQL（用于查询结果为集合且需返回的情况）方法:定义一个串主变量，程序在执行时动态设置或提示输入SQL语句。一般需用游标。五、动态SQL动态SQL执行过程：（1）执行PREPARE语句要求DBMS分析、确认和优化语句，并为其生成执行计划。语句格式：PREPARE语句名FROM:主变量功能：接收含有SQL语句的主变量，并把该语句送到DBMS。DBMS编译该语句并生成执行计划。（2）用EXECUTE语句执行”执行计划”。[P.269例9.7]注意以下几句：strcpy(select_st,”SELECTsno,sname,ageFROMstudentWHERE”);scanf(“pleaseenterthequerycondition:%s\n”,query_f);strcat(select_st,query_f);/*将SQL查询语句保存在变量select_st中*/EXECSQLPREPAREsql_stFROM:select_st/*生成执行计划*/EXECSQLDECLAREst_cursorCURSORFORsql_st五、动态SQL补充例：在sc表中插入一条记录，记录的值由程序决定。#includestring.h#includestdio.hmain(){EXECSQLBEGINDECLARESECTION;charperp[]=“INSERTINTOscVALUES(?,?,?)”;charsno[6];charcno[4];intgrade;EXECSQLENDDECLARESECTION;EXECSQLCONNECTTOstudentUSERsa.;参数标志五、动态SQLEXECSQLPREPAREprep_statFROM:prep;if(SQLSTATE==0)/*SQL语句执行成功*/{strcpy(sno,”995201”);strcpy(cno,”c601”);grade=76;EXECSQLEXECUTEprep_statUSING:sno,:cno,:grade;}}代替准备语句中的参数标志“?”9.3数据库接口技术指为支持DB应用开发而提供的各种标准应用程序编程接口。1.典型的数据库应用接口(1)ODBC（开放式数据库互联）提供了一组对数据库访问的标准应用程序编程接口,使用户通过SQL可访问不同的关系数据库。(2)OLE(对象连接与嵌入数据库)建立于ODBC之上，并将此技术扩展为提供更高级数据访问接口的组件结构。(3)SQL/CLI（SQL调用级接口）是SQL的应用编程接口，它等于核心ODBCAPI。它定义了一套公共函数，从一个主语言应用程序可以调用这些函数，连接到数据库。(4)JDBC(Java数据库连接)是基于Java语言的数据访问接口，具有平台无关性。适合于Internet上异构环境的数据库应用。(5)ADO.NET是在微软.NET编程环境中优先使用的数据访问接口。提供了平台互用性和可伸缩的数据访问，功能强、易用、高效。(6)OTL是一个C++编译中操控关系数据库的模板库。2.开放式接口--ODBCODBCAPISQLServer数据源Oracle数据源DB2数据源DBDBDBSQLServer驱动程序Oracle驱动程序…DB2驱动程序驱动程序管理器应用程序1应用程序2应用程序n…ODBC应用程序层接口:供DB应用程序开发人员使用。由各个DB厂商提供。它提供对具体DB操作接口，是应用程序对各数据源发出操作的实际执行者(1)ODBC应用系统的体系结构：2.开放式接口--ODBC(2)连接过程：常用:MFC的ODBC类ODBC3.0CBBCBDB特定的ODBC驱动A特定的DBMSA客户应用程序驱动管理器A要求与数据源连接确定合适的ODBC驱动服务器处理请求,查询提交查询操作网络3.调用级接口---JDBC应用程序1应用程序2应用程序n…JDBCAPIJDBC驱动程序APIJDBC驱动程序管理器JDBC-MiddlewarePureJDBCDriverJDBC-NativeAPIBridgeJDBC-ODB