Proceduralni mehanizmi za kontrolu integriteta relacione baze podataka

Transcription

1 Proceduralni mehanizmi za kontrolu integriteta relacione baze podataka Proceduralni mehanizmi za proveru uslova integriteta se, u sistemima za upravljanje bazom podataka, najčešće realizuju korišćenjem okidača (eng. trigger), procedura (eng. stored procedures) i funkcija baza podataka. 1. Okidači (trigeri) Okidač je mehanizam SUBP koji se automatski pokreće i izvršava svaki put kada se izvrši odreďena operacija ažuriranja nad tabelom za koju je vezan triger. Okidači se najčešće koriste za realizaciju poslovnih pravila koji se tiču provere integriteta podataka i/ili obezbeďenja konzistentnog stanja baze podataka. Pri kreiranju okidača obavezno se navode predmet i vrsta ažuriranja koja bi trebala aktivirati okidač. Predmet ažuriranja je uvek neka tabela (ili pogled), a pod vrstom ažuriranja se podrazumevaju različite operacije ažuriranja, kao što su unos, modifikacija ili brisanje podataka. Uobičajeno je da se za svaku operaciju ažuriranja nad nekom tabelom definiše poseban okidač, mada je teoretski moguće koristiti isti okidač za sve tri operacije ažuriranja. Ono što ne može, jeste da se za istu operaciju ažuriranja nad jednom tabelom definiše više okidača. Okidač obično služi za proveru ili izmenu podataka pomoću odgovarajućih SQL iskaza i ne bi trebao vraćati neku vrednost(i) korisniku. DDL iskazi koji se koriste za rad sa okidačima su CREATE TRIGGER, ALTER TRIGGER i DROP TRIGGER. CREATE TRIGGER trigger_name ON { table view } { { FOR AFTER INSTEAD OF } { [DELETE] [,] [INSERT] [,] [UPDATE] } [ { IF UPDATE ( column ) [{ AND OR } UPDATE ( column )] [...n ] } ] sql_statement [...n ] } FOR AFTER INSTEAD OF Ključne reči koje odreďuju vreme aktiviranja okidača u odnosu na operaciju ažuriranja. Navodi se jedna od tri opcija. FOR AFTER FOR i AFTER imaju isti efekat. Ključna reč FOR je zaostavština iz prošlosti koja je sačuvana zbog kompatibilnosti sa prethodnim verzijama SUBP. Danas se u osnovi razlikuju tri vrste okidača: AFTER, BEFORE i INSTEAD OF od kojih SQL-Server podržava samo 2 vrste (AFTER i INSTEAD OF). AFTER okidač se aktivira tek nakon uspešnog izvršenja operacija ažuriranja. Ukoliko se pojavi neki problem pri izvršenju operacije ažuriranja okidač se neće ni pokrenuti.

2 INSTEAD OF Govori da će se okidač izvršavati umesto okidajućeg SQL iskaza. Koristi se kada se izvršenje operacije ažuriranja uslovljava ispunjenošću nekih preduslova, pa se u telu okidača prvo proverava ispunjenost ovih uslova pa tek onda izvršava sama operacija ažuriranja. Ovo ažuriranje se vrši na osnovu sadržaja logičkih tabela koje se automatski formiraju pri aktiviranju okidača (više o njima kasnije). [DELETE] [,] [INSERT] [,] [UPDATE] Ključne reči koje specificiraju koje operacije ažuriranja podataka, kada se izvrše nad specificiranom tabelom ili pogledom, aktiviraju okidač. Najmanje jedna opcija mora biti navedena. Ključna reč koja označava početak tzv. tela okidača u kome se navode akcije koje okidač treba da preduzme pri sopstvenom aktiviranju. Telo okidača sql_statement Okidači mogu sadržati proizvoljan broj i vrste Transact-SQL iskaza. Pored generičkih SQL iskaza (DDL i DML iskazi) u okidaču se mogu koristiti i naredbe kontrole toka kao i druge naredbe svojstvene strukturalnim programskim jezicima (naredbe dodeljivanja vrednosti (SET),...). Rad sa okidačima je povezan sa korišćenjem nekoliko specijalnih tabela: deleted i inserted su logičke (konceptualne) tabele. One su strukturalno identične tabeli nad kojom je okidač definisan i sadrže stare ili nove vrednosti torki koje su obuhvaćene operacijom ažuriranja koja je aktivirala okidač. Na primer, da bi se pretražile sve vrednosti u deleted tabeli, treba koristiti sledeću naredbu: SELECT * FROM deleted IF UPDATE (column) Testira da li je izvršena INSERT ili UPDATE operacija nad specificiranom kolonom. Može se navesti više kolona. UPDATE(column) se može koristiti bilo gde unutar tela okidača. Napomene: Ukoliko postoje ograničenja definisana nad trigerovanom tabelom, ona se proveravaju posle izvršenja INSTEAD OF okidača, odnosno pre izvršenja AFTER okidača. Ukoliko doďe do narušavanja ograničenja, akcije INSTEAD OF okidača se poništavaju (rollback), dok se AFTER okidač uopšte ne izvršava. SQL Server dozvoljava kreiranje više okidača za istu operaciju ažuriranja podataka (DELETE, INSERT ili UPDATE). Na primer, ukoliko se nad nekom tabelom koja već ima UPDATE okidač izvrši iskaz CREATE TRIGGER FOR UPDATE kreiraće se dodatni update okidač. CREATE TRIGGER ispit_i ON ispit FOR INSERT, UPDATE IF UPDATE(ocena) UPDATE student SET prosek = (SELECT avg(ispit.ocena) FROM ispit JOIN inserted ON ispit.bro_dos=inserted.bro_dos WHERE ispit.ocena>5), brisp = (SELECT count(*) FROM ispit JOIN inserted ON ispit.bro_dos=inserted.bro_dos WHERE ispit.ocena>5) WHERE bro_dos=(select bro_dos FROM inserted)

3 DECLARE data_type } CURSOR } } [,...n] Promenljivama se vrednost dodeljuje pomoću SET ili SELECT iskaza. Kursorske varijable se mogu koristiti samo u iskazima koji se tiču rada sa kursorima. Nakon deklaracije sve varijable imaju NULL vrednost. IF Boolean_expression { sql_statement statement_block } [ ELSE { sql_statement statement_block } ] Boolean_expression Je izraz koji vraća TRUE ili FALSE. Ukoliko sadrži SELECT iskaz isti se mora navesti u zagradama. {sql_statement statement_block} Ukoliko se IF ili ELSE grana odnosi samo na jedan SQL iskaz ovaj iskaz se može navesti odmah iza IF ili ELSE. Ukoliko se u nekoj grani mora izvršiti više od jedne naredbe ove naredbe treba grupisati kao blok iskaza. Blok iskaza se definiše pomoću ključnih reči (za označavanje početka) i END (za označavanje završetka bloka). CREATE TRIGGER ispit_if ON ispit FOR INSERT, UPDATE char(4); IF @sif_pre=sif_pre FROM inserted RAISERROR ('Ocena studenta sa brojem dosijea %s iz predmeta sa sifrom %s nije zadovoljavajuca!', ROLLBACK TRANSACTION END END DECLARE cursor_name [ INSENSITIVE ] [ SCROLL ] CURSOR FOR select_statement Rezultat bilo koje SELECT naredbe predstavlja neki skup torki. Ukoliko rezultujući skup čini samo jedna torka, tada će vrednost promenljivih, za koje je u SELECT klauzuli specificirana dodela vrednosti, biti jednaka vrednosti odgovarajućih izraza u rezultujućoj torci. Ako je rezultujući skup torki prazan skup, tada se promenljivama dodeljuje NULL vrednost. MeĎutim, ako se rezultujući skup sastoji od više torki, tada će vrednost promenljivih po izvršenju SELECT naredbe biti jednaka vrednosti odgovarajućih izraza u poslednjoj selektiranoj torki. Na ovaj način se gubi informacija o vrednostima izraza za sve ostale torke rezultujućeg skupa. Ukoliko je neophodno znati vrednosti za sve selektirane torke, a postoji mogućnost da rezultujući skup čini više torki, koriste se kursori. Rad sa kursorima obično podrazumeva sledeće korake: 1. DECLARE - Deklaracija kursora pri kojoj se kursoru pridružuje neki SELECT iskaz i definišu karakteristike kursora (npr. da li se torke u kursoru mogu modifikovati ili ne). 2. OPEN - Otvaranje kursora koje podrazumeva izvršavanje pridruženog SELECT iskaza i popunjavanje kursora torkama rezultujućeg skupa.

4 3. FETCH - Pregled torki u kursoru (pristup narednoj ili, eventualno, prethodnoj torki se naziva fetch-om). 4. Opcionalno, modifikaciju tekuće torke. 5. CLOSE - Zatvaranje kursora. INSENSITIVE Definiše kursor koji pravi privremenu kopiju podataka koje koristi kursor. Kursor se nakon punjenja isključivo koristi podacima iz ove privremene tabele (koja se kreira u tempdb bazi), te se izmene koje su u meďuvremenu učinjene nad baznim tabelama ne reflektuju na podatke koji se dobijaju pregledom kursora. Ovakav kursor ne dozvoljava modifikaciju torki rezultujućeg skupa. Ukoliko se izostavi ključna reč INSENSITIVE, (commit-ovana) brisanja i modifikacije nad baznim tabelama će se reflektovati pri narednim fetch-ovima. SCROLL Specificira da su sve fetch opcije (FIRST, LT, PRIOR, NEXT, RELATIVE, ABSOLUTE) na raspolaganju. Ukoliko nije naveden SCROLL jedina podržana fetch opcija je NEXT. select_statement Je standardni SELECT iskaz koji definiše rezultujući skup kursora. READ ONLY Onemogućuje vršenje modifikacija na osnovu sadržaja kursora (koje je, inače, dozovoljeno po default-u). Kursor se ne može referencirati u WHERE CURRENT OF klauzuli UPDATE ili DELETE iskaza. UPDATE [OF column_name [,...n]] Definiše kolone koje se mogu modifikovati unutar kursora. Ukoliko se koristi OF column_name [,...n], modifikacije je moguće vršiti samo nad navedenim kolonama. Ukoliko se navede samo UPDATE bez navoďenja liste kolona, sve kolone se mogu modifikovati. OPEN cursor_name Otvaranje kursora podrazumeva izvršavanje SQL naredbe definisane prilikom deklaracije kursora i podrazumeva popunjavanje kursora torkama rezultujućeg skupa izvršene SQL naredbe. Po otvaranju kursora aktuelna torka je prva torka rezultujućeg skupa. Naredni primer prikazuje otvaranje kursora i pregled torki unutar kursora. DECLARE Employee_Cursor CURSOR FOR SELECT LastName, FirstName FROM AdventureWorks2012.HumanResources.vEmployee WHERE LastName like 'B%'; OPEN Employee_Cursor; FETCH NEXT FROM Employee_Cursor; = 0 FETCH NEXT FROM Employee_Cursor END; CLOSE Employee_Cursor; DEALLOCATE Employee_Cursor;

5 FETCH [ [ NEXT PRIOR FIRST LT] { { [ GLOBAL ] cursor_name } [ [,...n ] ] FETCH omogućava pristup torkama koje se nalaze u kursoru. Pomoću FETCH naredbe možemo biti sigurni da će svaka torka koja se nalazi u kursoru proći odreďene modifikacije zadate u telu trigera. NEXT predstavlja defaultnu fetch opciju. Podrazumeva prisutp svakoj torci respektivno. Prvim fetch-om pristupa se prvoj torci, zatim drugoj Postupak se ponavlja sve dok se ne doďe do poslednje torke. PRIOR - podrazumeva prisutp, obradu, predhodne torke. Kursor se pozicionira tako da uvek pristupa predhodnoj torci i za nju daje rezultate. U slučaju da se radi o prvom fetch-u (pristup prvoj torci) kao rezultat promenljive će imati null vrednost i kursor će se pozicionirati na prvu torku. Tek pristupom drugoj torci, doći će do obrade prve torke. FIRST pozicioniranje na prvu torku u kursoru. LT pozicioniranje na poslednju torku u kursoru. CLOSE {cursor_name cursor_variable_name } Zatvara otvoren kursor što podrazumeva pražnjenje kursora (oslobaďa se memorijski prostor koji se koristio za čuvanje podataka kursora), ali njegova deklaracija ostaje i dalje aktuelna, te se zatvoren kursor uvek može ponovo otvoriti. DEALLOCATE { } Poništava deklaraciju kursora. Ukoliko se ovo ne bi uradilo prilikom sledećeg aktiviranja okidača bi nastao problem usled nemogućnosti ponovne deklaracije kursora sa istim Predefinisana (sistemska) varijabla koja vraća status poslednjeg FETCH iskaza nad aktivnim kursorom. Return vrednost 0 FETCH iskaz je bio uspešan. Opis -1 FETCH iskaz nije uspeo ili je torka izvan rezultujućeg skupa. -2 Fetch-ovana torka ne postoji.

6 DECLARE authors_cursor CURSOR FOR SELECT au_lname FROM authors WHERE au_lname LIKE "B%" ORDER BY au_lname OPEN authors_cursor -- Perform the first fetch. FETCH NEXT FROM authors_cursor -- Check to see if there are any more rows to fetch. WHILE = 0 -- This is executed as long as the previous fetch succeeds. FETCH NEXT FROM authors_cursor END CLOSE authors_cursor DEALLOCATE authors_cursor WHILE Boolean_expression { sql_statement statement_block } [ BREAK ] { sql_statement statement_block } [ CONTINUE ] U većini programskih jezika, while petlja je naredba koja dopušta iterativno izvršenje koda u zavisnosti od ispunjenosti datog bulovskog uslova. While petlja se može shvatiti kao ponavljajuća IF naredba. Sastoji se od uslova i bloka koda. Uslov je definisan na samom početku petlje i ukoliko je logički tačan (ispunjen), kod unutar bloka se izvršava. Posle svakog izvršenja bloka koda (iteracije petlje) ponovo se proverava ispunjenost uslova. Izvršenje bloka koda se ponavlja sve dok je uslov ispunjen. S obzirom da while petlja proverava uslov pre izvršenja bloka koda, ova upravljačka struktura je poznata kao pred-test petlja. U nekim situacijama postoji potreba za postavljanjem dodatnih uslova unutar bloka koda koji mogu dovesti do nasilnog prekida izvršavanja petlje (BREAK). U slučaju navoďenja iskaza CONTINUE nasilno se prekida dalje izvršenje ostatka bloka koda i inicira se ponovna provera ispunjenosti opšteg uslova izvršenja petlje. 2. Procedure baze podataka (stored procedures) Uskladištene procedure se mogu definisati kao kolekcija Transact - SQL iskaza koje mogu da vrate odreďene rezultate na osnovu prosleďenih parametara od strane korisnika. Uskladištene procedure se prevashodno koriste za neke standardne obrade koje podrazumevaju neka izračunavanja i ažuriranje sadržaja nekih tabela (obračun kamata na bankarske račune, obračun zarada, ). Ovi postupci obrade su mogu opisati i pomoću programa pisanim u nekom od programskih jezika ali je prednost korišćenja uskladištenih procedura u tome što se one mnogo brže izvršavaju. Kod procedura baza podataka postoje dve vrste parametara: input i output parametri. Input parametri su korisnički prosleďeni parametri koji služe za zadavanje uslova u samom telu procedure. Pomoću njih zadaju se odreďeni uslovi koji će izdvojiti torke (podatke) za obradu. Output parametri su parametri koji se vraćaju izvršavanjem tela procedure. Oni predstavljaju prikaz rezultata obrade podataka pomoću uskladištenih procedura.

7 Postoje dve osnovne vrste procedura - sistemske procedure i korisnički definisane procedure baze podataka. a) Sistemske procedure U SQL Serveru, mnoge administrativne i informativne aktivnosti mogu se obavljati pomoću sistemskih procedura. Svaki put kada se doda ili izmeni tabela, napravi rezervna kopija baze podataka (backup), kreira login, korisnik, dodeljuju korisnička prava ili obavljaju druge administratorske aktivnosti, zapravo se pozivaju sistemske procedure specijalno napisane da izvrše željenu aktivnost. Sistemske procedure imaju prefiks sp_ i čine deo SQL Server instalacije. Čuvaju se u master bazi podataka i dostupne su za korišćenje u bilo kojoj bazi podataka. b) Korisnički definisane procedure Korisnički definisana procedura je svaki program napisan od strane korisika u SQL Server okruženje čiji je prevashodni zadatak ažuriranje sadržaja nekih tabela na osnovu obraďenog sadržaja drugih tabela. Za razliku od sistemskih procedrua, korisnički definisane procedure se čuvaju u lokalnoj bazi i samo su u njoj dostupne za korišćenje. CREATE PROCEDURE INT OUTPUT = ManagerID FROM HumanResources.Employee WHERE EmployeeID END Kao što se vidi iz gore navedenog primera emplo eeid predstavlja input parametar dok managerid predstavlja output parametar. Ova procedura vraća vrednost za parametar (managerid), na osnovu navedene vrednosti u parametru (employeeid). U većini slučajeva se prilikom pozivanja procedura navode vrednosti za parametre, ali je moguće da se ne navedu vrednosti parametara. U tom slučaju se kao vrednost parametra uzima njegova podrazumevana (defaultna) vrednost. CREATE PROCEDURE nvarchar(30) = Belgrade SELECT * FROM AdventureWorks.Person.Address WHERE City U gore navedenom primeru ukoliko korisnik pokrene ovu proceduru bez ekspilictnog navoďenja vrednosti za parametre, procedura će koristiti podrazumevane vrednosti, te prikazati sve adrese koje se nalaze u tabeli Address gde je kao vrednost za kolonu City naveden Belgrade.

8 CREATE PROC [ EDURE ] procedure_name [ ; number ] [ data_type } [ OUTPUT ] ] [,...n ] sql_statement [...n ] procedure_name definisanje naziva procedure koja se data_type navoďenje parametara koji će se koristiti u telu procedure OUTPUT naglašavanje output parametra - ključna reč koja služi za označavanje početka tzv. tela procedure u kome se navode akcije koje procedura treba da preduzme pri njenom pozivu od strane korisnika. Svi Transact-SQL iskazi koji se mogu navesti u telu okidača stoje na raspolaganju i pri pisanju tela procedure. Za razliku od okidača kod procedura ne postoje inserted i deleted logičke tabele, jer se procedure kao takve ne vezuju za konkretnu tabelu. CREATE PROCEDURE INT OUTPUT SELECT Ord.EmployeeID, SummSales = SUM(OrDet.UnitPrice * OrDet.Quantity) FROM Orders Ord JOIN [Order Details] OrDet ON (Ord.OrderID = OrDet.OrderID) GROUP BY Ord.EmployeeID ORDER BY Ord.EmployeeID = MAX(Quantity) FROM [Order Details] RETURN (SELECT SUM(Quantity) FROM [Order Details]) [ [ EXEC [ UTE ] ] = ] { procedure_name } [ = ] { [ OUTPUT ] [ DEFAULT ] return_status - promenljiva koja čuva status procedure. Ova promenljiva mora biti deklarisana u telu uskladištene procedure_name - naziv procedure koja treba da se procedure_name_var koristi se kada je naziv koji predstavlja uskladištenu proceduru definisan pomoću lokalne parametar navode se vrednsti za input parametre koji se koriste u telu variable - navode se vrednsti lokalnih varijabli koje predstavljaju input parametre pozivane procedure. OUTPUT - navodi se kada uskladištena procedura vraća vrednsoti za output parametre. Koristite ovu ključnu reč kada koristite kursorske promenljive kao parametri. Ne možete da izvršavate proceduru navodeći izlaz za parametar koji nije definisan kao izlaz parametar u CREATE PROCEDURE saopštenju.

9 DEFAULT korišćenje podrazumevane vrednost za input parametre. INT INT -- Execute the procedure, which returns the result set from the first SELECT. = OUTPUT -- Use the return code and output parameter. PRINT 'The size of the largest single order was: ' + PRINT 'The sum of the quantities ordered was: ' + DROP PROCEDURE { procedure_name } [,...n ] Naredba za brisanje korisnički definisane procedure. 3. Funkcije baze podataka Kao i funkcije u programskim jezicima, SQL Server korisnički definisane funkcije su rutine koje prihvataju parametre, izvršavaju različite iskaze i vraćaju rezultate tih iskaza kao vrednosti. Povratna vrednost može biti jedna skalarna vrednost ili skup rezultata. Postoje sistemske i korisnički definisane funkcije baze podataka. Sistemske funkcije su uskladištene u master bazi i ne mogu se menjati. Kao primeri sistemskih funkcija mogu se navesti funkcije COUNT, SUM, DATEPART, GETDATE,. Bilo da se radi o sistemskim ili korisnički definisanim funkcijama, funkcije se mogu podeliti na: a) Skalarne - korisnički definisani skalarne funkcije vraćaju jednu vrednost podataka kao rezultat funkcije. Ukoliko telo funkcije sadrži više od jednog iskaza isti se moraju navesti kao blok iskaza. Povratna vrednost može biti bilo koji tip podataka, osim teksta, nteksta, slika, kursora i vremenskih tipova podataka. b) Table valued funkcije predstavljaju korisnički definisani funkcije koje vraćaju tabele kao rezultat rada funkcije. CREATE FUNCTION dbo.ufngetinventorystock(@productid int) RETURNS int -- Returns the stock level for the product. int; = SUM(p.Quantity) FROM Production.ProductInventory p WHERE p.productid AND p.locationid = '6'; IF (@ret IS NULL) = 0; END;

10 Navedeni primer prikazuje višeiskaznu skalarnu funkciju. Funkcija prihvata vrednost ulaznog parametra ProductID i vraća ukupnu količinu tog proizvoda na zalihama na lokaciji čiji je ID 6. CREATE FUNCTION Sales.ufn_SalesByStore (@storeid int) RETURNS TABLE RETURN ( SELECT P.ProductID, P.Name, SUM(SD.LineTotal) 'Total' FROM Production.Product P JOIN Sales.SalesOrderDetail SD ON SD.ProductID = P.ProductID JOIN Sales.SalesOrderHeader SH ON SH.SalesOrderID = SD.SalesOrderID JOIN Sales.Customer C ON SH.CustomerID = C.CustomerID WHERE C.StoreID GROUP BY P.ProductID, P.Name ); Navedeni primer prikazuje table valued funkciju. Funkcija prihvata vrednost ulaznog parametra storeid i vraća kolone ID proizvoda, naziv i ukupnu prodaju na godišnjem nivou. Pozivanje funkcije: SELECT * FROM Sales.ufn_SalesByStore (602); Razlike izmeďu procedura i funkcija baza podataka: Procedure Funkcije Može i ne mora vraćati vrednosti. Mora vratiti neku vrednost. Sve DML naredbe su dozvoljene. Od DML naredbi mogu se koristiti samo SELECT naradba, dok naredbe vezane za ažuriranje podataka (insert, update, delete) nisu dozvoljene. Ne podržava postojanje i ulaznih i izlaznih Podržava postojanje i ulaznih i izlaznih parametara. parametara. Ne postoji mogućnost korišćenja tr -catch Postoji mogućnost korišćenja tr -catch blokova. blokova. Mogu se koristiti transakcije u okviru Nisu dozvoljene transkacije u okviru funkcija. uskladištenih procedura. Mogu se korisiti i privremene tabele i tabele kao Ne postoji mogućnost kreiranja privremenih varijable. tabela. Tabele se mogu koristiti samo kao varijable. Uskladištene procedure mogu pozvati funkcije. Uskladištena procedura ne može biti pozvana iz tela funkcije. Uskladištene procedure ne mogu biti pozvane iz Funkcije mogu biti pozvane u SELECT naredbi. SELECT, WHERE, HAVING, naredbi. Ne može se korisiti u JOIN klauzuli. Mogu se koristiti u JOIN klauzuli kao skup rezultata.