Введение

В настоящее время все большее распространение получают информационные системы с архитектурой клиент-сервер [6, 15-16]. Основой таких систем являются SQL-ориентированные СУБД, выполняемые на выделенных серверах (SQL-серверах). Причинами роста популярности клиент-серверных систем являются успехи в области телекоммуникаций, высокая производительность систем данного класса, их большая информационная емкость, высокая надежность, безопасность, возможность одновременной работы с одним и тем же источником данных нескольких пользователей, легкость реконфигурации системы, позволяющая возможность поэтапного наращивания ресурсов базы данных и подключения новых пользователей, возможность распределенной обработки и работа с разнородными источниками данных. Последнее свойство определяется использованием в системе единого языкового стандарта для работы с базами данных – языка SQL [2,4-5,8-9]. Многие компьютерные фирмы производят программное обеспечение, “превращающее” обычный компьютер в SQL-сервер. К наиболее известным и распространенным SQL-серверам относятся: Microsoft SQL Server [7,10-14], Oracle Server, Sybase SQL Server, Informix Online, Watcom SQL Network Server, XDB-Enterprise, Gupta SQLBase Server, DB2, Borland InterBase Workgroup Server, Progress и другие.

Стандарт SQL определяет подъязык данных, который используется в контексте другого языка, называемого включающим, для того, чтобы выполнять специализированные задачи управления базами данных. Такая взаимосвязь между включающим языком и подъязыком данных SQL называется стилем связывания. SQL-92 определяет три типа связывания: встроенный SQL, модульный язык и непосредственный вызов. В 1995 году американские и международные комитеты, ответственные за стандарт языка SQL, завершили работу над спецификацией нового стиля связывания, названного Call Level Interface (SQL/CLI – интерфейс уровня вызовов) [3,16]. SQL/CLI был одобрен как международный стандарт официально названный “ISO/IEC 9075-3:1995, Information Technology – Database Languages – SQL – Part 3, Call Level Interface (SQL/CLI)”.

Преимущества SQL/CLI: независимость клиентских приложений от СУБД, возможность выполнения параллельных операций над базой данных, возможность параллельной обработки множества транзакций. SQL/CLI представляет собой множество функций, которые может использовать приложение для доступа к базам данных SQL. Оно содержит функции для запроса на выделение и на отказ от выделения ресурсов, функции для подключения к SQL-серверам и отключения от них, функции для исполнения операторов языка SQL, а также функции получения диагностической информации, управления завершением транзакций и получения информации о данной реализации. Системная модель SQL/CLI состоит из трех компонентов – приложения, реализации CLI и SQL-сервера. Приложение производит вызовы функций, определяемых SQL/CLI. Реализация SQL/CLI – это библиотека стадии исполнения, которая реализует функции CLI и связывается с данным приложением. Реализация CLI обращается к SQL-серверу, который обрабатывает операторы SQL.

Компания Microsoft Corp. разработала инструментарий для разработки программного обеспечения, основанный на расширенной версии SQL/CLI и получивший название Open DataBase Connectivity (ODBC) [1,6,14,16]. ODBC обеспечивает общий API-интерфейс для доступа к самым разнообразным базам данных. Архитектура ODBC имеет четыре основных компонента:приложение, менеджер драйверов, драйвер и источник или источники данных. Центральным компонентом является менеджер драйверов. Механизм ODBC может работать практически в любой операционной системе. Несмотря на наличие других, более высокоуровневых методов доступа к базам данных, таких как DAO и RDO, а также стремительное развитие и внедрение новых методов (ADO, OLE DB), ODBC прочно занимает свою нишу в общем ряду методов доступа к базам данных. “Фундаментальность” ODBC заключается в том, что он опирается на международный стандарт SQL/CLI. Программирование с помощью ODBC значительно сложнее, но выигрыш в скорости может быть существенным.

Методические указания включают описание пяти лабораторных работ. Первые две работы ориентированы на изучение языка баз данных SQL, последние три – программного интерфейса ODBC для разработки клиентских приложений баз данных. Для каждой лабораторной работы приводятся необходимые теоретические сведения, порядок выполнения, методические указания и варианты заданий.

Целью первой лабораторной работы является изучение спецификации запроса языка SQL, приобретение практических навыков составления и содержательной интерпретации запросов выборки данных, а также их выполнения на SQL-сервере с использованием клиентских утилит. В данной лабораторной работе используется готовая база данных, отражающая деятельность некоторой книготорговой компании. Используемая база данных состоит из четырех таблиц, структура и семантика которых представлена в описании работы. Содержимое таблиц приведено в приложении. Приведено 96 вариантов SQL-запросов и 96 вариантов запросов на естественном языке к данной базе данных. Запросы к базе данных имеют различную степень сложности и покрывают большинство возможностей языка SQL.

Целью второй работы является изучение языков описания данных и манипулирования данными, входящими в SQL, приобретение навыков составления SQL-запросов для создания, удаления и модификации объектов базы данных, включая таблицы, представления и индексы, изучение операторов манипулирования данными, в том числе позиционных, основанных на использовании курсоров. В данной работе также изучаются ограничения целостности таблицы, а именно ограничения уникальности и проверочные ограничения. При выполнении первых двух лабораторных работ рекомендуется использовать клиентские утилиты ISQL/w и SQL Enterprise Manager (SQL-EM), входящими в состав MS SQL Server 6.5.

Последние три лабораторные работы нацелены на изучение ODBC API для создания клиентских приложений баз данных. Особенностью данных работ является их тесная взаимоподчиненность: следующая работа строится на результатах предыдущей. При выполнении лабораторных работ, связанных с доступом к базе данных с использованием ODBC, для разработки клиентских приложений рекомендуется использовать систему программирования Visual C++, хотя возможно использование и других систем, например, Visual Basic.

Лабораторная работа n 1 Выборка данных из базы данных с использованием языка sql

Цель работы: изучить принципы работы с базой данных в архитектуре клиент-сервер, изучить спецификации запроса языка баз данных SQL, получить практические навыки составления и содержательной интерпретации запросов выборки данных (операторов SELECT), а также их выполнения на SQL-сервере с использованием клиентских утилит.

Порядок выполнения работы

1. Изучить структуру и элементы SQL-запроса выборки, в том числе разделы FROM, WHERE, GROUP BY, HAVING, ORDER BY, а также предикаты условия поиска и агрегатные функции.

2. Изучить операции реляционной алгебры (соединение, пересечение, объединение, разность и др.).

3. Изучить утилиту ISQL/w, входящую в набор клиентских утилит для СУБД SQL Server.

4. Изучить состав базы данных книготорговой компании (база данных pubs), структуру и семантику ее таблиц.

5. Получить у преподавателя номер варианта задания.

6. В соответствии с вариантом задания типа А произвести содержательную интерпретацию заданных SQL-запросов, выполнить их на SQL-сервере с использованием клиентских утилит ISQL/w или SQL Enterprise Manager (SQL-EM), проинтерпретировать результаты выполнения запросов.

7. В соответствии с вариантом задания В составить SQL-запросы по их заданному содержательному описанию, выполнить SQL-запросы на SQL-сервере с использованием клиентских утилит ISQL/w или SQL-EM, проинтерпретировать результаты выполнения запросов.

8. Оформить отчет.

 

Содержание отчета

1) Титульный лист; 2) цель работы; 3) тексты SQL-запросов и их содержательная интерпретация; 4) результаты выполнения запросов по заданиям типа А и В и их интерпретация; 5) выводы.

 

Основные сведения Язык sql

Первый международный стандарт языка SQL был принят в 1989 г. (SQL/89). В конце 1992 г. Был принят новый международный стандарт SQL/92. “Родным” языком Microsoft SQL Server является язык Transact-SQL (T-SQL), являющийся диалектом стандартного языка SQL. T-SQL поддерживает большинство возможностей языков SQL/89 и SQL/92, а также ряд расширений, увеличивающих возможность программирования и гибкость языка. В частности, в язык T-SQL добавлены конструкции для задания последовательности операций управления в программе (например, if и while), локальных переменных и других конструкций, позволяющих писать более сложные запросы и строить программные объекты, хранящиеся на сервере, в том числе процедуры и триггеры.

Язык SQL включает следующие языки:

• язык определения данных (Data Definition Language или DDL), предназначенный для добавления, модификации и удаления данных в таблицах;

• язык модификации данных (Data Modification Language или DML), предназначенный для добавления, модификации и удаления данных в таблицах.

В синтаксических конструкциях при описании языка будут использоваться следующие соглашения. Нетерминальные элементы заключаются в угловые скобки <>. Необязательная конструкция заключается в квадратные скобки []. Запись вида {A}… означает повторение конструкции А произвольное число раз (включая нулевое). Вертикальные разделители | читаются как “ИЛИ” и служат для выбора одной из конструкций, заключенных в скобки.