Знакомство с СУБД DB2. Язык DDL (120

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана

А.В. Брешенков, Е.А. Волкова, Е.В. Галямова

ЗНАКОМСТВО

С СУБД DB2. ЯЗЫК DDL

Методические указания

квыполнению лабораторной работы по курсу «Сетевые базы данных»

Москва Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана

2010

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

УДК 004.65 ББК 973-018.3я73-5

Б87

Рецензент А.В. Балдин

Брешенков А.В.

Б87 Знакомство с СУБД DB2. Язык DDL : метод. указания к выполнению лабораторной работы по курсу «Сетевые базы данных» / А.В. Брешенков, Е.А. Волкова, Е.В. Галямова. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2010. – 19, [1] с. : ил.

В методических указаниях изложены основы реализации баз данных DB2 в операционной системе (OC) z/OS. Дано краткое описание архитектуры СУБД DB2, компонентов языка SQL, способов доступа к СУБД DB2 для ОС z/OS, а также процесса выполнения скриптов. Приведены примеры скриптов на языке SQL и указаны настройки утилиты SPUFI для их запуска.

Для студентов МГТУ им. Н.Э. Баумана, обучающихся по специальности «Сетевые базы данных».

Рекомендовано Учебно-методической комиссией факультета «Информатика и системы управления».

УДК 004.65 ББК 973-018.3я73-5

Учебное издание

Брешенков Александр Васильевич Волкова Елена Алексеевна Галямова Елена Валентиновна

ЗНАКОМСТВО С СУБД DB2. ЯЗЫК DDL

Редактор Е.К. Кошелева Корректор Д.В. Лапшина

Компьютерная верстка В.И. Товстоног

Подписано в печать 25.11.2010. Формат 60×84/16. Усл. печ. л. 1,16. Тираж 100 экз. Изд. № 67.

Заказ

Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана. Типография МГТУ им. Н.Э. Баумана. 105005, Москва, 2-я Бауманская ул., 5.

c МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2010

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Система управления базами данных (СУБД) DB2 компании IBM — это мощная высокопроизводительная многоплатформенная СУБД. Она поставляется с целым набором клиентских инструментов, которые могут быть использованы для запуска операторов языка структурированных запросов SQL.

СУБД DB2 для операционной системы (ОС) z/OS отличается высокой степенью готовности, масштабируемостью и производительностью при обработке транзакций, в нее включена поддержка очень больших баз данных благодаря использованию 64-разрядных виртуальных систем хранения. Однако существуют некоторые специфические особенности работы с СУБД DB2, установленной на большой ЭВМ класса мэйнфрейм IBM System z. Этому и посвящены данные методические указания.

Цели лабораторной работы:

•изучение интерфейса ISPF (Interactive System Productivity Facility) для работы с СУБД DB2;

•использование утилиты SPUFI (SQL Processor Using File Input) для выполнения скриптов;

•создание и заполнение объектов СУБД DB2;

•изучение влияния ссылочной целостности с использованием утилиты SPUFI.

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

1.ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1.Общие сведения о СУБД DB2

Система управления реляционными базами данных DB2 (реляционная СУБД, Relational Database Management System — RDBMS) является составной частью семейства продуктов IBM Information Management. Считается, что DB2 была первой реляционной СУБД, в которой начали использовать SQL (язык, обеспечивающий интерфейс к реляционным СУБД). В ней поддерживаются все три категории языка SQL:

1)язык DML (Data Manipulation Language) используется для чтения и изменения данных, имеет четыре оператора: SELECT, UPDATE, INSERT, DELETE;

2)язык DDL (Data Definition Language) используется для создания, изменения и удаления объектов, имеет три оператора: CREATE, ALTER, DROP;

3)язык DCL (Data Control Language) используется для выдачи

иотмены авторизации, имеет два оператора: GRANT и REVOKE.

Управление СУБД DB2 возможно из разных точек. Если эта СУБД установлена на ОС Windows, Linux или Unix, то она имеет графический интерфейс, в котором в свою очередь есть удобный конструктор запросов и окно просмотра содержимого базы данных, в графическом интерфейсе также предусмотрен ручной ввод запросов на языке SQL. В этих ОС возможен и вариант работы с СУБД DB2 через командную строку, который также позволяет вводить запросы, просматривать журналы базы данных и производить ее обслуживание — архивацию, резервное копирование и т. п.

4

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рис. 1. Использование редактора подсистемы SPUFI

Если СУБД DB2 установлена на мейнфрейм, то в ОС z/OS предусмотрена целая подсистема работы с DB2 — SPUFI (главное меню интерфейса подсистемы SPUFI показано на рис. 1).

В СУБД DB2 существует стандартная логическая организация данных: в базах данных хранятся таблицы. В таблицах расположены поля и ключевые поля для объединения таблиц. У каждой таблицы есть идентификатор — схема, позволяющая группировать таблицы по их владельцам. Физическое устройство СУБД DB2 гораздо сложнее, оно описано в разд. 1.2.

Сервер СУБД DB2 может быть установлен как на локальной машине, так и на удаленной. Доступ осуществляется через сетевые протоколы (если используется ОС Windows, то это протокол TCP/IP, порт 50000, а если используется ОС z/OS — то это протоколы SNA и TCP/IP, порт 446).

К системным ресурсам СУБД DB2 требовательна, и их надо выбирать в зависимости от поставленной задачи. Наилучшая производительность СУБД DB2 достигается установкой ее на мейнфрейм.

5

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

1.2. Физическое устройство СУБД DB2

Элементы физического уровня СУБД DB2 можно разделить на две группы:

•cтруктуры данных, которые используются для организации данных пользователя;

•cтруктуры системы, которые управляются самой СУБД DB2. Рассмотрим подробнее структуры данных и структуры систе-

мы, специфичные для СУБД DB2.

Структуры данных СУБД DB2

Структуры данных можно разбить на два типа:

1)базовые структуры (виды, табличные и индексные пространства, группы жестких дисков);

2)структуры схем (типы данных, функции, триггеры, большие объекты и хранимые процедуры).

Структуры схем — это новый тип объектов, введенный в мейнфрейм для совместимости с семейством DB2 для ОС Windows, Linux и Unix. Схема — логическое объединение этих новых объектов.

Базовые структуры

Виды (Views). Вид является альтернативным способом представления данных, содержащихся в одной или нескольких таблицах. Можно создать вид таблицы, в котором показана часть полей, и разрешить работу с ними одной группе пользователей. Эти пользователи не имеют доступа ко всей таблице, а могут просматривать и изменять только конкретный вид таблицы. Таким образом, виды используются в целях безопасности работы. Можно обезопасить работу с базой данных, запретив полностью прямую работу с таблицами — работа с базой данных и таблицами будет вестись только с помощью видов. Виды позволяют упростить сложные запросы для начинающих пользователей — запрос к реальной базе данных будет создан автоматически, пользователь об этом даже не узнает.

Табличные пространства (Table Spaces). Таблица — это логическая структура. Она хранится в физическом наборе данных (data set) — в табличном пространстве. Табличное пространство

6

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

(структура на физическом диске) может хранить одну или несколько таблиц. Имя табличного пространства состоит из имени базы данных и из непосредственно имени табличного пространства: PAYROLL.ACCNT_RECV (PAYROLL — имя базы данных, ACCNT_RECV — имя табличного пространства). Табличные пространства бывают трех типов: простые (Simple), сегментированные (Segmented) и библиотечные (Partitioned).

В СУБД DB2 используются наборы данных с виртуальным методом доступа VSAM, т. е. каждый сегмент табличного пространства — это набор данных VSAM.

Индексные пространства (Index Spaces). Индексное пространство — другая структура данных, которая хранит один индекс. Следует отметить, что при создании индекса СУБД DB2 сама создает для него индексное пространство.

Группы жестких дисков (Storage Groups). Это набор дисков DASD, на которых непосредственно хранятся таблицы и индексы.

На рис. 2 представлена иерархия структур данных.

Рис. 2. Иерархия структур данных в СУБД DB2

7

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Структуры схем

Тип данных, определяемый пользователем (User-Defined Data Type — UDT). С помощью пользовательского типа данных UDT можно создавать свои типы данных, если есть такая необходимость. Однако типы данных UDT базируются на стандартных типах. Например, для того, чтобы сохранить поле с типом «валюта», можно создать тип EURO, основанный на типе decimal — десятичное число, и тип US_DOLLAR. В результате мы не cможем напрямую складывать евро с долларами.

Функция, определяемая пользователем (User-Defined Function — UDF). Функцию UDF можно легко задать на основе уже существующих функций СУБД DB2, таких, как округление, определение среднего значения и т. п., функцию можно написать также с использованием SQL-запроса (это может быть даже небольшое приложение). Продолжая рассмотренный пример, можно описать функцию конвертации валюты.

Триггер (Trigger). Триггер определяет набор действий, которые должны быть выполнены при наступлении события: при вставке строки, при изменении таблицы и т. п. Это фактически макрос (аналогичен макросу MS ACCESS).

Большой объект (Large Object — LOB). Этот тип данных предназначен для обработки неструктурированных данных. Существуют три типа больших объектов:

1)двоичные — для мультимедиа данных;

2)символьные — для больших текстовых документов;

3)двухбайтовые символьные (Double Byte Character) — для больших текстовых документов, написанных на азиатских языках (2 байта на символ).

Большие объекты хранятся в специальных дополнительных таблицах, для чего используются специальные пространства — LOB Table Spaces. При создании строки — большого объекта в таблице базы данных — создается автоматическая ссылка на таблицу и табличное пространство LOB.

Хранимые процедуры (Stored Procedures). Хранимая процедура — пользовательское приложение для работы с базой данных, которое обычно хранится и выполняется на сервере. Эти процедуры разработаны специально для клиент-серверной технологии. Процедура хранится на сервере, а клиент ее только вызывает. Она

8

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

взаимодействует с базой данных и возвращает результат клиенту. Таким образом, снижается сетевой трафик — передается меньше запросов и т. п.

Системные структуры

Каталог и директория. СУБД DB2 самостоятельно обслуживает набор таблиц, которые хранят служебные метаданные — данные обо всех объектах DB2. Каталог хранит информацию обо всех объектах: таблицах, видах, индексах и т. п. Директория хранит информацию о приложениях. В каталог можно отправить запрос на получение информации об объектах, а в директорию — нет.

При создании пользовательской таблицы СУБД DB2 автоматически записывает все атрибуты — имя таблицы, имя владельца, табличное пространство и т. п. и сохраняет их в таблице каталога SYSIBM.SYSTABLES. Все поля таблицы автоматически записываются в таблицу SYSIBM.SYSCOLUMNS. Список авторизованных пользователей, способных просматривать и изменять таблицу, хранится в таблице SYSIBM.SYSTABAUTH. Все индексы пользовательской таблицы записываются в таблицу SYSIBM.SYSINDEXES.

Пулы буферов. Предназначены для временного хранения страниц табличных пространств и индексов. Выполняют роль кэшпамяти между СУБД DB2 и физическим диском. Ускоряют работу базы данных.

Активные и архивные журналы. База данных записывает любые изменения данных и другие значимые события в журнал событий. Эта информация используется для восстановления данных при сбоях либо для осуществления запланированного отката. Каждая запись делается в активном журнале. Он имеет конечный объем. Когда он заполняется, СУБД DB2 создает архивный журнал и копирует туда все записи активного журнала. Архивный журнал сбрасывается на диск или магнитную ленту.

Есть набор данных, называемый связкой, он следит за активными и архивными журналами, с его помощью осуществляется откат к записи в архивном журнале.

9

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

2. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

В этой лабораторной работе вам предстоит ознакомиться с представленными в теоретической части методических указаний компонентами языка SQL и утилитами СУБД DB2 для z/OS и создать свою базу данных на мэйнфрейме.

2.1. Настройка СУБД DB2 для работы в интерфейсе ISPF

1.В главном меню интерфейса ISPF перейдите в меню DB2I: P → B → ADM → ADM → i

2.Выберите опцию D для настройки СУБД DB2 (рис. 3).

Рис. 3. Окно выбора настроек меню DB2I

3.Выберите язык, который будете использовать: IBMCOB или PL/I — и нажмите кнопку ENTER.

4.Если выбран язык IBMCOB, то появится окно выбора настроек языка COBOL. Убедитесь, что в качестве разделителя используется апостроф (‘).

10