Стандарты языка реляционных баз данных SQL: краткий обзор
Страница 2. Язык баз данных SQL/89

2. Язык баз данных SQL/89

В этом разделе мы опишем некоторые черты языка SQL/89, сопровождая описание соображениями о целесообразности и/или способе использования тех или иных конструкций при программировании потенциально мобильных прикладных систем.

2.1 Структура стандарта и его характеристика

Стандарт SQL/89 состоит из 9 глав и 6 приложений. Первые три главы ("Назначениеи область применения", "Ссылки" и "Обзор") содержат достаточно формальную информацию, не существенную для пользователей.

В четвертой главе ("Понятия") на неформальном уровне описываются основные концепции языка, в том числе типы данных, столбцы, таблицы, ограничения целостности, схемы, привилегии, транзакции и т.д.

Пятая глава ("Общие элементы") содержит формальные определения(описание синтаксиса и семантики) элементов языка. К наиболее важным разделам этой главы относятся определения типов данных языка SQL/89; предикатов, которые допускается использовать в условиях выборки; общей структуры запросов.

Шестая глава ("Язык определения схем") посвящается средствам определения схемы БД в SQL/89.

В седьмой главе ("Язык модулей") описывается один из видов сопряжения SQL с традиционными языками программирования, наиболее близкий к так называемым хранимым процедурам (термин, широко используемый в большинстве современных коммерческих СУБД, но не определенный в стандарте).

Восьмая глава ("Язык манипулирования данными") содержит формальное описание синтаксиса и семантики наиболее важной для прикладного программирования части языка SQL - набора операторов непосредственного манипулирования хранимыми в БД данными.

Наконец, в девятой главе ("Уровни") специфицируются два уровня языка SQL/89. В основном это сделано для того, чтобы можно было объявить соответствующей стандарту какую-либо более старую реализацию, в которой не поддерживаются все свойства стандарта.

В приложениях (формально не являющихся частью стандарта) определяются общие правила встраивания конструкций языка SQL в программу, написанную на традиционном языке программирования, а также конкретные правила встраивания для языков программирования Кобол, Фортран, Паскаль и ПЛ/1.

Если характеризовать текст стандарта с точки зрения практически заинтересованного читателя, нужно заметить, что читать его (даже в переводе на русский язык)- это трудная и неприятная задача. Стремление добиться точных и недвусмысленных формулировок часто приводит к появлению совершенно неудобочитаемых предложений. Из имеющихся более просто читаемых толкований стандарта SQL/89 следует отметить одно из первых изданий книги Дейта "Стандарт SQL" (в последнем издании описан стандарт SQL/92). Лучшим способом изучения стандарта было бы чтение этой книги с параллельным заглядыванием в текст стандарта по мере необходимости. К сожалению, на русском языке эти книги не изданы(и, насколько мне известно, даже не переведены). 

2.2 Типы данных

В языке SQL/89 поддерживаются следующие типы данных: CHARACTER, NUMERIC,DECIMAL, INTEGER, SMALLINT, FLOAT, REAL, DOUBLE PRECISION. Эти типы данных классифицируются на типы строк символов, точных чисел и приблизительных чисел.

К первому классу относится тип CHARACTER. Спецификатор типа имеет вид CHARACTER (length), где length задает длину строк данного типа. Заметим, что в SQL/89 нет типа строк переменного размера, хотя во многих реализациях они допускаются. Литеральные строки символов изображаются в виде "последовательность-символов"(например "example").

Представителями второго класса типов являются NUMERIC, DECIMAL (или DEC), INTEGER (или INT) и SMALLINT. Спецификатор типа NUMERIC имеет вид NUMERIC [(precision [, scale])]. Специфицируются точные числа, представляемые с точностью precision и масштабом scale. Здесь и далее, если опущен масштаб, то он полагается равным 0, а если опущена точность, то ее значение по умолчанию определяется в реализации.

Спецификатор типа DECIMAL (или DEC) имеет вид DECIMAL [(precision [,scale])]. Специфицируются точные числа, представленные с масштабом scale и точностью, равной или большей значения precision.

INTEGER специфицирует тип данных точных чисел с масштабом 0 и определяемой в реализации точностью. SMALLINT специфицирует тип данных точных чисел с масштабом 0 и определяемой в реализации точностью, не большей, чем точность чисел типа INTEGER.

Литеральные значения точных чисел в общем случае представляются в форме[+|-] <целое-без-знака> [.<целое-без-знака>].

Наконец, в классу типов данных приблизительных чисел относятся типы FLOAT, REAL и DOUBLE PRECISION. Спецификатор типа FLOAT имеет вид FLOAT[(precision)]. Специфицируются приблизительные числа с двоичной точностью, равной или большей значения precision.

REAL специфицирует тип данных приблизительных чисел с точностью, определенной в реализации. DOUBLE PRECISION специфицирует тип данных приблизительных чисел с точностью, определенной в реализации и большей, чем точность типа REAL.

Литеральные значения приблизительных чисел в общем случае представляются в виде <литеральное-значение-точного-числа>E<целое-со-знаком>.

Заметим, что, хотя с использованием языка SQL можно определить схему БД, содержащую данные любого из перечисленных типов, возможность использования этих данных в прикладных системах зависит от применяемого языка программирования. Весь набор типов данных можно прямо (без потребности в специальных библиотечных функциях) использовать, только если программировать на ПЛ/1. Поэтому в некоторых реализациях SQL типы данных с масштабом и точностью вообще не поддерживаются.

Хотя правила встраивания SQL в программы на языке Си не определены в SQL/89, в большинстве реализаций, поддерживающих такое встраивание, имеется следующее соответствие между типами данных SQL и типами данных Си: CHARACTER соответствует строкам Си; INTEGER соответствует long; SMALLINT соответствует short; REAL соответствует float; DOUBLE PRECISION соответствует double(именно такое соответствие утверждено в стандарте SQL/92).

Заметим еще, что в большинстве реализаций SQL поддерживаются некоторые дополнительные типы данных, например DATE, TIME, INTERVAL, MONEY. Некоторые из этих типов специфицированы в стандарте SQL/92, но в текущих реализациях синтаксические и семантические свойства таких типов могут различаться.

2.3 Структура запросов

Для того чтобы было можно более или менее точно рассказать про структуру запросов в стандарте SQL/89, необходимо начать со сводки синтаксических правил:

<cursor specification> ::=

<query expression> [<order by clause>

<query expression> ::=

<query term>

| <query expression> UNION [ALL] <query term>

<query term> ::=

<query specification>

| (<query expression>)

<query specification> ::=

(SELECT [ALL | DISTINCT] <select list>

<table expression>)

<select statement> ::=

SELECT [ALL | DISTINCT] <select list>

INTO <select target list>

<table expression>

<subquery> ::=

(SELECT [ALL | DISTINCT] <result specification>

<table expression>

<table expression> ::=

<from clause>

[<where clause>]

[<group by clause>]

[<having clause>]

Язык допускает три типа синтаксических конструкций, начинающихся с ключевого слова SELECT: спецификация курсора (cursor specification), оператор выборки(select statement) и подзапрос (subquery). В основе каждой из них лежит синтаксическая конструкция "табличное выражение (table expression)".Семантика табличного выражения состоит в том, что на основе последовательного применения разделов from, where, group by и having из заданных в разделе from-таблиц строится некоторая новая результирующая таблица, порядок следования строк которой не определен и среди строк которой могут находиться дубликаты(т.е. в общем случае таблица-результат табличного выражения является мультимножеством строк). На самом деле именно структура табличного выражения в наибольшей степени характеризует структуру запросов языка SQL/89. Мы рассмотрим структуру и смысл разделов табличного выражения ниже, но до этого немного подробнее обсудим три упомянутые конструкции, включающие табличные выражения.