一文详解嵌入式SQL

目录

• 嵌入式SQL概述
• 使用嵌入式SQL的注意事项
• 区分SQL语句与主语言语句
• 数据库工作单元和程序工作单元之间的通信
• 协调两种不同的处理方式
• 嵌入式SQL程序的组成
• 程序首都
• 程序体
• 在嵌入式SQL中使用游标检索多个元组
• 游标定义语句
• 游标打开语句
• 游标推进语句
• 游标关闭语句
• 嵌入式SQL程序实例

嵌入式SQL概述

嵌入式SQL(Embedded SQL) 是应用系统使用编程方式来访问和管理数据库中数据的主要方式之一。

SQL语言有两种使用方式:一种是作为独立语言，以交互式方式使用，在这种方式下使用的SQL语言是面向集合的描述性语言,是非过程化的。即大多数语句都是独立执行，与上下文无关的。另一种是嵌入到某种高级语言中使用，利用高级语言的过程化结构来弥补SQL语言在实现诸如流程控制等复杂应用方面的不足。这种方式下使用的SQL语言称为嵌入式SQL( Embedded SQL)，能嵌入SQL的高级语言称为主语言(Host Language)或宿主语言。目前SQL标准中指定的宿主语言主要有C、C++、COBOL、Pascal、Java、PL/I和FORTRAN等。

对于嵌入式SQL, DBMS一般采用预编译的方法，即由DBMS的预处理程序对源程序进行扫描识别出SQL语句，并把它们转换成主语言中相应的调用语句，成为主语言源程序，以使主语言编译程序能够识别它们,最后由主语言的编译程序将它编译成目标代码，如下图所示。

使用嵌入式SQL的注意事项

把SQL嵌入主语言使用时必须要解决下面几个问题：

区分SQL语句与主语言语句

主要通过在所有的SQL语句前加前缀EXEC SQL来解决。SQL语句一般以分号(;) 作为结束的标志

EXEC SQL <SQL语句>;

数据库工作单元和程序工作单元之间的通信

嵌入式SQL语句中可以使用主语言的程序变量来输入或输出数据。把SQL语句中使用的主语言程序变量简称为主变量或共享变量。

主变量根据其作用的不同，分为输入主变量和输出主变量。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语句对其赋值或设置状态信息，返回给应用程序。一个主变量有可能既是输入主变量又是输出主变量。在SQL语句中使用主变量时，需在主变量名前加冒号(:)作为标志，以区别于数据库对象的表名或属性名(字段名)。

SQL语句执行后，系统要反馈给应用程序若干信息，这些信息被送到称为SQL的通信区的SQLCA中。SQLCA用语句EXEC SQL INCLUDE加以定义。SQLCA 是一个数据结构，SQLCA中有一个存放每次执行SQL语句后返回代码的状态指示变量SQLCODE。当SQLCODE为零时，表示SQL语句执行成功，否则返回一个错误代码(负值)或警告信息(正值)。

协调两种不同的处理方式

一般情况下，一个SQL查询一次可以检索多个元组(面向集合)，而主语言程序通常是"一次一个元组"(面向记录)处理，为此必须协调这两种不同的处理方式，目前大多使用游标(curor)技术来进行协调，关于游标的定义和使用方法将在稍后阐述。

嵌入式SQL程序的组成

一个带有嵌入式SQL的程序一般包括两大部分：程序首都和程序体 。程序首都是由一些说明性语句组成，而程序体则由一些可执行语句组成。

程序首都

程序首部主要包括的语句有:

①声明段:用于定义主变量。主变量既可以被主语言语句使用，也可以被SQL语句使用，所以也称共享变量。主变量在EXEC SQL BECIN DECLARE SECTION; 和 EXEC SQL END DECLARE SECTION;之间进行说明。
②定义SQL通信区:使用EXEC SQL INCLUDE SQLCA语句定义用于在程序和DBMS之间通信的通信区。SQLCA中包含两个通信变量SQLCODE和SQLSTATE。SQLCODE变量是一个整数变量，当执行了数据库命令之后，DBMS会返回一个SQLCODE值。如果这个值是0,则表明DBMS已成功执行此语句。如果SQLCODE>0，则表明在该查询结果中没有的更多可用的数据(记录)。如果SQLCODE<0,则表明出现了错误。SQLSTATE 是一个带有5 个字符的字符串。如果SQLSTATE的值为00000则表示没有错误或异常;如果是其他值，就表明出现了错误或异常。
③其他说明性语句

程序体

程序体由若干个可执行的SQL语句和主语言语句组成。包括建立和关闭与数据库连接的语句。
建立与一个数据库连接的SQL命令如下:

EXEC SQL CONNECT TO <服务器名> AS <连接名> AUTHORIZATION <用户账户名和口令>;

或者如下：

EXEC SQL CONNECT:<用户名> identified by:<用户口令> using:<数据库服务器路径>;

一般情况下 ，由于一个用户或程序可以访问多个数据库服务器，因此可以建立多个连接，但是任何时刻只能有一个连接是活动的。用户可以使用<连接名>将当前活动的连接转换为另一个连接，命令如下：

EXEC SQL SET CONNECTION <连接名>;

如果不再需要某个连接了,可以使用如下命令终止这个连接:

EXEC SQL DISCONNECT <连接名>;

在嵌入式SQL中使用游标检索多个元组

一般来说，一个SQL查询一次可以检索多个元组，而主语言程序通常是"一次一个元组"处理，可以使用游标协调这两种不同的处理方式。

与游标相关的SQL语句有下列四个：

游标定义语句

EXEC SQL DECLARE <游标名> CURSOR FOR <SELECT语句>;

游标打开语句

EXEC SQL OPEN <游标名>;

游标推进语句

EXEC SQL FETCH <游标名> INTO [<:主变量名>[,<:主变量名>]...];

游标关闭语句

EXEC SQL CLOSE <游标名>;

嵌入式SQL程序实例

下面使用一个案例来对嵌入式SQL进行一个讲解，帮助读者更好地理解嵌入式 SQL的使用，在本案例中使用的宿主语言为C语言。

案例需求： 现有一数据库,内含一张数据库表customers，表中主要存储了客户的专属折扣和id号。每个客户有且只有一个专属折扣，即在表中每条数据都是唯一的。在C语言中使用嵌入式SQL语句，输入相关客户的id号，查找输出数据库的customer表中相关客户的信息，数据库用户名和服务器名均为175_178_184_206。

#include<stdio.h>
#include"prompt.h"
exec sql include sqlca; --sqlca 表示SQL的通信区, communication area

char cid_prompt[]="please enter customer id:";--输入查询的客户编号变量cid
int main()
{
    exec sql begin declare section; --下面声明变量
    char cust_id[5], cust_name[14];--客户id号和客户姓名
    float cust_discnt;--客户折扣
    exec sql end declare section;

    exec sql whenever sqlerror goto report_error;-- 错误捕获
    exec sql whenever not found goto notfound;  -- 记录没有找到

    exec sql connect:"customer" identified by:"xxxxxx" using:"url";  -- 连接数据库
    --另注：因为隐私保密原因
    --在此数据库密码使用了xxxxxx代替
    --数据库服务器路径使用了url代替
    --实际使用时根据自己需求替换
    while((prompt(cid_prompt,1,cust_id,4))>=0){
        exec sql select cname,discnt into :cust_name,:cust_discnt
        from customers where cid=:cust_id; -- 根据输入的客户id 找到名字和折扣

        exec sql commit work;-- 提交
        printf("customer's name is %s and discount 
        is %.1f\n",cust_name, cust_discnt);
        continue; -- 接着循环,再输入客户id 
    notfound:printf("can't find customer %s, continuing\n", cust_id);}
    exec sql commit release; -- 断开数据库的连接
    return 0;
    report_error:  -- 前面报错的执行
        print_dberror();--打印报错
        exec sql rollback release; -- 断开连接
        return 1;
}

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