常偉, 軟件工程師,IBM CSDL 2006 年 4 月 13 日 本文以 DB2 開發(fā)人員的角度介紹了在 DB2 存儲過程開發(fā)中需要注意的事項和技巧。新手如果能夠按照本文介紹的最佳實踐來開發(fā)存儲過程,可以避免一些常見的錯誤,從而編寫出高效的程序。本文從初始化參數(shù)、游標(biāo)、異常處理、臨時表的使用以及如何尋找并 rebind 非法存儲過程等常見問題進(jìn)行了著重討論,并且給出了示例代碼。 DB2 提供的強大功能可以讓開發(fā)人員創(chuàng)建出非常高效穩(wěn)定的存儲過程。但對于初學(xué)者來說,開發(fā)出這樣的程序并不容易。本文主要討論開發(fā)高效穩(wěn)定的 DB2 存儲過程的一些常用技巧和方法。 讀者定位為具有一定開發(fā)經(jīng)驗的 DB2 開發(fā)經(jīng)驗的開發(fā)人員。 讀者可以從本文學(xué)習(xí)到如何編寫穩(wěn)定、高效的存儲過程。并可以直接使用文章中提供的 DB2 代碼,從而節(jié)省他們的開發(fā)和調(diào)試時間,提高效率。 本文以 DB2 開發(fā)人員的角度介紹了在 DB2 存儲過程開發(fā)中需要注意的事項和技巧。新手如果能夠按照本文介紹的最佳實踐來開發(fā)存儲過程,可以避免一些常見的錯誤,從而編寫出高效的程序。本文從初始化參數(shù)、游標(biāo)、異常處理、臨時表的使用以及如何尋找并 rebind 非法存儲過程等常見問題進(jìn)行了著重討論,并且給出了示例代碼。 在存儲過程中,開發(fā)人員能夠聲明和設(shè)置 SQL 變量、實現(xiàn)流程控制、處理異常、能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行插入、更新或者刪除。同時,客戶應(yīng)用(這里指調(diào)用存儲過程的應(yīng)用程序,它可以是 JDBC 的調(diào)用,也可以是 ODBC 和 CLI 等)和存儲過程之間可以傳遞參數(shù),并且從存儲過程中返回結(jié)果集。其中,使用 SQL 編寫的 DB2 存儲過程是在開發(fā)中常見的一種存儲過程。本文主要討論此類存儲過程。 最佳實踐 1:在創(chuàng)建存儲過程語句中提供必要的參數(shù) 創(chuàng)建存儲過程語句(CREATE PROCEDURE)可以包含很多參數(shù),雖然從語法角度講它們不是必須的,但是在創(chuàng)建存儲過程時提供它們可以提高執(zhí)行效率。下面是一些常用的參數(shù) 容許 SQL (allowed-SQL)子句的值指定了存儲過程是否會使用 SQL 語句,如果使用,其類型如何。它的可能值如下所示:
如果沒有明確聲明 allowed-SQL,其默認(rèn)值是 MODIFIES SQL DATA。不同類型的存儲過程執(zhí)行的效率是不同的,其中 NO SQL 效率最好,MODIFIES SQL DATA 最差。如果存儲過程只是讀取數(shù)據(jù),但是因為沒有聲明 allowed-SQL 使其被當(dāng)作對數(shù)據(jù)進(jìn)行修改的存儲過程來執(zhí)行,這顯然會降低程序的執(zhí)行效率。因此創(chuàng)建存儲過程時,應(yīng)當(dāng)明確聲明其 allowed-SQL。 返回結(jié)果集個數(shù)(DYNAMIC RESULT SETS n) 存儲過程能夠返回 0 個或者多個結(jié)果集。為了從存儲過程中返回結(jié)果集,需要執(zhí)行如下步驟:
在創(chuàng)建存儲過程時指定返回結(jié)果集的個數(shù)可以幫助程序員驗證存儲過程是否返回了所期待數(shù)量的結(jié)果集,提高了程序的完整性。
最佳實踐 2:對輸入?yún)?shù)進(jìn)行必要的的檢查和預(yù)處理 無論使用哪種編程語言,對輸入?yún)?shù)的判斷都是必須的。正確的參數(shù)驗證是保證程序良好運行的前提。同樣的,在 DB2 中對輸入?yún)?shù)的驗證和處理也是很重要的。正確的驗證和預(yù)處理操作包括:
在 DB2 儲存過程開發(fā)中,如需要遇到對空(NULL)進(jìn)行初始化,我們可以使用 COALESCE 函數(shù)。COALESCE函數(shù)返回第一個非空的參數(shù),語法如下: 清單1:COALESCE 函數(shù)
COALESCE函數(shù)會依次檢查輸入的參數(shù),返回第一個不是NULL的參數(shù),只有當(dāng)傳入COALESCE函數(shù)的所有的參數(shù)都是NULL的時候,函數(shù)才會返回NULL。例如, COALESCE(piName,‘‘),如果變量piName為NULL,那么函數(shù)會返回‘‘,否則就會返回piName本身的值。 下面的例子展示了如何對參數(shù)進(jìn)行檢查何初始化。 Person表用來存儲個人的基本信息,其定義如下: 表1: Person ![]() 下面是用于向表Person插入數(shù)據(jù)的存儲過程的參數(shù)預(yù)處理部分代碼:
表Person中num、name和age都是非空字段。對于name字段,多個空格我們也認(rèn)為是空值,所以在進(jìn)行判斷前我們調(diào)用RTRIM和COALESCE對其進(jìn)行處理,然后使用 piName = ‘‘,對其進(jìn)行非空判斷;對于Rank字段,我們希望如果用戶輸入的NULL,我們把它設(shè)置成"0",對其我們也使用COALESCE進(jìn)行初始化;對于"Age"和"Num" 我們直接使用 IS NULL進(jìn)行非空判斷就可以了。 如果輸入?yún)?shù)沒有通過非空判斷,我們就對輸出參數(shù)poGenStatus設(shè)置一個確定的值(例子中為 34100)告知調(diào)用者:輸入?yún)?shù)錯誤。 下面是對參數(shù)初始化規(guī)則的一個總結(jié),供大家參考: 1. 輸入?yún)?shù)為字符類型,且允許為空的,可以使用COALESCE(inputParameter,‘‘)把NULL轉(zhuǎn)換成‘‘; 2. 輸入類型為整型,且允許為空的,可以使用COALESCE(inputParameter,0),把空轉(zhuǎn)換成0; 3. 輸入?yún)?shù)為字符類型,且是非空非空格的,可以使用COALESCE(inputParameter,‘‘)把NULL轉(zhuǎn)換成‘‘,然后判斷函數(shù)返回值是否為‘‘; 4. 輸入類型為整型,且是非空的,不需要使用COALESCE函數(shù),直接使用IS NULL進(jìn)行非空判斷。
前面我們已經(jīng)討論了如何聲明存儲過程的返回結(jié)果集。這里我們討論一下結(jié)果集返回類型的問題。結(jié)果集的返回類型有兩種:調(diào)用者(CALLER) 和客戶應(yīng)用(CLIENT)。首先我們看一下聲明這兩種游標(biāo)的例子:
代碼中rs1游標(biāo)的DECLAER語句中包含WITH RETURN TO CLIENT子句,表示結(jié)果集返回給客戶應(yīng)用(CLIENT)。rs2游標(biāo)的DECLARE語句中包含WITH RETURN TO CALLER子句,表示結(jié)果集返回給調(diào)用者(CALLER)。 游標(biāo)返回給調(diào)用者(CALLER)表示由存儲過程的調(diào)用者接收結(jié)果集,而不考慮調(diào)用者是否是另一個存儲過程,還是客戶應(yīng)用。圖(1)中存儲過程PROZ如果聲明為WITH RETURN TO CALLER,那么結(jié)果集會返回給存儲過程PROY,Client Application是不會得到PROZ返回的結(jié)果集的。 圖1:存儲過程遞歸調(diào)用 ![]() 游標(biāo)返回給客戶應(yīng)用(CLIENT)表示由發(fā)出最初 CALL 語句的客戶應(yīng)用接收結(jié)果集,即使結(jié)果集由嵌套層次中的 15 層深的嵌套存儲過程發(fā)出也是如此。圖1中存儲過程 PROZ 如果聲明為 WITH RETURN TO CLIENT,那么結(jié)果集會返回給 Client Application。返回給客戶應(yīng)用(CLIENT)的游標(biāo)聲明是我們經(jīng)常使用的,也是默認(rèn)的結(jié)果集類型。 在聲明返回類型時,我們要認(rèn)真考慮一下,我們需要把結(jié)果集返回給誰,以免丟失返回集,導(dǎo)致程序錯誤。
在存儲過程執(zhí)行的過程中,經(jīng)常因為數(shù)據(jù)或者其他問題產(chǎn)生異常(condition)。根據(jù)業(yè)務(wù)邏輯,存儲過程應(yīng)該對異常進(jìn)行相應(yīng)處理或直接返回給調(diào)用者。此處暫且將condition譯為異常以方便讀者理解。實際上有些異常(condition)并非是由于錯誤引起的,下面將詳細(xì)講述。 當(dāng)存儲過程中的語句返回的SQLSTATE值超過00000的時候,就表明在存儲過程中產(chǎn)生了一個異常(condition),它表示出現(xiàn)了錯誤、數(shù)據(jù)沒有找到或者出現(xiàn)了警告。為了響應(yīng)和處理存儲過程中出現(xiàn)的異常,我們必須在存儲過程體中聲明異常處理器(condition handler),它可以決定存儲過程怎樣響應(yīng)一個或者多個已定義的異?;蛘哳A(yù)定義異常組。聲明條件處理器的語法如下,它會位于變量聲明和游標(biāo)聲明之后: 清單4:聲明異常處理器
異常處理器類型(handler-type)有以下幾種:
異常處理器可以處理基于特定SQLSTATE值的定制異常,或者處理預(yù)定義異常的類。預(yù)定義的3種異常如下所示:
如果產(chǎn)生了NOT FOUND 或者SQLWARNING異常,并且沒有為這個異常定義異常處理器,那么就會忽略這個異常,并且將控制流轉(zhuǎn)向下一個語句。如果產(chǎn)生了SQLEXCEPTION異常,并且沒有為這個異常定義異常處理器,那么存儲過程就會失敗,并且會將控制流返回調(diào)用者。 以下示例聲明了兩個異常處理器。 EXIT處理器會在出現(xiàn)SQLEXCEPTION 或者SQLWARNING異常的時候被調(diào)用。EXIT處理器會在終止SQL程序之前,將名為stmt的變量設(shè)為"ABORTED",并且將控制流返回給調(diào)用者。UNDO處理器會將控制流返回給調(diào)用者之前,回滾存儲過程體中已經(jīng)完成的SQL操作。 清單5:異常處理器示例
如果預(yù)定義異常集不能滿足需求,就可以為特定的SQLSTATE值聲明定制異常,然后再為這個定制異常聲明處理器。語法如下: 清單6:定制異常處理器
處理器可以由單獨的存儲過程語句定義,也可以使用由BEGIN…END塊界定的復(fù)合語句定義。注意在執(zhí)行符合語句的時候,SQLSATE和SQLCODE的值會被改變,如果需要保留異常前的SQLSATE和SQLCODE,就需要在執(zhí)行復(fù)合語句的第一個語句把SQLSATE和SQLCODE賦予本地變量或參數(shù)。 通常,我們會為存儲過程定義一個執(zhí)行狀態(tài)的輸出參數(shù)(例如:poGenStatus)。 根據(jù)這個輸出狀態(tài),可以表明存儲過程是否正確執(zhí)行完畢。我們需要定義一些異常處理器為這個輸出參數(shù)賦值。下面是一個例子: 清單7:定義為輸出參數(shù)賦值的異常處理器
上面的異常處理器會在出現(xiàn)SQLEXCEPTION, SQLWARNING, NOT FOUND異常的時候觸發(fā)。異常處理器會取出當(dāng)前的SQLCODE, SQLSTATE,然后根據(jù)它們的值來設(shè)置輸出參數(shù)(poGenStatus)的值。 我們還可以定制一些異常處理器。例如,我們可以定義一些對參數(shù)進(jìn)行初始化的異常處理器。這里,異常處理器可以看作是一個供存儲過程自己調(diào)用的內(nèi)部函數(shù)。下面是這種情況的一個例子: 清單8:供存儲過程自己調(diào)用的內(nèi)部函數(shù)
上面定制的異常處理器負(fù)責(zé)對參數(shù)hSqlcode,hSqlstate和poGenStatus初始化。當(dāng)我們在程序中需要對它們初始化時,我們只需要調(diào)用SIGNAL sqlreset就可以了。
我們在儲存過程開發(fā)中經(jīng)常使用臨時表。合理的使用臨時表可以簡化程序的編寫,提供執(zhí)行效率,然而濫用臨時表同樣也會使得程序運行效率降低。 臨時表一般在如下情況下使用: 1. 臨時表用于存儲程序運行中的臨時數(shù)據(jù)。例如,如果在一個程序中第一條查詢語句執(zhí)行的結(jié)果會被后續(xù)的查詢語句用到,那么我們可以把第一次查詢的結(jié)果存儲在一個臨時表中供后續(xù)查詢語句使用,而不是在后續(xù)查詢語句中重新查詢一次。如果第一條查詢語句非常復(fù)雜和耗時,那么上面的策略是非常有效的。 2. 臨時表可以用于存儲在一個程序中需要返回多次的結(jié)果集。例如,程序中有一個很耗資源的多表查詢,同時,該查詢在程序中需要執(zhí)行多次,那么就可以把第一次查詢的結(jié)果集存儲在臨時保中,后續(xù)的查詢只需要查臨時表就可以了。 3. 臨時表也可以用于讓SQL訪問非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫。例如,可以編寫程序把非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)插入到一個全局臨時表中,那么我們就可以對其數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢。 我們可使用 DECLARE GLOBAL TEMPORARY TABLE 語句來定義臨時表。DB2的臨時表是基于會話的,且在會話之間是隔離的。當(dāng)會話結(jié)束時,臨時表的數(shù)據(jù)被刪除,臨時表被隱式卸下。對臨時表的定義不會在SYSCAT.TABLES中出現(xiàn) 下面是定義臨時表的一個示例: 清單9:定義臨時表
此語句創(chuàng)建一個名為 gbl_temp 的用戶臨時表。定義此用戶臨時表 所使用的列的名稱和說明與 person 的列的名稱和說明完全相同。 清單10:創(chuàng)建有兩個字段的臨時表
此語句創(chuàng)建了一個有兩個字段的臨時表。 理論上臨時表是不需要顯示DROP的,因為它是基于會話的,當(dāng)臨時表基于的連接關(guān)閉的時候,臨時表也就不存在了。但是在實際開發(fā)中會有一些情況需要我們對臨時表加以注意。 一種情況就是被調(diào)用的存儲過程的返回值是一個基于臨時表的結(jié)果集。當(dāng)存儲過程執(zhí)行完畢的時候,臨時表并不會消失,因為返回的結(jié)果集相當(dāng)于一個指針,指向臨時表所在的內(nèi)存地址,此時臨時表是不會被DROP掉的。這種情況下,既不能在存儲過程中刪除這個臨時表,也不應(yīng)該由客戶應(yīng)用顯示的刪除臨時表,這就容易出現(xiàn)一些問題。下面我們通過一個例子來說明這個問題。 下面示例代碼是返回臨時表的存儲過程(get_temp_table): 清單11:返回臨時表的存儲過程
存儲過程中聲明了有兩個字段的臨時表TEMP,聲明了一個游標(biāo)R_CRSR返回臨時表中所有記錄,最后在臨時表中插入兩條記錄。 程序第一次執(zhí)行的結(jié)果如下: 圖2:程序第一次執(zhí)行的結(jié)果 ![]() 可以從圖中看出,運行結(jié)果是我們期望的。那么如果我們再運行一次,會有什么結(jié)果呢?下圖是其運行結(jié)果: 圖3:程序再次執(zhí)行的結(jié)果 ![]() 第二次執(zhí)行的時候程序卻出錯了,這是因為在同一個連接中,臨時表并沒有被DROP掉,所以在第二次調(diào)用存儲過程的時候就會出現(xiàn)臨時表已經(jīng)存在的錯誤。 另外一種情況,就是很多時候例如在websphere中通過JDBC連接數(shù)據(jù)庫時使用了連接池的技術(shù),這帶來了一些效率的提升,同時在某些情況下也容易讓人誤解??蛻魬?yīng)用程序中關(guān)閉了數(shù)據(jù)庫連接,但是并不一定真正關(guān)閉了數(shù)據(jù)庫連接,如果客戶應(yīng)用程序使用了臨時表而數(shù)據(jù)庫連接并沒有關(guān)閉,那么臨時表就不會被DROP。當(dāng)連接池把這個連接分給另一個客戶程序的時候,新的客戶程序仍然可以使用舊的臨時表,這不是我們希望的。如果想避免上述問題,可以在創(chuàng)建臨時表時,加上WITH REPLACE;或者根據(jù)業(yè)務(wù)邏輯在合適的地方顯示的DROP臨時表。 下面是使用WITH REPLACE創(chuàng)建臨時表的執(zhí)行情況。 圖4:使用WITH REPLACE創(chuàng)建臨時表 ![]() 可以看出在一個連接里面,多次調(diào)用存儲過程get_temp_table,也不會出現(xiàn)問題。臨時表在某些情況下也是需要避免使用的。大家知道臨時表是存放在內(nèi)存中的,如果一個臨時表有上萬或者十幾萬條記錄,同時程序的并發(fā)數(shù)很大,那么在內(nèi)存中建立的臨時表耗費的資源就很龐大,此時數(shù)據(jù)庫的性能會急劇下降,甚至?xí)?dǎo)致數(shù)據(jù)庫崩潰。因此,大家在使用臨時表的時候,需要考慮它對資源的耗費,避免盲目使用臨時表。
存儲過程會因為其涉及和引用的對象發(fā)生了改變而導(dǎo)致其非法(invalid),例如:修改了表結(jié)構(gòu),導(dǎo)致引用該表的存儲過程非法,或者重新編譯一個存儲過程,會使調(diào)用這個存儲過程的父存儲過程非法。此時我們需要對非法的存儲過程重新編譯(rebind)。但是,對非法的存儲過程進(jìn)行rebind的時候,需要確定其引用的對象是合法的,否則非法的存儲過程也不能rebind成功。 這里我們介紹一下發(fā)現(xiàn)和rebind非法存儲過程的方法。我們是通過判斷SYSCAT.routines中VALID字段的值來查找非法存儲過程的。下面是查找非法存儲過程的一段代碼: 清單12:查找非法存儲過程
獲得的結(jié)果如下: 清單13:查找非法存儲過程的結(jié)果
可以使用下面的命令rebind它們 清單14:Rebind 非法存儲過程語法
Packagename就是查詢結(jié)果中括號里的值。例如,如果rebind上面查出來的存儲過程。我們只需要執(zhí)行下面語句 清單15:Rebind 非法存儲過程
當(dāng)然,如果此存儲過程程序本身有問題,需要先修改存儲過程代碼后再進(jìn)行編譯。 類似的,通過下面的代碼可以獲得非法的視圖。 清單16:獲得非法的視圖
本文介紹了我們在 DB2 存儲過程開發(fā)中經(jīng)常用到的一些技巧。同時這些技巧也是編寫優(yōu)秀存儲過程的基本要求。本文介紹的一些技巧只是揭開了高效使用 DB2 的冰山一角。DB2 為我們提供了豐富和強大的功能。在使用 DB2 的時候,我們應(yīng)當(dāng)深入理解其原理,找出更多的最佳實踐與大家分享。 |