12. Лекция: Хранимые процедуры

Определяется понятие хранимых процедур. Приводятся примеры создания, изменения и использования хранимых процедур с параметрами. Дается определение входных и выходных параметров. Приводятся примеры создания и вызова хранимых процедур.

Понятие хранимой процедуры

Хранимые процедуры представляют собой группы связанных между собой операторов SQL, применение которых делает работу программиста более легкой и гибкой, поскольку выполнить хранимую процедуру часто оказывается гораздо проще, чем последовательность отдельных операторов SQL. Хранимые процедуры представляют собой набор команд, состоящий из одного или нескольких операторов SQL или функций и сохраняемый в базе данных в откомпилированном виде. Выполнение в базе данных хранимых процедур вместо отдельных операторов SQL дает пользователю следующие преимущества:

  • необходимые операторы уже содержатся в базе данных;
  • все они прошли этап синтаксического анализа и находятся в исполняемом формате; перед выполнением хранимой процедуры SQL Server генерирует для нее план исполнения, выполняет ее оптимизацию и компиляцию;
  • хранимые процедуры поддерживают модульное программирование, так как позволяют разбивать большие задачи на самостоятельные, более мелкие и удобные в управлении части;
  • хранимые процедуры могут вызывать другие хранимые процедуры и функции;
  • хранимые процедуры могут быть вызваны из прикладных программ других типов;
  • как правило, хранимые процедуры выполняются быстрее, чем последовательность отдельных операторов;
  • хранимые процедуры проще использовать: они могут состоять из десятков и сотен команд, но для их запуска достаточно указать всего лишь имя нужной хранимой процедуры. Это позволяет уменьшить размер запроса, посылаемого от клиента на сервер, а значит, и нагрузку на сеть.

Хранение процедур в том же месте, где они исполняются, обеспечивает уменьшение объема передаваемых по сети данных и повышает общую производительность системы. Применение хранимых процедур упрощает сопровождение программных комплексов и внесение изменений в них. Обычно все ограничения целостности в виде правил и алгоритмов обработки данных реализуются на сервере баз данных и доступны конечному приложению в виде набора хранимых процедур, которые и представляют интерфейс обработки данных. Для обеспечения целостности данных, а также в целях безопасности, приложение обычно не получает прямого доступа к данным – вся работа с ними ведется путем вызова тех или иных хранимых процедур.

Подобный подход делает весьма простой модификацию алгоритмов обработки данных, тотчас же становящихся доступными для всех пользователей сети, и обеспечивает возможность расширения системы без внесения изменений в само приложение: достаточно изменить хранимую процедуру на сервере баз данных. Разработчику не нужно перекомпилировать приложение, создавать его копии, а также инструктировать пользователей о необходимости работы с новой версией. Пользователи вообще могут не подозревать о том, что в систему внесены изменения.

Хранимые процедуры существуют независимо от таблиц или каких-либо других объектов баз данных. Они вызываются клиентской программой, другой хранимой процедурой или триггером. Разработчик может управлять правами доступа к хранимой процедуре, разрешая или запрещая ее выполнение. Изменять код хранимой процедуры разрешается только ее владельцу или члену фиксированной роли базы данных. При необходимости можно передать права владения ею от одного пользователя к другому.

Хранимые процедуры в среде MS SQL Server

При работе с SQL Server пользователи могут создавать собственные процедуры, реализующие те или иные действия. Хранимые процедуры являются полноценными объектами базы данных, а потому каждая из них хранится в конкретной базе данных. Непосредственный вызов хранимой процедуры возможен, только если он осуществляется в контексте той базы данных, где находится процедура.

Типы хранимых процедур

В SQL Server имеется несколько типов хранимых процедур.

  • Системные хранимые процедуры предназначены для выполнения различных административных действий. Практически все действия по администрированию сервера выполняются с их помощью. Можно сказать, что системные хранимые процедуры являются интерфейсом, обеспечивающим работу с системными таблицами, которая, в конечном счете, сводится к изменению, добавлению, удалению и выборке данных из системных таблиц как пользовательских, так и системных баз данных. Системные хранимые процедуры имеют префикс sp_, хранятся в системной базе данных и могут быть вызваны в контексте любой другой базы данных.
  • Пользовательские хранимые процедуры реализуют те или иные действия. Хранимые процедуры – полноценный объект базы данных. Вследствие этого каждая хранимая процедура располагается в конкретной базе данных, где и выполняется.
  • Временные хранимые процедуры существуют лишь некоторое время, после чего автоматически уничтожаются сервером. Они делятся на локальные и глобальные. Локальные временные хранимые процедуры могут быть вызваны только из того соединения, в котором созданы. При создании такой процедуры ей необходимо дать имя, начинающееся с одного символа #. Как и все временные объекты, хранимые процедуры этого типа автоматически удаляются при отключении пользователя, перезапуске или остановке сервера. Глобальные временные хранимые процедуры доступны для любых соединений сервера, на котором имеется такая же процедура. Для ее определения достаточно дать ей имя, начинающееся с символов ##. Удаляются эти процедуры при перезапуске или остановке сервера, а также при закрытии соединения, в контексте которого они были созданы.

Создание, изменение и удаление хранимых процедур

Создание хранимой процедуры предполагает решение следующих задач:

  • определение типа создаваемой хранимой процедуры: временная или пользовательская. Кроме этого, можно создать свою собственную системную хранимую процедуру, назначив ей имя с префиксом sp_ и поместив ее в системную базу данных. Такая процедура будет доступна в контексте любой базы данных локального сервера;
  • планирование прав доступа. При создании хранимой процедуры следует учитывать, что она будет иметь те же права доступа к объектам базы данных, что и создавший ее пользователь;
  • определение параметров хранимой процедуры. Подобно процедурам, входящим в состав большинства языков программирования, хранимые процедуры могут обладать входными и выходными параметрами;
  • разработка кода хранимой процедуры. Код процедуры может содержать последовательность любых команд SQL, включая вызов других хранимых процедур.

Создание новой и изменение имеющейся хранимой процедуры осуществляется с помощью следующей команды:

<определение_процедуры>::=
{CREATE | ALTER } PROC[EDURE] имя_процедуры
    [;номер]
[{@имя_параметра тип_данных } [VARYING ]
   [=default][OUTPUT] ][,...n]
[WITH { RECOMPILE | ENCRYPTION | RECOMPILE,
   ENCRYPTION }]
[FOR REPLICATION]
AS
   sql_оператор [...n]

Рассмотрим параметры данной команды.

Используя префиксы sp_, #, ##, создаваемую процедуру можно определить в качестве системной или временной. Как видно из синтаксиса команды, не допускается указывать имя владельца, которому будет принадлежать создаваемая процедура, а также имя базы данных, где она должна быть размещена. Таким образом, чтобы разместить создаваемую хранимую процедуру в конкретной базе данных, необходимо выполнить команду CREATE PROCEDURE в контексте этой базы данных. При обращении из тела хранимой процедуры к объектам той же базы данных можно использовать укороченные имена, т. е. без указания имени базы данных. Когда же требуется обратиться к объектам, расположенным в других базах данных, указание имени базы данных обязательно.

Номер в имени – это идентификационный номер хранимой процедуры, однозначно определяющий ее в группе процедур. Для удобства управления процедурами логически однотипные хранимые процедуры можно группировать, присваивая им одинаковые имена, но разные идентификационные номера.

Для передачи входных и выходных данных в создаваемой хранимой процедуре могут использоваться параметры, имена которых, как и имена локальных переменных, должны начинаться с символа @. В одной хранимой процедуре можно задать множество параметров, разделенных запятыми. В теле процедуры не должны применяться локальные переменные, чьи имена совпадают с именами параметров этой процедуры.

Для определения типа данных, который будет иметь соответствующий параметр хранимой процедуры, годятся любые типы данных SQL, включая определенные пользователем. Однако тип данных CURSOR может быть использован только как выходной параметр хранимой процедуры, т.е. с указанием ключевого слова OUTPUT.

Наличие ключевого слова OUTPUT означает, что соответствующий параметр предназначен для возвращения данных из хранимой процедуры. Однако это вовсе не означает, что параметр не подходит для передачи значений в хранимую процедуру. Указание ключевого слова OUTPUT предписывает серверу при выходе из хранимой процедуры присвоить текущее значение параметра локальной переменной, которая была указана при вызове процедуры в качестве значения параметра. Отметим, что при указании ключевого слова OUTPUT значение соответствующего параметра при вызове процедуры может быть задано только с помощью локальной переменной. Не разрешается использование любых выражений или констант, допустимое для обычных параметров.

Ключевое слово VARYING применяется совместно с параметром OUTPUT, имеющим тип CURSOR. Оно определяет, что выходным параметром будет результирующее множество.

Ключевое слово DEFAULT представляет собой значение, которое будет принимать соответствующий параметр по умолчанию. Таким образом, при вызове процедуры можно не указывать явно значение соответствующего параметра.

Так как сервер кэширует план исполнения запроса и компилированный код, при последующем вызове процедуры будут использоваться уже готовые значения. Однако в некоторых случаях все же требуется выполнять перекомпиляцию кода процедуры. Указание ключевого слова RECOMPILE предписывает системе создавать план выполнения хранимой процедуры при каждом ее вызове.

Параметр FOR REPLICATION востребован при репликации данных и включении создаваемой хранимой процедуры в качестве статьи в публикацию.

Ключевое слово ENCRYPTION предписывает серверу выполнить шифрование кода хранимой процедуры, что может обеспечить защиту от использования авторских алгоритмов, реализующих работу хранимой процедуры.

Ключевое слово AS размещается в начале собственно тела хранимой процедуры, т.е. набора команд SQL, с помощью которых и будет реализовываться то или иное действие. В теле процедуры могут применяться практически все команды SQL, объявляться транзакции, устанавливаться блокировки и вызываться другие хранимые процедуры. Выход из хранимой процедуры можно осуществить посредством команды RETURN.

Удаление хранимой процедуры осуществляется командой:

DROP PROCEDURE {имя_процедуры} [,...n]

Выполнение хранимой процедуры

Для выполнения хранимой процедуры используется команда:

[[ EXEC [ UTE] имя_процедуры [;номер]
[[@имя_параметра=]{значение | @имя_переменной}
   [OUTPUT ]|[DEFAULT ]][,...n]

Если вызов хранимой процедуры не является единственной командой в пакете, то присутствие команды EXECUTE обязательно. Более того, эта команда требуется для вызова процедуры из тела другой процедуры или триггера.

Использование ключевого слова OUTPUT при вызове процедуры разрешается только для параметров, которые были объявлены при создании процедуры с ключевым словом OUTPUT.

Когда же при вызове процедуры для параметра указывается ключевое слово DEFAULT, то будет использовано значение по умолчанию. Естественно, указанное слово DEFAULT разрешается только для тех параметров, для которых определено значение по умолчанию.

Из синтаксиса команды EXECUTE видно, что имена параметров могут быть опущены при вызове процедуры. Однако в этом случае пользователь должен указывать значения для параметров в том же порядке, в каком они перечислялись при создании процедуры. Присвоить параметру значение по умолчанию, просто пропустив его при перечислении нельзя. Если же требуется опустить параметры, для которых определено значение по умолчанию, достаточно явного указания имен параметров при вызове хранимой процедуры. Более того, таким способом можно перечислять параметры и их значения в произвольном порядке.

Отметим, что при вызове процедуры указываются либо имена параметров со значениями, либо только значения без имени параметра. Их комбинирование не допускается.

Пример 12.1. Процедура без параметров. Разработать процедуру для получения названий и стоимости товаров, приобретенных Ивановым.

CREATE PROC my_proc1
AS
SELECT Товар.Название, 
       Товар.Цена*Сделка.Количество
   AS Стоимость, Клиент.Фамилия
  FROM Клиент INNER JOIN 
  (Товар INNER JOIN Сделка
  ON Товар.КодТовара=Сделка.КодТовара)
  ON Клиент.КодКлиента=Сделка.КодКлиента
  WHERE Клиент.Фамилия=’Иванов’
Пример 12.1. Процедура для получения названий и стоимости товаров, приобретенных Ивановым.

Для обращения к процедуре можно использовать команды:

EXEC my_proc1 или my_proc1

Процедура возвращает набор данных.

Пример 12.2. Процедура без параметров. Создать процедуру для уменьшения цены товара первого сорта на 10%.

CREATE PROC my_proc2
AS
UPDATE Товар SET Цена=Цена*0.9
  WHERE Сорт=’первый’
Пример 12.2. Процедура для уменьшения цены товара первого сорта на 10%.

Для обращения к процедуре можно использовать команды:

EXEC my_proc2 или my_proc2

Процедура не возвращает никаких данных.

Пример 12.3. Процедура с входным параметром. Создать процедуру для получения названий и стоимости товаров, которые приобрел заданный клиент.

CREATE PROC my_proc3
  @k VARCHAR(20)
AS
SELECT Товар.Название, 
       Товар.Цена*Сделка.Количество
  AS Стоимость, Клиент.Фамилия
  FROM Клиент INNER JOIN 
  (Товар INNER JOIN Сделка
  ON Товар.КодТовара=Сделка.КодТовара)
  ON Клиент.КодКлиента=Сделка.КодКлиента
  WHERE Клиент.Фамилия=@k
Пример 12.3. Процедура для получения названий и стоимости товаров, которые приобрел заданный клиент.

Для обращения к процедуре можно использовать команды:

EXEC my_proc3 'Иванов' или 
my_proc3 @k='Иванов'

Пример 12.4. Процедура с входными параметрами. Создать процедуру для уменьшения цены товара заданного типа в соответствии с указанным %.

CREATE PROC my_proc4
  @t VARCHAR(20), @p FLOAT
AS
UPDATE Товар SET Цена=Цена*(1-@p)
  WHERE Тип=@t
Пример 12.4. Процедура для уменьшения цены товара заданного типа в соответствии с указанным %.

Для обращения к процедуре можно использовать команды:

EXEC my_proc4 'Вафли',0.05 или
EXEC my_proc4 @t='Вафли', @p=0.05

Пример 12.5. Процедура с входными параметрами и значениями по умолчанию. Создать процедуру для уменьшения цены товара заданного типа в соответствии с указанным %.

CREATE PROC my_proc5
  @t VARCHAR(20)=’Конфеты`,
  @p FLOAT=0.1
AS
UPDATE Товар SET Цена=Цена*(1-@p)
  WHERE Тип=@t
Пример 12.5. Процедура с входными параметрами и значениями по умолчанию. Создать процедуру для уменьшения цены товара заданного типа в соответствии с указанным %.

Для обращения к процедуре можно использовать команды:

EXEC my_proc5 'Вафли',0.05 или
EXEC my_proc5 @t='Вафли', @p=0.05 или
EXEC my_proc5 @p=0.05

В этом случае уменьшается цена конфет (значение типа не указано при вызове процедуры и берется по умолчанию).

EXEC my_proc5

В последнем случае оба параметра (и тип, и проценты) не указаны при вызове процедуры, их значения берутся по умолчанию.

Пример 12.6. Процедура с входными и выходными параметрами. Создать процедуру для определения общей стоимости товаров, проданных за конкретный месяц.

CREATE PROC my_proc6
  @m INT,
  @s FLOAT OUTPUT
AS
SELECT @s=Sum(Товар.Цена*Сделка.Количество)
  FROM Товар INNER JOIN Сделка
  ON Товар.КодТовара=Сделка.КодТовара
  GROUP BY Month(Сделка.Дата)
  HAVING Month(Сделка.Дата)=@m
Пример 12.6. Процедура с входными и выходными параметрами. Создать процедуру для определения общей стоимости товаров, проданных за конкретный месяц.

Для обращения к процедуре можно использовать команды:

DECLARE @st FLOAT
EXEC my_proc6 1,@st OUTPUT
SELECT @st

Этот блок команд позволяет определить стоимость товаров, проданных в январе (входной параметр месяц указан равным 1).

Создать процедуру для определения общего количества товаров, приобретенных фирмой, в которой работает заданный сотрудник.

Сначала разработаем процедуру для определения фирмы, где работает сотрудник.

CREATE PROC my_proc7
  @n VARCHAR(20),
  @f VARCHAR(20) OUTPUT
AS
SELECT @f=Фирма
  FROM Клиент
  WHERE Фамилия=@n

Пример 12.7. Использование вложенных процедур. Создать процедуру для определения общего количества товаров, приобретенных фирмой, в которой работает заданный сотрудник.

Затем создадим процедуру, подсчитывающую общее количество товара, который закуплен интересующей нас фирмой.

CREATE PROC my_proc8
  @fam VARCHAR(20),
  @kol INT OUTPUT
AS
DECLARE @firm VARCHAR(20)
EXEC my_proc7 @fam,@firm OUTPUT
SELECT @kol=Sum(Сделка.Количество)
  FROM Клиент INNER JOIN Сделка
  ON Клиент.КодКлиента=Сделка.КодКлиента
  GROUP BY Клиент.Фирма
  HAVING Клиент.Фирма=@firm
Пример 12.7. Создание процедуры для определения общего количества товаров, приобретенных фирмой, в которой работает заданный сотрудник.

Вызов процедуры осуществляется с помощью команды:

DECLARE @k INT
EXEC my_proc8 ‘Иванов’,@k OUTPUT
SELECT @k