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SQL语言艺术(PDF格式)-第3部分
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AAccttiioonn……PPaacckkeedd SSQQLL SSttaatteemmeennttss
SQL 不是过程性语言（procedurallanguage），尽管也可以将过程逻辑（procedurallogic）用于SQL，
但必须小心。混淆声明性处理（declarative processing）和过程逻辑，最常见的例子出现在需要
从数据库中提取数据、然后处理数据、然后再插入到数据库时。在一个程序（或程序中的一个
函数）接收到特定输入值后，如下情况太常见了：用输入值从数据库中检索到一个或多个另外
的数据值，然后，借助循环或条件逻辑（通常是 if。。。then 。。。else）将一些语句组织起来，对数
据库进行操作。大多数情况下，造成上述错误做法的原因有三：根深蒂固的坏习惯、SQL知识
的缺乏、盲从功能需求规格说明。其实，许多复杂操作往往可由一条 SQL 语句完成。因此，
如果用户提供了一些数据值，尽量不要将操作分解为多条提取中间结果的语句。
避免在 SQL 中引入“过程逻辑（procedurallogic）”的主要原因有二。
数据库访问，总会跨多个软件层，甚至包括网络访问。
即使没有网络访问，也会涉及进程间通讯；额外的存取访问意味着更多的函数调用、更大的带
宽，以及更长的等待时间。一旦这些调用要重复多次，其对性能的影响就非常可观了。
在SQL中引入过程逻辑，意味着性能和维护问题应由你的程序承担。
大多数据库系统都提供了成熟的算法，来处理join等操作，来优化查询以获得更高的效率。基于
开销的优化器（cost…basedoptimizer，CBO）是很复杂的软件，它早已不像刚推出时那样没什么
用了，而在大部分情况下都是非常出色的成熟产品了，优秀的CBO 查询优化的效率极高。然而，
CBO 所能改变的只有 SQL 语句。如果在一条单独的SQL语句中完成尽可能多的操作，那么性
能优化可以还由 DBMS 核心负责，你的程序可以充分利用DBMS的所有升级。也就是说，未
来大部分维护工作从程序间接转移给了DBMS 供货商。
当然，“避免在 SQL 中引入过程逻辑”规则也有例外。有时过程逻辑确实能加快处理速度，庞
大的SQL语句未必总是高效。然而，过程逻辑及其之后的处理相同数据的语句，可以编写到一
个单独的 SQL 语句中，CBO 就是这么做的，从而获得最高效的执行方式。
总结：尽可能多地把事情交给数据库优化器来处理。
充分利用每次数据库访问
Profitable Database Accesses
PPrrooffiittaabbllee DDaattaabbaassee AAcccceesssseess
如果计划逛好几家商店，你会首先决定在每家店买哪些东西。从这一刻起，就要计划按何种顺
序购物才能少走冤枉路。每逛一家店，计划东西购买完毕，才逛下一家。这是常识，但其中蕴
含的道理许多数据库应用却不懂得。
要从一个表中提取多段信息时，采用多次数据库访问的做法非常糟糕，即使多段信息看似“无关”
（但事实上往往并非如此）。例如，如果需要多个字段的数据，千万不要逐个字段地提取，而应
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一次操作全部完成。
很不幸，面向对象（OO）的最佳实践提倡为每个属性定义一个get方法。不要把 OO 方法与关
系数据库处理混为一谈。混淆关系和面向对象的概念，以及将表等同于类、字段等同于属性，
都是致命的错误。
总结：在合理范围内，利用每次数据库访问完成尽量多的工作。
DBMS
接近DDBBMMSS核心
Closeness to the DBMS Kernel
CClloosseenneessss ttoo tthhee DDBBMMSS KKeerrnneell
代码的执行越接近DBMS 核心，则执行速度越快。数据库真正强大之处就在于此，例如，有些
数据库管理产品支持扩展，你可以用Ｃ等较底层的语言为它编写新功能。用含有指针操作的底
层语言有个缺点，即一旦指针处理出错会影响内存。仅影响到一个用户已很糟糕，何况数据库
服务器（就像“服务器”名字所指的一样）出了问题会影响众多“用户”——服务器内存出了问题，
所有使用这些数据的无辜的应用程序都会受影响。因此，DBMS 核心采取了负责任的做法，在
沙箱（sandbox）环境中执行程序代码，这样，即使出了问题也不会影响到数据。例如，Oracle 在
外部函数（external function）和它自身之间实现了一套复杂的通信机制，此机制在某些方面很
像控制数据库连结的方法，以管理两个（或多个）服务器上的数据库实例之间的通信。到底采
用PL/SQL 存储过程还是外部 C 函数，应综合比较后决定。如果精心编写外部 C 函数获得的
好处超过了建立外部环境和上下文切换（context…switching）的成本，就应采用外部函数。但需
要处理一个大数据量的表的每一行时，不要使用外部函数。这需要平衡考虑，解决问题时应完
全了解备选策略的后果。
如要使用函数，始终应首选DBMS自带的函数。这不仅仅是为了避免无谓的重复劳动，还因为
自带函数在执行时比任何第三方开发的代码更接近数据库核心，相应地其效率也会高出许多。
下面这个简单例子是用 Oracle SQL编写的，显示了 使用Oracle 函数所获得的效率。假设手工
输入的文本数据可能包含多个相邻的“空格”，我们需要一个函数将多个空格
替换为一个空格。如果不采用OracleDatabase 10g 开始提供的正规表达式（regularexpression），
函数代码将会是这样：
createor replace function squeeze1（p_string invarchar2）
returnvarchar2
is
v_stringvarchar2（512）：=''；
c_char char（1）；
n_len number ：=length（p_string）；
i binary_integer ：=1；
j binary_integer；
begin
while （i0）
loop
v_string：=substr（v_string； 1；i）
｜｜ltrim（substr（v_string； i＋1））；
i：=instr（v_string； ' '）；
end loop；
returnv_string；
end；
/
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还有第三种方法：
createor replace function squeeze3（p_string invarchar2）
returnvarchar2
is
v_stringvarchar2（512）：=p_string；
len1 number；
len2 number；
begin
len1 ：=length（p_string）；
v_string：=replace（p_string； ' '；''）；
len2 ：= length（v_string）；
while （len2 select squeeze1（'azeryt hgfrdt r'）
2 from dual
3 /
azeryt hgfrdtr
Elapsed： 00：00：00。00
SQL》select squeeze2（'azeryt hgfrdt r'）
2 from dual
3 /
azeryt hgfrdtr
Elapsed： 00：00：00。01
SQL》select squeeze3（'azeryt hgfrdt r'）
2 from dual
3 /
azeryt hgfrdtr
Elapsed： 00：00：00。00
…………………………………………………………Page 15……………………………………………………………
那么，如果每天要调用该空格替换操作几千次呢？我们构造一个接近现实负载的环境，下面的
代码将建立一个用于测试的表并填入随机数据，已检测上面三个函数是否有性能差异：
createtable squeezable（random_text varchar2（50））
/
declare
i binary_integer；
j binary_integer；
k binary_integer；
v_string varchar2（50）；
begin
foriin1。。10000
loop
j：=dbms_random。value（1； 100）；
v_string：=dbms_random。string（'U'； 50）；
while （j0）then
当然，在 90％ 的情况下，count（*） 是完全不必要的，正如上面的例子。要对多项记录进行操
作，直接做即可，不必用count（*）。即使一个操作对任何记录都没有影响，也没有关系，不用
count（*）没有什么不好。而且，即使要对未知的记录进行复杂处理，也能通过第一个操作就确定
并返回受影响的记录——要么通过特殊的 API （例如 PHP 中的 mysql_affected_rows（）），要么
采用系统变量（Transact…SQL 中为@@ROWCOUNT，PL/SQL 中为SQL％ROWCOUNT），若使
用内嵌式 SQL，则使用SQL通讯区（SQLmunicationArea，SQLCA）的特殊字段。有时，
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可以通过函数访问数据库然后直接返回要处理的记录数，例如 JDBC 的executeUpdate（）方法。
总之，统计记录数极可能意味着重复全部搜索，因为它对相同数据处理了两次。
此外，如果是为了更新或插入记录（常使用count检查键是否已经存在），一些数据库系统会提
供专用的语句（例如Oracle9i 提供MERGE 语句），其执行效率要比使用count高得多。
总结：没必要编程实现那些数据库隐含实现的功能。
SQL
SSQQLL语句反映业务逻辑
SQL Statements Mirror Business Logic
大多数数据库系统都提供监控功能，我们可以借此查看当前正在执行的语句及其执行的次数。
同时，必须对有多少个“业务单元（business units）”正在执行心里有数——例如待处理的订单、
需处理的请求、需结账的客户，或者业务管理者了解的任何事情。我们应检查上述语句活动和
业务活动的数量关系是否合理（并不要求绝对精确）。换言之，如果客户数量一定，那么数据库
初始化活动的数量是否与之相同？如果查询customers 表的次数比同一时间正在处理的客户量
多 20 倍，那一定是某个地方出了问题，或许该查询对表中相同记录做了重复（而且多余）的
访问，而不是一次就从表中找出了所需信息。
总结：检查数据库活动，看它是否与当时正进行的业务活动保持合理的一致性。
把逻辑放到查询中
Program Logic into Queries
在数据库应用程�
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