Язык SQL как стандартный язык баз данных

Язык SQL как стандартный  язык баз данных

Стремительный рост популярности SQL является одной из самых важных тенденций в современной компьютерной промышленности. За несколько последних  лет SQL стал единственным языком баз  данных. На сегодняшний день SQL поддерживают свыше ста СУБД, работающих как  на персональных компьютерах, так и  на больших ЭВМ. Был принят, а затем  дополнен официальный международный  стандарт на SQL. Язык SQL является важным звеном в архитектуре систем управления базами данных, выпускаемых всеми  ведущими поставщиками программных  продуктов, и служит стратегическим направлением разработок компании Microsoft в области баз данных. Зародившись  в результате выполнения второстепенного  исследовательского проекта компании IBM, SQL сегодня широко известен и в  качестве мощного рыночного фактора.

1. Язык SQL

SQL является инструментом, предназначенным для обработки  и чтения данных, содержащихся  в компьютерной базе данных. SQL - это сокращенное название структурированного  языка запросов (Structured Query Language). Как  следует из названия, SQL является  языком программирования, который  применяется для организации  взаимодействия пользователя с  базой данных. На самом деле SQL работает только с базами данных  одного определенного типа, называемых  реляционными. На рис. 2.1 изображена  схема работы SQL

Согласно этой схеме, в  вычислительной системе имеется  база данных, в которой хранится важная информация. Если вычислительная система относится к сфере  бизнеса, то в базе данных может храниться  информация о материальных ценностях, выпускаемой продукции, объемах  продаж и зарплате. В базе данных на персональном компьютере может храниться  информация о выписанных чеках, телефонах  и адресах или информация, извлеченная  из более крупной вычислительной системы. Компьютерная программа, которая  управляет базой данных, называется системой управления базой данных, или СУБД.

Если пользователю необходимо прочитать данные из базы данных, он запрашивает их у СУБД с помощью SQL. СУБД обрабатывает запрос, находит  требуемые данные и посылает их пользователю. Процесс запрашивания данных и получения  результата называется запросом к базе данных: отсюда и название — структурированный  язык запросов.

Однако это название не совсем соответствует действительности. Во-первых, сегодня SQL представляет собой  нечто гораздо большее, чем простой  инструмент создания запросов, хотя именно для этого он и был первоначально  предназначен. Несмотря на то, что чтение данных по-прежнему остается одной  из наиболее важных функций SQL, сейчас этот язык используется для реализации всех функциональных возможностей, которые  СУБД предоставляет пользователю, а  именно:

Организация данных. SQL дает пользователю возможность изменять структуру представления данных, а также устанавливать отношения  между элементами базы данных.

Чтение данных. SQL дает пользователю или приложению возможность читать из базы данных содержащиеся в ней  данные и пользоваться ими.

Обработка ванных. SQL дает пользователю или приложению возможность изменять базу данных, т.е. добавлять в нее  новые данные, а также удалять  или обновлять уже имеющиеся  в ней данные.

Управление доступом. С  помощью SQL можно ограничить возможности  пользователя по чтению и изменению  данных и защитить их от несанкционированного доступа.

Совместное использование  данных. SQL координирует совместное использование  данных пользователями, работающими  параллельно, чтобы они не мешали друг другу.

Целостность данных. SQL позволяет  обеспечить целостность базы данных, защищая ее от разрушения из-за несогласованных  изменений или отказа системы.

Таким образом, SQL является достаточно мощным языком для взаимодействия с  СУБД.

Во-вторых, SQL — это не полноценный компьютерный язык типа COBOL, FORTRAN или С. В SQL нет оператора IF для проверки условий, нет оператора GOTO для организации переходов  и нет операторов DO или FOR для создания циклов. SQL является подъязыком баз  данных, в который входит около  тридцати операторов, предназначенных  для управления базами данных. Операторы SQL встраиваются в базовый язык, например COBOL, FORTRAN или С, и дают возможность  получать доступ к базам данных. Кроме того, из такого языка, как  С, операторы SQL можно посылать СУБД в явном виде, используя интерфейс  вызовов функций.

Наконец, SQL — это слабо  структурированный язык, особенно по сравнению с такими сильно структурированными языками, как С или Pascal. Операторы SQL напоминают английские предложения  и содержат "слова-пустышки", не влияющие на смысл оператора, но облегчающие  его чтение. В SQL почти нет нелогичностей, к тому же имеется ряд специальных  правил, предотвращающих создание операторов SQL, которые выглядят как абсолютно правильные, но не имеют смысла.

Несмотря на не совсем точное название, SQL на сегодняшний день является единственным стандартным языком для  работы с реляционными базами данных. SQL — это достаточно мощный и в  то же время относительно легкий для  изучения язык.

2. Роль SQL

Сам по себе SQL не является ни системой управления базами данных, ни отдельным программным продуктом. Нельзя пойти в компьютерный магазин  и "купить SQL". SQL — это неотъемлемая часть СУБД, инструмент, с помощью  которого осуществляется связь пользователя с ней. На рис. 2.2. изображена структурная  схема типичной СУБД, компоненты которой  соединяются в единое целое с  помощью SQL (своего рода "клея").

Ядро базы данных является сердцевиной СУБД; оно отвечает за физическое структурирование и запись данных на диск, а также за физическое чтение данных с диска. Кроме того, оно принимает SQL-запросы от других компонентов СУБД (таких как генератор  форм, генератор отчетов или модуль формирования интерактивных запросов), от пользовательских приложений и даже от других вычислительных систем. Как  видно из рисунка, SQL выполняет много  различных функций:

SQL — интерактивный язык  запросов. Пользователи вводят команды  SQL в интерактивные программы,  предназначенные для чтения данных  и отображения их на экране. Это удобный способ выполнения  специальных запросов.

SQL — язык программирования  баз данных. Чтобы получить доступ  к базе данных, программисты вставляют  в свои программы команды SQL. Эта методика используется как  в программах, написанных пользователями, так и в служебных программах  баз данных (таких как генераторы  отчетов и инструменты ввода  данных).

SQL — язык администрирования  баз данных. Администратор базы  данных, находящейся на мини-компьютере  или на большой ЭВМ, использует SQL для определения структуры  базы данных и управления доступом  к данным.

SQL — язык создания  приложений клиент/сервер, и программах  для персональных компьютеров  SQL используется для организации  связи через локальную сеть  с сервером базы данных, в которой  хранятся совместно используемые  данные. В большинстве новых приложений  используется архитектура клиент/сервер, которая позволяет свести к  минимуму сетевой трафик и  повысить быстродействие как  персональных компьютеров, так  и серверов баз данных.

SQL — язык распределенных  баз данных. В системах управления  распределенными базами данных SQL помогает распределять данные  среди нескольких взаимодействующих  вычислительных систем. Программное  обеспечение каждой системы посредством использования SQL связывается с другими системами, посылая им запросы на доступ к данным.

SQL — язык шлюзов базы  данных. В вычислительных сетях  с различными СУБД SQL часто используется  в шлюзовой программе, которая  позволяет СУБД одного типа  связываться с СУБД другого  типа.

Таким образом, SQL превратился  в полезный и мощный инструмент, обеспечивающий людям, программам и  вычислительным системам доступ к информации, содержащейся в реляционных базах  данных.

3. Достоинства SQL

SQL — это легкий для  понимания язык и в то же  время универсальное программное  средство управления данными.

Успех языку SQL принесли следующие  его особенности:

• независимость от конкретных СУБД;
• переносимость с одной вычислительной системы на другую;
• наличие стандартов;
• одобрение компанией IBM (СУБД DB2);
• поддержка со стороны компании Microsoft (протокол ODBC);
• реляционная основа;
• высокоуровневая структура, напоминающая английский язык;
• возможность выполнения специальных интерактивных запросов:
• обеспечение программного доступа к базам данных;
• возможность различного представления данных;
• полноценность как языка, предназначенного для работы с базами данных;
• возможность динамического определения данных;
• поддержка архитектуры клиент/сервер.