Sql создание процедуры. Хранимые процедуры и среда CLR. Хранимые процедуры в среде MS SQL Server

Рассматривается ситуация, когда хранимые процедуры могут ухудшить производительность запросов.

При компиляции хранимых процедур в MS SQL Server 2000 хранимые процедуры помещаются в процедурный кэш, что может способствовать увеличению производительности при их выполнении за счет исключения необходимости в синтаксическом разборе, оптимизации и компиляции кода хранимых процедур.
С другой стороны в хранении откомпилированного кода хранимой процедуры кроются подводные камни, которые могут иметь обратный эффект.
Дело в том, что при компиляции хранимой процедуры компилируется план выполнения тех операторов, которые составляют код процедуры, соответственно, если откомпилированная хранимая процедура кэшируется, то кэшируется и ее план выполнения, а следовательно, хранимая процедура не будет оптимизироваться под конкретную ситуацию и параметры запросов.
Проведет небольшой эксперимент, чтобы продемонстрировать это.

ШАГ 1 . Создание БД.
Для эксперимента создадим отдельную базу данных.

CREATE DATABASE test_sp_perf
ON (NAME="test_data", FILENAME="c:\temp\test_data", SIZE=1, MAXSIZE=10,FILEGROWTH=1Mb)
LOG ON (NAME="test_log", FILENAME="c:\temp\test_log", SIZE=1, MAXSIZE=10,FILEGROWTH=1Mb)

ШАГ 2. Создание таблицы.
CREATE TABLE sp_perf_test(column1 int, column2 char(5000))

ШАГ 3. Заполнение таблицы тестовыми строками. В таблицу намеренно добавляются дублирующиеся строки. 10000 строк с номерами от 1 до 10000, и 10000 строк с номерами 50000.

DECLARE @i int
SET @i=1
WHILE(@i<10000)
BEGIN
INSERT INTO sp_perf_test(column1, column2) VALUES(@i,"Test string #"+CAST(@i as char(8)))
INSERT INTO sp_perf_test(column1, column2) VALUES(50000,"Test string #"+CAST(@i as char(8)))
SET @i= @i+1
END

SELECT COUNT(*) FROM sp_perf_test
GO

ШАГ 4. Создание некластерного индекса. Поскольку план выполнения кэшируется вместе с процедурой, индекс будет при всех вызовах использоваться одинаково.

CREATE NONCLUSTERED INDEX CL_perf_test ON sp_perf_test(column1)
GO

ШАГ 5. Создание хранимой процедуры. Процедура просто выполняет оператор SELECT с условием.

CREATE PROC proc1 (@param int)
AS
SELECT column1, column2 FROM sp_perf_test WHERE column1=@param
GO

ШАГ 6. Запуск хранимой процедуры. При запуске ранимой процедуры специально используется селективный параметр. В результате выполнения процедуры получаем 1 строку. План выполнения показывает на использование некластерного индекса, т.к. запрос селективный и это наилучший способ извлечь строку. Процедура, оптимизированная на выборку одной строки, сохраняется в процедурном кэше.

EXEC proc1 1234
GO

ШАГ 7. Запуск хранимой процедуры с неселективным параметром. В качестве параметра используется значение 50000. Строк с таким значением первого столбца около 10000, соответственно, пользоваться некластерным индексом и операцией bookmark lookup неэффективно, но поскольку откомпилированный код с планом выполнения храниться в процедурном кэше, именно он и будет использоваться. План выполнения показывает это, а так же то, что для 9999 строк выполнялась операция bookmark lookup.

EXEC proc1 50000
GO

ШАГ 8. Выполнение выборки строк с первым полем равным 50000. При выполнении отдельного запроса выполняется оптимизация и компиляция запроса с конкретным значением первого столбца. В результате оптимизатор запросов определяет, что поле много раз дублируется и принимает решение использовать операцию table scan, что в данном случае намного эффективнее, чем использование некластерного индекса.

SELECT column1, column2 FROM sp_perf_test WHERE column1=50000
GO

Таким образом, можно заключить, что использование хранимых процедур не всегда может повысить производительность запросов. Следует крайне внимательно подходить к тем хранимым процедурам, которые работают с результатами с переменным количеством строк и использующие различные планы выполнения.
Можете использовать скрипт для повторения эксперимента на свеем MS SQL сервере.

Объявление процедуры

CREATE PROCEDURE [({IN|OUT|INOUT } [,…])]
[DYNAMIC RESULT SET ]
BEGIN [ATOMIC ]

END

Ключевые слова
. IN (Input) – входной параметр
. OUT (Output) – выходной параметр
. INOUT – входной и выходной, а также поле (без параметров)
. DYNAMIC RESULT SET показывает, что процедура может открыть указанное число курсоров, которые останутся открытыми после возврата из процедуры

Примечания
Не рекомендуется использовать много параметров в хранимых процедурах (в первую очередь больших чисел и символьных строк) из-за перегрузки сети и стека. На практике в существующих диалектах Transact-SQL, PL/SQL и Informix наблюдается существенное отличие от стандарта, как в объявлении и использовании параметров, объявлении переменных, так и в вызове подпрограмм. Microsoft рекомендует применять следующую аппроксимацию для оценки размера КЭШа хранимых процедур:
=(максимальное количество одновременно работающих пользователей)*(размер самого большого плана выполнения)*1.25. Определение размера плана выполнения в страницах можно сделать с помощью команды: DBCC MEMUSAGE.

Вызов процедуры

Во многих существующих СУБД вызов хранимых процедур выполняется с помощью оператора:

EXECUTE PROCEDURE [(][)]

Примечание : вызов хранимых процедур может быть сделан из приложения, другой хранимой процедуры или в интерактивном режиме.

Пример объявления процедуры

CREATE PROCEDURE Proc1 AS //объявляем процедуру
DECLARE Cur1 CURSOR FOR SELECT SName, City FROM SalesPeople WHERE Rating>200 //объявляем курсор
OPEN Cur1 //открываем курсор
FETCH NEXT FROM Cur1 //считываем данные из курсора
WHILE @@Fetch_Status=0
BEGIN
FETCH NEXT FROM Cur1
END
CLOSE Cur1 //закрываем курсор
DEALLOCATE Cur1
EXECUTE Proc1 //запускаем процедуру

Полиморфизм
Две подпрограммы с одним и тем же именем могут быть созданы в одной и той же схеме, если параметры этих двух подпрограмм являются в такое мере отличными друг от друга, чтобы их можно было различать. Для того, чтобы различать две подпрограммы с одним и тем же именем в одной схеме, каждой из них дается альтернативное и уникальное имя (specific name). Такое имя может быть явно указано, когда определяется подпрограмма. При вызове подпрограмм при наличии нескольких одинаковых имен определение нужной подпрограммы осуществляется в несколько шагов:
. Первоначально определяются все процедуры с указанным именем, а если таковых нет, то все функции с заданным именем.
. Для дальнейшего анализа оставляются только те подпрограммы, по отношению к которым данный пользователь обладает привилегией на исполнение (EXECUTE).
. Для них отбираются те, у которых число параметров соответствует числу аргументов вызова. Проверяются указанные типы данных у параметров и их позиции.
. Если осталось более одной подпрограммы, то выбирается та, квалификационное имя которой короче.
На практике в Oracle полиморфизм поддерживается для функций, объявленных только в пакете, DB@ — в разных схема, а в Sybase и MS SQL Server перегрузка запрещена.

Удаление и изменение процедур
Для удаления процедуры используется оператор:

Для изменения процедуры используется оператор:

ALTER PROCEDURE [([{IN|OUT|INOUT }])]
BEGIN [ATOMIC ]

END

Привилегии на выполнение процедур

GRANT EXECUTE ON TO |PUBLIC [WITH GRANT OPTION ]

Системные процедуры
Многие СУБД (включая SQL Server) имеют определенный набор встроенных системных хранимых процедур, которые можно использовать в своих целях.

Храни́мая процеду́ра - объект базы данных, представляющий собой набор SQL-инструкций, который компилируется один раз и хранится на сервере. Хранимые процедуры очень похожи на обыкновенные процедуры языков высокого уровня, у них могут быть входные и выходные параметры и локальные переменные, в них могут производиться числовые вычисления и операции над символьными данными, результаты которых могут присваиваться переменным и параметрам. В хранимых процедурах могут выполняться стандартные операции с базами данных (как DDL, так и DML). Кроме того, в хранимых процедурах возможны циклы и ветвления, то есть в них могут использоваться инструкции управления процессом исполнения.

Хранимые процедуры похожи на определяемые пользователем функции (UDF). Основное различие заключается в том, что пользовательские функции можно использовать как и любое другое выражение в SQL запросе, в то время как хранимые процедуры должны быть вызваны с помощью функции CALL:

CALL процедура(…)

EXECUTE процедура(…)

Хранимые процедуры могут возвращать множества результатов, то есть результаты запроса SELECT. Такие множества результатов могут обрабатываться, используя курсоры, другими хранимыми процедурами, возвращая указатель результирующего множества, либо же приложениями. Хранимые процедуры могут также содержать объявленные переменные для обработки данных и курсоров, которые позволяют организовать цикл по нескольким строкам в таблице. Стандарт SQL предоставляет для работы выражения IF, LOOP, REPEAT, CASE и многие другие. Хранимые процедуры могут принимать переменные, возвращать результаты или изменять переменные и возвращать их, в зависимости от того, где переменная объявлена.

Реализация хранимых процедур варьируется от одной СУБД к другой. Большинство крупных поставщиков баз данных поддерживают их в той или иной форме. В зависимости от СУБД, хранимые процедуры могут быть реализованы на различных языках программирования, таких, как SQL, Java, C или C++. Хранимые процедуры написанные не на SQL могут самостоятельно выполнять SQL-запросы, а могут и не выполнять.

За

Разделение логики с другими приложениями. Хранимые процедуры инкапсулируют функциональность; это обеспечивает связность доступа к данным и управления ими между различными приложениями.

Изоляция пользователей от таблиц базы данных. Это позволяет давать доступ к хранимым процедурам, но не к самим данным таблиц.

Обеспечивает механизм защиты. В соответствии с предыдущим пунктом, если вы можете получить доступ к данным только через хранимые процедуры, никто другой не сможет стереть ваши данные через команду SQL DELETE.

Улучшение выполнения как следствие сокращения сетевого трафика. С помощью хранимых процедур множество запросов могут быть объединены.

Против

Повышение нагрузки на сервер баз данных в связи с тем, что большая часть работы выполняется на серверной части, а меньшая - на клиентской.

Придется много чего подучить. Вам понадобится выучить синтаксис MySQL выражений для написания своих хранимых процедур.

Вы дублируете логику своего приложения в двух местах: серверный код и код для хранимых процедур, тем самым усложняя процесс манипулирования данными.

Миграция с одной СУБД на другую (DB2, SQL Server и др.) может привести к проблемам.

Назначение и преимущества хранимых процедур

Хранимые процедуры позволяют повысить производительность, расширяют возможности программирования и поддерживают функции безопасности данных.

Вместо хранения часто используемого запроса, клиенты могут ссылаться на соответствующую хранимую процедуру. При вызове хранимой процедуры её содержимое сразу же обрабатывается сервером.

Кроме собственно выполнения запроса, хранимые процедуры позволяют также производить вычисления и манипуляцию данными - изменение, удаление, выполнять DDL-операторы (не во всех СУБД!) и вызывать другие хранимые процедуры, выполнять сложную транзакционную логику. Один-единственный оператор позволяет вызвать сложный сценарий, который содержится в хранимой процедуре, что позволяет избежать пересылки через сеть сотен команд и, в особенности, необходимости передачи больших объёмов данных с клиента на сервер.

В большинстве СУБД при первом запуске хранимой процедуры она компилируется (выполняется синтаксический анализ и генерируется план доступа к данным). В дальнейшем её обработка осуществляется быстрее. В СУБД Oracle выполняется интерпретация хранимого процедурного кода, сохраняемого в словаре данных. Начиная с версии Oracle 10g поддерживается так называемая естественная компиляция (native compilation) хранимого процедурного кода в Си и затем в машинный код целевой машины, после чего при вызове хранимой процедуры происходит прямое выполнение её скомпилированного объектного кода.

Возможности программирования

Созданную хранимую процедуру можно вызвать в любой момент, что обеспечивает модульность и стимулирует повторное использование кода. Последнее облегчает сопровождение базы данных, так как она становится изолированной от меняющихся бизнес-правил. Модифицировать хранимую процедуру в соответствии с новыми правилами можно в любой момент. После этого все приложения, использующие её, автоматически придут в соответствие с новыми бизнес-правилами без непосредственной модификации.

Безопасность

Использование хранимых процедур позволяет ограничить или вообще исключить непосредственный доступ пользователей к таблицам базы данных, оставив пользователям только разрешения на выполнение хранимых процедур, обеспечивающих косвенный и строго регламентированный доступ к данным. Кроме того, некоторые СУБД поддерживают шифрование текста (wrapping) хранимой процедуры.

Эти функции безопасности позволяют изолировать от пользователя структуру базы данных, что обеспечивает целостность и надежность базы.

Снижается вероятность таких действий как «внедрение SQL-кода», поскольку хорошо написанные хранимые процедуры дополнительно проверяют входные параметры перед тем, как передать запрос СУБД.

Реализация хранимых процедур

Хранимые процедуры обычно создаются с помощью языка SQL или конкретной его реализации в выбранной СУБД. Например, для этих целей в СУБД Microsoft SQL Server существует язык Transact-SQL, в Oracle - PL/SQL, в InterBase и Firebird - PSQL, в PostgreSQL - PL/pgSQL, PL/Tcl, PL/Perl, PL/Python, в IBM DB2 - SQL/PL (англ.), в Informix - SPL. MySQL достаточно близко следует стандарту SQL:2003, её язык похож на SQL/PL.

В некоторых СУБД возможно использование хранимых процедур, написанных на любом языке программирования, способном создавать независимые исполняемые файлы, например, на C++ или Delphi. В терминологии Microsoft SQL Server такие процедуры называются расширенными хранимыми процедурами и являются просто функциями, содержащимися в Win32-DLL. А, например, в Interbase и Firebird для функций, вызываемых из DLL/SO, определено другое название - UDF (User Defined Function). В MS SQL 2005 появилась возможность написания хранимых процедур на любом языке.NET, а от расширенных хранимых процедур в будущем планируется отказаться. СУБД Oracle, в свою очередь, допускает написание хранимых процедур на языке Java. В IBM DB2 написание хранимых процедур и функций на обычных языках программирования является традиционным способом, поддерживаемым с самого начала, а процедурное расширение SQL было добавлено в эту СУБД только в достаточно поздних версиях, после его включения в стандарт ANSI. Также процедуры на Java и С поддерживает Informix.

В СУБД Oracle хранимые процедуры могут объединяться в так называемые пакеты (англ. packages). Пакет состоит из двух частей - спецификации (англ. package specification), в которой указывается определение хранимой процедуры, и тела (англ. package body), где находится её реализация. Таким образом Oracle позволяет отделить интерфейс программного кода от его реализации.

В СУБД IBM DB2 хранимые процедуры можно объединять в модули.

Синтаксис

CREATE PROCEDURE `p2` ()

SQL SECURITY DEFINER

COMMENT "A procedure"

SELECT "Hello World !";

Первая часть кода создает хранимую процедуру. Следующая - содержит необязательные параметры. Затем идет название и, наконец, тело самой процедуры.

4 характеристики хранимой процедуры:

Language: в целях обеспечения переносимости, по умолчанию указан SQL.

Deterministic: если процедура все время возвращает один и тот же результат, и принимает одни и те же входящие параметры. Это для репликации и процесса регистрации. Значение по умолчанию - NOT DETERMINISTIC.

SQL Security: во время вызова идет проверка прав пользователя. INVOKER - это пользователь, вызывающий хранимую процедуру. DEFINER - это “создатель” процедуры. Значение по умолчанию - DEFINER.

Comment: в целях документирования, значение по умолчанию - ""

Вызов хранимой процедуры

CALL stored_procedure_name (param1, param2, ....)

CALL procedure1(10 , "string parameter" , @parameter_var);

Изменение хранимой процедуры

В MySQL есть выражение ALTER PROCEDURE для изменения процедур, но оно подходит для изменения лишь некоторых характеристик. Если вам нужно изменить параметры или тело процедуры, вам следует удалить и создать ее заново.

Удаление хранимой процедуры

DROP PROCEDURE IF EXISTS p2;

Это простая команда. Выражение IF EXISTS отлавливает ошибку в случае, если такой процедуры не существует.

Параметры

CREATE PROCEDURE proc1 (): пустой список параметров

CREATE PROCEDURE proc1 (IN varname DATA-TYPE): один входящий параметр. Слово IN необязательно, потому что параметры по умолчанию - IN (входящие).

CREATE PROCEDURE proc1 (OUT varname DATA-TYPE): один возвращаемый параметр.

CREATE PROCEDURE proc1 (INOUT varname DATA-TYPE): один параметр, одновременно входящий и возвращаемый.

Синтаксис объявления переменной выглядит так:

DECLARE varname DATA-TYPE DEFAULT defaultvalue;

Включай в свои процедуры строку - SET NOCOUNT ON:

С каждым DML выражением, SQL server заботливо возвращает нам сообщение содержащее колличество обработанных записей. Данная информация может быть нам полезна во время отладки кода, но после будет совершенно бесполезной. Прописывая SET NOCOUNT ON, мы отключаем эту функцию. Для хранимых процедур содержащих несколько выражений или\и циклы данное действие может дать значительный прирост производительности, потому как колличество трафика будет значительно снижено.

Transact-SQL

Используй имя схемы с именем объекта:

Ну тут думаю понятно. Данная операция подсказывает серверу где искать объекты и вместо того чтобы беспорядочно шарится по своим закромам, он сразу будет знать куда ему нужно пойти и что взять. При большом колличестве баз, таблиц и хранимых процедур может значительно сэкономить наше время и нервы.

Transact-SQL

SELECT * FROM dbo.MyTable --Вот так делать хорошо -- Вместо SELECT * FROM MyTable --А так делать плохо --Вызов процедуры EXEC dbo.MyProc --Опять же хорошо --Вместо EXEC MyProc --Плохо!

Не используй префикс «sp_» в имени своих хранимых процедур:

Если имя нашей процедуры начинается с «sp_», SQL Server в первую очередь будет искать в своей главной базе данных. Дело в том, что данный префикс используется для личных внутренних хранимых процедур сервера. Поэтому его использование может привести к дополнительным расходам и даже неверному результату, если процедура с таким же имененем как у вас будет найдена в его базе.

Используй IF EXISTS (SELECT 1) вместо IF EXISTS (SELECT *):

Чтобы проверить наличие записи в другой таблице, мы используем выражение IF EXISTS. Данное выражение возвращает true если из внутреннего выражения возвращается хоть одно изначение, не важно «1», все колонки или таблица. Возращаемые данные, в принципе никак не используются. Таким образом для сжатия трафика во время передачи данных логичнее использовать «1», как показано ниже.

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.

Триггеры

Триггеры являются одной из разновидностей хранимых процедур. Их исполнение происходит при выполнении для таблицы какого-либо оператора языка манипулирования данными (DML). Триггеры используются для проверки целостности данных, а также для отката транзакций.

Триггер – это откомпилированная SQL-процедура, исполнение которой обусловлено наступлением определенных событий внутри реляционной базы данных. Применение триггеров большей частью весьма удобно для пользователей базы данных. И все же их использование часто связано с дополнительными затратами ресурсов на операции ввода/вывода. В том случае, когда тех же результатов (с гораздо меньшими непроизводительными затратами ресурсов) можно добиться с помощью хранимых процедур или прикладных программ, применение триггеров нецелесообразно.

Триггеры – особый инструмент SQL-сервера, используемый для поддержания целостности данных в базе данных. С помощью ограничений целостности, правил и значений по умолчанию не всегда можно добиться нужного уровня функциональности. Часто требуется реализовать сложные алгоритмы проверки данных, гарантирующие их достоверность и реальность. Кроме того, иногда необходимо отслеживать изменения значений таблицы, чтобы нужным образом изменить связанные данные. Триггеры можно рассматривать как своего рода фильтры, вступающие в действие после выполнения всех операций в соответствии с правилами, стандартными значениями и т.д.

Триггер представляет собой специальный тип хранимых процедур, запускаемых сервером автоматически при попытке изменения данных в таблицах, с которыми триггеры связаны. Каждый Триггер привязывается к конкретной таблице. Все производимые им модификации данных рассматриваются как одна транзакция. В случае обнаружения ошибки или нарушения целостности данных происходит откат этой транзакции. Тем самым внесение изменений запрещается. Отменяются также все изменения, уже сделанные триггером.

Создает триггер только владелец базы данных. Это ограничение позволяет избежать случайного изменения структуры таблиц, способов связи с ними других объектов и т.п.

Триггер представляет собой весьма полезное и в то же время опасное средство. Так, при неправильной логике его работы можно легко уничтожить целую базу данных, поэтому триггеры необходимо очень тщательно отлаживать.

В отличие от обычной подпрограммы, триггер выполняется неявно в каждом случае возникновения триггерного события, к тому же он не имеет аргументов. Приведение его в действие иногда называют запуском триггера. С помощью триггеров достигаются следующие цели:

проверка корректности введенных данных и выполнение сложных ограничений целостности данных, которые трудно, если вообще возможно, поддерживать с помощью ограничений целостности, установленных для таблицы;

выдача предупреждений, напоминающих о необходимости выполнения некоторых действий при обновлении таблицы, реализованном определенным образом;

накопление аудиторской информации посредством фиксации сведений о внесенных изменениях и тех лицах, которые их выполнили;

поддержка репликации.

Основной формат команды CREATE TRIGGER показан ниже:

<Определение_триггера>::=

CREATE TRIGGER имя_триггера

BEFORE | AFTER <триггерное_событие>

ON <имя_таблицы>

<список_старых_или_новых_псевдонимов>]

<тело_триггера>

Триггерные события состоят из вставки, удаления и обновления строк в таблице. В последнем случае для триггерного события можно указать конкретные имена столбцов таблицы. Время запуска триггера определяется с помощью ключевых слов BEFORE (Триггер запускается до выполнения связанных с ним событий) или AFTER (после их выполнения).

Выполняемые триггером действия задаются для каждой строки (FOR EACH ROW), охваченной данным событием, или только один раз для каждого события (FOR EACH STATEMENT).

Неправильно написанные триггеры могут привести к серьезным проблемам, таким, например, как появление "мертвых" блокировок. Триггеры способны длительное время блокировать множество ресурсов, поэтому следует обратить особое внимание на сведение к минимуму конфликтов доступа.

Триггер может быть создан только в текущей базе данных, но допускается обращение внутри триггера к другим базам данных, в том числе и расположенным на удаленном сервере.