PL/SQL – «Procedural Language extensions to the Structured Query Language», что переводится как «Процедурные языковые расширения для языка SQL».

Практически в каждой СУБД корпоративного уровня есть язык программирования, предназначенный для расширения возможностей SQL:

PL/SQL – в Oracle Database Server;

Transact-SQL – в Microsoft SQL Server;

SQL PL – в IBM DB2;

PL/pgSQL – в PostgreSQL.

На этих языках создаются программы, которые хранятся непосредственно в базах данных и выполняются СУБД, поэтому их называют языками хранимых процедур (stored procedure languages). Языки хранимых процедур имеют схожие синтаксис и семантику, поэтому после освоения языка PL/SQL впоследствии можно будет довольно легко перейти, например, на Transact-SQL или PL/pgSQL.

Функция на языке Oracle PL/SQL

Функция на языке PL/pgSQL PostgreSQL

CREATE FUNCTION F1 RETURN INT AS

BEGIN

FOR r IN (SELECT * FROM tab1) LOOP

UPDATE tab2 SET at3=r.at2;

END LOOP;

RETURN 1;

END;

CREATE FUNCTION F1() RETURNS int AS '

DECLARE

r RECORD;

BEGIN

FOR r IN SELECT * FROM tab1 LOOP

UPDATE tab2 SET at3=r.at2;

END LOOP;

RETURN 1;

END;

' LANGUAGE plpgsql;

Задачи, решаемые PL/SQL

PL/SQL, в отличие от Java, Python или C++, не используется для разработки математических приложений, игр и т. п. Это специфичный язык программирования третьего поколения, предназначенный для работы с базами данных Oracle прямо в ядре сервера Oracle. Фактически программы на PL/SQL – это обертки вокруг предложений SQL.

Язык PL/SQL используется для решения следующих задач:

реализация серверной бизнес-логики в виде хранимых программ;

автоматизация задач администрирования баз данных Oracle;

разработка web-приложений;

разработка клиентских приложений в среде Oracle Developer.

Мы не будем останавливаться на автоматизации задач администрирования баз данных и разработке клиентских приложений, а сосредоточимся на главном направлении использования PL/SQL – реализации бизнес-логики на стороне сервера в виде хранимых программ.

Сценарий использования программ PL/SQL

Пусть в корпоративной сети на Linux-сервере находится база данных Oracle со сведениями о клиентах организации. Подключимся к серверу Oracle с ноутбука по сети с помощью утилиты SQL*Plus. Запуск на выполнение из SQL*Plus процедуры PL/SQL calc_clients_debt для расчета клиентской задолженности может выглядеть примерно так:

SQL> BEGIN

2 calc_clients_debt(p_account_from=>100001,p_account_to=>200000);

3 END;

4 /

PL/SQL procedure successfully completed.

Только четыре строки для запуска процедуры calc_clients_debt будут переданы с ноутбука на Linux-сервер, где сервер баз данных Oracle, получив эти строки, выполнит процедуру PL/SQL. На ноутбук обратно вернутся только сведения об успешности завершения работы процедуры – одна строка. Требуемые для расчетов гигабайты финансовых данных для заданного диапазона в 100 000 лицевых счетов на ноутбук по сети передаваться не будут – выборка всех данных клиентов c помощью выполнения SQL из PL/SQL и все расчеты по ним в PL/SQL будут осуществляться ядром СУБД Oracle на мощном Linux-сервере. На этом же сервере, в этой же базе данных Oracle процедурой calc_clients_debt будут сохранены и результаты вычислений.

Так расчет задолженности мог выглядеть, если бы его запускал технический специалист, знающий устройство базы данных и предпочитающий работать с ней в SQL*Plus. Понятно, что сотрудники бухгалтерии или клиентского отдела не работают с базой данных в SQL*Plus. Для них должна быть разработана и установлена клиентская программа на C#, Java или другом языке программирования с экранными формами и отчетами. В этой программе на экранной форме пользователь задает диапазон обрабатываемых лицевых счетов и нажимает кнопку «Рассчитать задолженность».

Клиентская программа через соответствующие программные интерфейсы, которые есть в большинстве современных языков программирования, запускает в Oracle на выполнение хранимую процедуру calc_clients_debt и начинает показывать пользователю наполняющиеся песочные часы или бегающую полоску (progress bar). Сама программа при этом не осуществляет обработку данных, которая в это время идет на удаленном Linux-сервере. Как только хранимая процедура успешно завершится и сервер Oracle сообщит об этом клиентской программе, та выдаст пользователю сообщение «Задолженность успешно рассчитана».

Это типичный сценарий использования PL/SQL: реализация бизнес-логики (в данном примере – расчета клиентской задолженности) в виде хранимой в базе данных процедуры на PL/SQL с ее запуском из клиентской программы, подключившейся к серверу Oracle по сети. Обычно программы на PL/SQL работают «под капотом» и их не видно снаружи.

Достоинства и недостатки хранимых программ

При реализации бизнес-логики вполне можно обойтись и без использования хранимых программ. Так, задачу расчета клиентской задолженности можно решить двумя способами:

разработать одно или несколько (frontend, backend) приложений на Java, JavaScript, C++, Python и т. п., реализующих только пользовательский интерфейс, а бизнес-логику собственно расчета задолженности реализовать в виде хранимой программы, которую вызывают приложения при запуске процесса расчета;

разработать одно или несколько (frontend, backend) приложений на Java, JavaScript, C++, Python и т. п., реализующих и пользовательский интерфейс, и бизнес-логику расчета задолженности.

Для второго способа база данных используется только для хранения данных. Все необходимые данные по каждому клиенту извлекаются приложением из базы, обсчитываются приложением и полученные сведения о задолженности сохраняются обратно в базу. Обсчитывающее данные приложение часто размещают на том же сервере, где находится база данных – чтобы сеть не стала узким местом системы.

Выбор используемого способа решения задачи является обязанностью архитектора системы, при этом следует учитывать много факторов, формируемых в каждом конкретном случае на основе известных достоинств и недостатков использования хранимых программ.

Достоинства хранимых программ:

переносимость хранимых программ вместе с базой данных;

повышенная производительность обработки за счет отсутствия передачи данных вне сервера баз данных;

тесная интеграция с подсистемой выполнения SQL (предложения SQL в хранимых программах выполняются без использования дополнительных интерфейсов и драйверов);

управление доступом к данным на основе хранимых программ (доступ предоставляется не к таблицам базы данных на чтение и запись данных в них, а на выполнение хранимых программ – тем самым выполняется изоляция данных от прикладных программ);

реализация динамических ограничений целостности и концепции активных баз данных с помощью механизма триггеров.

Недостатки хранимых программ:

«размазывание» логики работы системы по нескольким программах, написанных на разных языках;

необходимость наряду c программистами на Java, Python, C++ иметь в команде программиста баз данных;

скудность выразительных возможностей языков хранимых процедур на фоне современных языков Java, Python, C++;

непереносимость хранимых программ между различными СУБД;

возможные проблемы с масштабированием.

Наиболее существенным недостатком хранимых программ является их привязка к конкретной СУБД. Например, при переходе c Oracle на PostgreSQL в рамках актуальной темы импортозамещения, все хранимые программы придется переписывать с PL/SQL на PL/pgSQL, а это приведет к существенным затратам на реинжиниринг кода PL/SQL, объем которого может составлять сотни тысяч строк.