對於設計和建立資料庫完全是個新手？沒關係，Joe Celko， 世界上讀者數量最多的SQL作者之一，會告訴你這些基礎。和往常一樣，即使是最專業的資料庫老手，也會給他們帶來驚喜。Joe是DMBS雜誌是多年來最受 讀者喜愛的作者。他在美國、英國，北歐，南美及非洲傳授SQL知識。他在ANSI / ISO SQL標準委員會工作了10年，為SQL-89和SQL-92標準做出了傑出貢獻。
Joe Celko會談下資料庫設計裡儲存過程和它的位置。他所寫的是令人深思的東西，即使是有經驗的資料庫開發人員。
在第一篇，我們因它們是什麼並區分它們命名資料元。在第二篇，我們用SQL裡給我們的資料型別和簡單的行或列約束來模型化資料元。在第三篇，我們把這些行放入表成為實體，關係和輔助資料。在第四篇，我們有了基礎表，把它們連線在一起，增加從索引，並建立了檢視。
這應該會給你萬事俱備，卻是錯誤的感覺。在一個非常簡 單的資料庫裡，這是對的。但在一個真正的資料庫有更多的架構來考慮。在這些架構外的其他東西事：遊標（cursors）、觸發器（triggers）和存 儲過程（stored procedures）。有更多像整理、翻譯，特權和諸如此類的東西。我將只處理這3個東西——遊 標（cursors）、觸發器（triggers）和儲存過程（stored procedures）——我只用通常的方式命名。儘管ANS/ISO標準裡，T-SQL和其他產品可以獲得更高的佔有慾。理由很簡單：這些東西建立在早 期SQL產品使用的現有檔案系統上。這些程式結構是用來彌補在早期產品裡缺少申明式程式碼。這些供應商有鎖在今天“程式碼博物館”不能地址他們客戶群的使用者。
儲存過程名稱（Procedure Headers）
SQL允許儲存過程程式碼模組在架構裡儲存。同時在標準SQL裡有SQL/PSM語言，你會使用像T-SQL的專門語言。這些語言通常是Algol家族的成員；那就是說他它們有IF-THEN-ELSE，WHILE迴圈和有BEGIN-END作用域的程式碼塊。
這些專用語言的大多數從未想用做程式開發。對於T- SQL的首要規則（The rules of thumb）是不寫超過50行的的過程，且不使用PRINT。但事實上，你可以避免所有的程式導向，每個表像檔案和程式碼一樣對待，好像資料庫是個過程化的 檔案系統。如果你喜歡疼痛，大可敲個釘子到你身體，所以不用糾結。
儲存過程的目的更像個檢視。它們授予所有使用者在所有時間會用同樣的方式做同樣的工作。檢視封裝了一個查詢並給它一個名稱，因此建立了一個虛擬表。儲存過程用同樣的方式封裝了UPDATE，INSERT，DELETE和SELECT，但增加了引數。
在儲存過程名稱裡一個引數（parameter ）就是個“持有人（place holder）”，引數值（argument ）是傳給儲存過程的實際值。T-SQL引數過去只限制於簡單的標量值。現在，它們可以是表值和XML字元。讓我們從簡單的標量引數開始。
編譯器讀取引數值，並檢查資料型別，範圍和確保它是有效的其他事項。編譯器會做比你想象還多的事。看下這個T-SQL：
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SELECT ISDATE ('2010-01-01'); -- TRUE SELECT CAST ('2010-01-01' AS DATE); -- no problem SELECT ISDATE ('010-01-01'; --TRUE SELECT CAST ('010-01-01' AS DATE); -- error |
同事，浮點表示法有點意思。如果你以DECIMAL或FLOAT轉化指數計數法，肯定沒問題：
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SELECT CAST (62.3E8 AS DECIMAL(18,5)); -- returns 6230000000.00000 SELECT CAST (62.3E8 AS FLOAT); -- returns 6230000000 |
但現在把字串的指數計數法，嘗試轉化它為DECIMAL或FLOAT，你肯定會出現問題：
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SELECT CAST ('62.3E8' AS DECIMAL(18,5)); -- error SELECT CAST ('62.3E8' AS FLOAT); -- returns 6230000000 |
如果轉化字元，你要用這樣的指數程式碼：
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SELECT CAST(CAST ('62.3E8' AS FLOAT) AS DECIMAL(18,5)); -- 6230000000.00000 |
現在嘗試傳這些測試值作為引數，看看它們的結果：
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CREATE PROCEDURE Test (@in_test_date DATE, @in_test_decimal DECIMAL(18,5)) AS BEGIN SELECT @in_test_date, @in_test_decimal; END; |
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EXEC Test '2010-01-01', 62.3E8; |
返回值（2010-01-01, 6230000000.00000）和預期的一樣。
你不能傳表示式作為引數值，但你可以傳本地變數，它是表示式值預先設定的。這就是說這個會報錯：
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EXEC Test '2010-01-01', 62.3 * POWER(10, 8) ; |
但這個會成功執行：
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BEGIN DECLARE @local_decimal DECIMAL (18,5); SET @local_decimal = 62.3 * POWER(10, 8); EXEC Test '2010-01-01', @local_decimal ; END; |
你會看到新的SQL程式設計會嘗試傳遞XML或CSV（逗 號分割值（Comma Separated Values））列表字元作為引數值。它們增加了解析器的負擔（XML解析器或任何寫出來用來分割CSV字元的任何程式碼）並讓它們的資料完整性受到危險。 SQL Server可以處理超過2000的引數值，對於現實中的情況已經足夠能應付。
在引數列表裡另一個未使用的功能是預設值。這個語法非常簡單。引數宣告後一個“=”和一個合適的定值。
如果引數值沒有提供，就會使用預設值。
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CREATE PROCEDURE Test (@in_test_date DATE = '2010-01-01', @in_test_decimal DECIMAL(18,5) = 0.00000 ) AS BEGIN SELECT @in_test_date, @in_test_decimal; END; |
除非你特別分配引數值到引數，它們是從左到右的順序分配。
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EXEC Test; -- returns (2010-01-01, 0.00000) EXEC Test '2010-12-25' -- returns (2010-12-25, 0.00000) EXEC Test @in_test_date = 789; -- returns (2010-01-01, 789.00000) |
最後，引數可以用作輸出。這就是說它需要在呼叫的模組裡有個本地變數，這樣的話，返回值才有地方可去。這是展示這個語法的例子：
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CREATE PROCEDURE Test (@in_test_date DATE OUTPUT, @in_test_decimal DECIMAL(18,5) OUTPUT) AS BEGIN SET @in_test_date = '2010-12-25'; SET @in_test_decimal = 789; END; BEGIN DECLARE @local_date DATE; DECLARE @local_decimal DECIMAL(18,5); SELECT @local_date, @local_decimal; --returns (NULL, NULL) EXEC Test @local_date OUTPUT, @local_decimal OUTPUT SELECT @local_date, @local_decimal; -- returns (2010-12-25, 789.00000) END; |
軟體工程基礎
關於儲存過程標題就講這些；那儲存過程的具體內容呢？嗯，我們現在暫時不講。我們先講下原則讓，然後再看看特定的工具。我們需要一個高度來看如何編寫程式碼——軟體工程（Software Engineering）。
軟體工程的基礎不在SQL裡修改。但現實完全不一樣。我們大多數（從學LISP,APL,FP,Haskell或其它外來語言學起，對這些程式設計師例外）學過從Algol-60進化而來的結構化程式語言。適用於過程化語言的原則同樣適用於SQL儲存過程。
在近1970年，我們發現我們可以在程式裡寫出更好（更快，正確，更易維護的）的程式碼，在程式碼裡有原生程式碼塊規則和程式碼模組，都是一個入口一個出口。我們避免GO TO語句，並使用簡單的一系列控制結構。這是結構化程式設計的進步。
內聚度（Cohesion）
內聚度是一個模組做且只做一件事會很好：那是邏輯上的 內聚性。模組應該高內聚。模組的命名格式應該是“<動作><物件>”，這裡“<物件>”是資料模型裡特定的邏輯單 元，“<動作>”是單一明確的行動。有很多內聚型別。我們從最差到最好對它們排名。
- 偶然內聚(coincidental cohesion)是 模組部分任意分組。一個偶然模組無關行為的火車殘骸。它是“Lady GaGa，魷魚和汽車”模組，它們的描述會是複合且複雜的句子。這個在SQL裡的最佳例子是OTLT（查詢表（One True Lookup Table））設計缺陷。這是它裡面有對整個實體架構的查詢表。
- 邏輯性內聚(logical cohesion)是模組部分按它們邏輯上做同樣的事進行分組，即使本質上它們是不同的。在SQL裡最常見的例子是在任何表上進行更新、插入或刪除的通用模組——在“Lady GaGa，魷魚和汽車”上。用動態SQL，XML和CLR進行實現。
- 時間性內聚(temporal cohesion)是模組部分按它們處理時分組。例如，對於整個系統，進行所有初始化工作的模組。
- 過程性內聚(procedural cohesion)是模組部分是因為它們總是緊跟特定操作順序。例如，當一個使用者登入到資料庫，我們會檢查用特權可並記錄登入。不把這些事放在各個模組裡，在上層的控制下，我們寫整合的一塊來完成這一切。
- 通訊性內聚(communicational cohension)是模組部分因它們在同樣的資料庫元上操作進行分組。例如在一個儲存過程裡，UPDATE的一系列語句影響同樣列，基於先前模組做的事。
- 順序性內聚(sequential cohesion)是模組部分因為從一個部分的輸出是另一個部分的輸入，像流水線一樣。在SQL裡，可以看下臨時表的使用，在磁帶檔案系統裡用來替換。
- 功能性內聚(functional cohesion)是模組只做一件定義明確的工作，像一個數學函式。這才是我們模組裡想要的，它是功能性程式語言的基礎。沒有副作用或外部資料。
如果在你的軟體工程課程裡錯過這些，你可以網上找下它們的具體定義。
耦合度（Coupling）
耦合度是模組之間的相互獨立性。如果你的模組需要特定的順序執行，它們是強耦合度。如果它們之間可以獨立執行，可以像樂高一樣堆積，它們是鬆散或弱耦合的。耦合有好幾類，從低到高排序是：
- 內容耦合（Content coupling）是一個模組的修改依賴於另一個模組的內部操作。控制模組的跳入與調出。在SQL裡，使用者自定義函式（UDF）的使用和CLR是最好的例子。直到執行的時候你才知道會發生什麼。
- 公共耦合(Common coupling)是兩個模組共用同樣的全域性資料。這聽起來像SQL裡的表，但它指的是在公共資料上有2個做同樣工作的方法。做同樣的工作很快變成幾乎一樣的工作。
- 外部耦合（External coupling）是兩個模組共享一個外部強加的資料格式，通訊協議，或裝置介面。理想的，我們不需要擔心外部環境。這是在資料庫裡，分層架構不做任何形式或包裝。
- 控制耦合（Control coupling）是一個模組通過傳遞標記控制執行。直到它的主模組告訴它，你不知道這個模組會做什麼。這也是在SQL程式設計裡，使用BIT標記不好的一個原因。
- 標記耦合（Stamp coupling）是模組共享複合資料結構，且只使用它的一部分。在SQL裡可以使用檢視實現。
- 資料耦合（Data coupling）是模組共享簡單資料元。想下傳遞引數；這是隻共享的資料元。
- 非直接耦合（Message Coupling）是最寬鬆的耦合型別。模組不相互依賴，它們使用公共介面來交換少引數的資訊。這更多是物件導向的方法，但你會在觸發器、異常處理和其他SQL特性裡看到它。
這個在我的《SQL 程式設計風格》書裡關於儲存過程編寫的章節裡會有簡單的介紹。同時，你也可以閱讀下DeMarco, Yourdon, Constantine, Myers或其它軟體工程先驅。這已經不是簡單的SQL程式設計了。在你寫任何語言的程式碼前，這些都是你應該知道的。
好的SQL儲存過程
一般而言，好的儲存過程是高內聚，低耦合，它不使用控制結構的缺陷，除非是必須的。對於過程化開發人員，這個是意外。理由是儘可能多的把“程式設計的元素”放入單純的SQL，這樣優化器可以更好的處理程式碼。
如何實現？下篇會告訴你。
英文連結：
http://www.sqlservercentral.com/articles/Stairway+Series/Procedures+in+Database+design/70891/
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