DB2数据库对象基础知识

1、DB2数据库对象基本数据库对象 数据库对象是一个数据库的构造块（building block）。DB2 提供了不同类型的数据库对象来存储和表示不同信息。通过使用数据定义语言（DDL），可以创建、修改和删除数据库对象。要操纵数据库对象，可以使用数据操纵语言（DML），例如 SELECT、UPDATE、INSERT 和 SELECT 语句。常用的数据库对象有：表 用户定义数据类型 约束 视图 索引 除了 Family Fundamentals 教程里介绍的一些数据库对象外，还有一些其他的对象，很多开发人员在开发 DB2 应用程序时会发现这些对象比较有用。本节我们将介绍这些对象。在继续之前，有一点要

2、注意：在下面看到的一些例子中，对象名称是以小写形式指定的。无论 DB2 在哪个平台上运行，它总是以大写形式存储名称，除非标识符的名称以双引号（）括起来了。例如，下面的语句创建一个名为 employee（小写）的表，该表的列定义与表 EMPLOYEE（大写）是一样的。CREATE TABLE employee LIKE employee别名 别名（alias） 是指一个已有的表、视图的另一个名称，也叫昵称（nickname）。别名也可以作为另一个别名的昵称。与这些对象一样，别名也可以被创建或删除，可以有与之相关的注释。下面是 CREATE ALIAS 语句的一些例子：CREATE ALIAS a

3、liastab1 FOR tab1;CREATE ALIAS bob.aliastab1 FOR tom.tab1;CREATE SYNONYM bob.aliastab2 FOR bob.aliastab1;可以看到，CREATE ALIAS 语句比较简单。可以在源对象所在的同一模式中创建别名（如第 1 行），或者也可以全限定别名（如第 2 行）。为了与 DB2 for zSeries 兼容，使用关键字 SYNONYM 代替 ALIAS 也是合法的（如第 3 行）。使用别名时无需专门的授权或权限。不过，需要获得与别名所引用的底层对象相关的授权。关于数据库对象权限的完整清单，请参考 DB2 D

4、BA 认证教程 Server management（请参阅 参考资料）。前面已提到，我们也可以为 昵称 创建别名。昵称是引用位于联邦系统上的数据表或视图的数据库对象。联邦数据库支持超出了本教程的范围。在本教程系列的第 2 部分，Data manipulation ，我们将学习更多有关联邦系统的知识。要为别名添加注释，可以发出以下语句：COMMENT ON aliastab1 IS My first alias on tab1要删除一个别名，使用 DROP 语句，这与所有其他数据库对象是一样的：DROP ALIAS aliastab1序列对象 序列（sequence）是一种数据库对象，这种对象允

5、许自动生成值。序列对象与标识列（identity column）不同，标识列是要与一个特定的表绑在一起的，而序列是一种全局的、独立的对象，同一个数据库中的任何表都可以使用它。标识列是序列对象的一种特例。因此，标识列的特征也适用于序列对象。下面就例释了一条 CREATE SEQUENCE 语句：CREATE SEQUENCE myseq AS INTEGER START WITH 360 INCREMENT BY 10 NO MAXVALUE CYCLE CACHE 20 任何包括 0 在内的数字数据类型都可用于序列值。这些类型包括 SMALLINT、INTEGER、BIGINT 或 DECIM

6、AL。基于这些数据类型的任何用户定义独特类型（distinct type）也都可以用于序列值。这进一步扩展了用户定义独特类型在应用程序中的使用。 如上面的例子所示，您可以为序列对象指定起始值，从而自定义序列对象。在这个例子中，序列的第一个值是 360。后续值的生成是由 INCREMENT BY 子句控制的。这里还支持正、负常量，以产生升序和降序值。 缺省情况下，一个序列所生成的最小值和最大值是由该序列数据类型的取值范围来界定的。例如，INTEGER 类型的序列值必须处在 -2,147,483,647 到 2,147,483,647 之间的范围内。在 DB2 SQL Reference Guid

7、e 中可以找到所有数字数据类型的取值范围。为了改变这种缺省行为，可以使用 MINVALUE 和 MAXVALUE 选项来为生成的值设置一个边界。如果达到了最小值或最大值，那么可以使用另一个选项，即 CYCLE 或 NO CYCLE 来规定序列值是否应该循环。注意，如果 CYCLE 生效，则序列就可以生成重复的值。CACHE 选项允许 DB2 将一些预先分配好空间的值保留在内存中，以提高性能。CACHE 20 是缺省的行为。关于这个选项有一点要谨记：如果在所有缓存的值被使用之前关闭 DB2，那么任何缓存的值和未使用的值都将被丢弃。当 DB2 重新启动时，又会生成和缓存下一块的值，从而造成值之间的

8、不连续，即值之间存在间隔。如果应用程序不允许值之间有间隔，可以考虑使用 NOCACHE 选项。如果没有使用缓存，则性能就会下降，因为要频繁地生成序列数字。每当生成一个新值的时候，都会写下一条日志记录。因此，更高效的做法是根据请求来获取值，并将这些值缓存在内存中。通过 ALTER SEQUENCE 语句，可以更改序列对象的特征。除了序列值的数据类型以外，上面所讨论的所有的设置都可以修改。要获得完整的语法，请参考 DB2 SQL Reference Guide （请参阅 参考资料）。删除一个序列对象与删除任何其他的数据库对象是一样的，不同之处是这里还要使用到一个 RESTRICT 关键字。这样可以

9、防止在有依赖的情况下删除序列。DROP SEQUENCE myseq RESTRICT生成和获取序列值 序列是一种数据库对象，因此对序列的访问也是由权限来控制的。缺省情况下，只有序列的创建者，即 SYSADM 和 DBADM 拥有该对象的 USAGE 权限。如果希望其他用户也能够使用序列，则需要使用下面的语句：GRANT USAGE ON SEQUENCE seq_object_name TO PUBLIC有两种表达式可用于生成和获取序列值。NEXTVAL FOR seq-name 用于获取下一个序列值，而 PREVVAL FOR seq-name 则用于获取上一个生成的序列值。下面的例子例释

10、了这些表达式的使用。INSERT INTO t1 VALUES (NEXTVAL FOR myseq, BOB);INSERT INTO t1 VALUES (NEXTVAL FOR myseq, PAT);COMMIT;INSERT INTO t1 VALUES (NEXTVAL FOR myseq, GENE);ROLLBACK;INSERT INTO t1 VALUES (NEXTVAL FOR myseq, PAUL);VALUES PREVVAL FOR myseq INTO :hostvar假设我们以一个空表 t1 开始，myseq 的下一个序列值是 1。如果禁用了 autocom

11、mit，则在执行上述语句之后，t1 将包含下面几行：1NAME-1BOB2PAT4PAUL 3 record(s) selected.虽然为 GENE 生成的值被回滚了，但是 DB2 并没有再次使用它。因而，下一个为 PAUL 生成的序列值就是 4，而不是 3。 这个例子中的最后一条语句展示了如何使用 PREVVAL 表达式。宿主变量 :hostvar 存储当前会话中生成的最后一个值。如果想保存前面生成的值，那么应该在生成下一个值之前保存 PREVVAL 值。临时表 顾名思义，临时表（temporary table）不是永久性的数据库对象。临时表与普通的表在行为上是一样的，不同之处是，并非所有

12、的功能和选项都是受支持的和/或是必需的。临时表只能维持在一次连接期间。当连接关闭时，在此连接内声明的所有临时表都将自动删除掉。 只有声明临时表的会话或应用程序才能访问临时表。如果两个应用程序用相同的名字创建了一个临时表，该临时表的每个实例仍然是惟一的。因而，完全不必担心出现临时数据冲突的情况。由于临时表只允许单连接（single-connection）访问，因此这里无需使用锁。这正是临时表的一个主要的性能优势。声明临时表 要声明一个临时表，必须存在一个 USER 临时表空间（不同于 SYSTEM 临时表空间），用以存储临时表的定义和内容。SYSTEM 临时表空间只是 DB2 在内部用来执行诸如

13、排序之类操作的。下面这条简单的语句将创建一个用户临时表空间。CREATE USER TEMPORARY TABLESPACE usertempspace MANAGED BY SYSTEM USING (usertempspace)声明全局临时表时，可以使用很多可选子句。下面的例子对这些子句的特性作了说明。DECLARE GLOBAL TEMPORARY TABLE t_dept ( deptid CHAR(6）， deptname CHAR(20) )ON COMMIT DELETE ROWS NOT LOGGEDIN usertempspace在这个例子中，声明了临时表 t_dept，这个

14、表有两列。ON COMMIT DELETE ROWS 子句规定在每次执行 COMMIT 操作时删除临时表的内容。在 DB2 V8 中，可以选择记录对临时表的更改，以便回滚。这个例子规定对该表的更改是 NOT LOGGED。这意味着对该表的任何操作，包括创建以及更改，都不做日志记录。如果在一个工作单位内创建表，然后回滚，则临时表将被删除。另一方面，如果在此工作单位内删除该表，则该表在恢复时将没有任何行。无需使用 IN 子句来指定该临时表将要使用的用户临时表空间。如果没有指定该信息，DB2 就会搜索最适用的表空间。如果找不到用户临时表空间，DB2 将产生一个错误。让我们看看另一个例子：DECLAR

15、E GLOBAL TEMPORARY TABLE t_proj LIKE project ON COMMIT PRESERVE ROWS WITH REPLACE IN usertempspace临时表 t_proj 是用 LIKE 关键字声明的，因此它拥有与名为 project 的持久表或视图相同的列定义。ON COMMIT PRESERVE ROWS 子句表明，在执行 COMMIT 语句时，该临时表中的所有行都将被保留。因此，这些行就可以在下一次事务中用于进一步的处理。在同一次会话中使用相同的名称声明另一个临时表之前，首先必须删除该临时表。可以显式地删除该表，也可以像这里一样使用 WITH

16、 REPLACE 选项。如果使用了 WITH REPLACE 选项，DB2 将隐式地删除所有数据，删除该临时表，并用新的定义重新创建该临时表。如果使用了 连接池（connection pooling），WITH REPLACE 选项用起来就十分方便了。连接池是用于重用数据库连接的一种机制，这样就不必完全按照要求分配和回收资源。这些操作的开销都是相当大的，尤其是在有大量执行很短事务的连接时，更是如此。由于没有释放连接，先前使用的临时表就可能得不到清除。下一个使用该连接的应用程序就可能使用上一次执行时遗留下来的数据。因此，使用 WITH REPLACE 选项可以保证用新的定义刷新所声明的临时表。模

17、式与数据库对象 大多数数据库对象都是用一个 模式（schema） 和一个 对象名（object name）标识的。数据库模式为数据库对象提供逻辑上的分类。下面例释了这种分为两部分的对象名：DB2ADMIN.EMPLOYEEHRPROD.AUDIT_VIEWHRPROD.AUDIT_TRIG如果在访问数据库对象时没有指定模式，则用于建立数据库连接的用户 ID 将被设为缺省的模式。例如，如果用户 db2admin 连接到一个数据库，并创建表 T1，则 DB2 将创建一个名为 db2admin.T1 的表。此后所有引用非全限定（unqualified）表名 T1 的 SQL 语句都解析为 db2ad

18、min.T1。DB2 专用寄存器：CURRENT SCHEMA 您在进行自己的数据库工作时可能已经发现，用同为对象的模式的用户 ID 连接到一个数据库并非总是可行的。而硬编码（hard-coding）应用程序以完全限定对象也不是最好的解决办法。幸运的是，DB2 允许使用 SET CURRENT SCHEMA 命令更改当前模式。缺省情况下，CURRENT SCHEMA DB2 专用寄存器被设置为连接到数据库的 USER。如果更改 CURRENT SCHEMA，那么任何非全限定的数据库对象都会在前面加上新的值。当前模式可以通过下面这个命令获得：VALUES CURRENT SCHEMA要对它进行更

19、改，只需使用下面的命令：SET SCHEMA=db2adminDB2应用程序开发数据库对象例程 在本节中，我们将介绍更多类型的数据库对象。这些对象统统都叫做 例程（routine）。从功能上分，主要有三种例程：存储过程（stored procedure）、函数（function）和方法（method）。（要了解这些类型之间的更多不同之处，请参阅 存储过程、函数和方法。）例程是封装了与某一特定任务相关的编程和数据库逻辑的数据库对象。有效地使用例程可以简化应用程序的代码，并增加代码的可重用性。例如，如果将某种业务逻辑封装在一个例程中，那么对此业务规则的更改只会影响那个特定的例程。从而可最小化对应用

20、程序的更改。例程是在数据库服务器上定义和处理的。这样就允许应用程序利用数据库服务器的能力，从而减少客户机上的处理负载。通常，复杂的业务逻辑需要多条 SQL 语句。这些语句要分别地从客户机发送到服务器，如果数据库活动很多，就会产生大量的网络传输。如果将这些操作放在一个例程中，那么客户机和服务器之间的网络传输就会大大减少，从而可以提高应用程序的总体性能。加强安全的能力是使用例程的另一个关键优势。例程可用于屏蔽对底层数据库对象的直接访问。用 EXECUTE 权限调用一个例程就足够了，无需拥有访问底层数据库对象的显式的权限。例程的不同实现 例程有几种可能的实现：内置（built-in）例程是 DB2

21、系统附带的。这些例程定义在一个系统模式中，例如 SYSIBM、SYSPROC、SYSFUN 和 SYSTOOLS。 Sourced 例程只适用于函数。sourced 例程复制另一个函数的语义。 外部（external）例程是用一种外部的编程语言实现的。对于 DB2 V8.1，可以用下列受支持的语言开发例程： Java 语言 C/C+ OLE（仅用于存储过程） OLE DB（仅用于表函数） SQL 例程是用 SQL Procedural Language （SQL PL）实现的。DB2 SQL PL 是 SQL Persistent Stored Modules (SQL/PSM) 语言标准的一

22、个子集。该标准是与 SQL 一起用来编写存储过程、函数和方法的结构化编程语言的基础。它将 SQL 数据访问的容易性与简单编程语言的流控制结构相结合。这就是 SQL PL 如此流行的一个主要原因。存储过程、函数和方法 存储过程 是一种数据库对象，它包含用于访问和修改一个或多个表中数据的专门程序。在一个存储过程内，可以以一定的流逻辑包装多条 SQL 语句。存储过程可以作为对客户机应用程序或其他例程的子例程扩展。存储过程的执行和管理是由一个关系数据库管理系统（RDBMS）控制的。函数 是可以自定义的 SQL 扩展。可以在 SQL 语句（例如一个 select-list 或 FROM 子句）中调用函数

23、。有四种类型的函数：聚合（aggregate）函数、标量（scalar）函数、行（row）函数以及 表（table）函数。 存储过程通常用于封装复杂的应用程序逻辑，以及执行开销较大的数据库操作，例如多表联结和游标操作。而函数 尤其是 SQL 函数 通常包含更简单的操作。编写在 SQL 函数中的语句将展开到引用它们的 SQL 语句中，与这些 SQL 语句一起执行。这导致这些语句在执行时动态编译。如果一条 SQL 语句中使用了一个复杂的 SQL 函数，则 DB2 要求使用附加的资源来编译它，并生成一个数据访问计划。这样将影响整个运行时性能。 方法 用于封装为结构类型提供行为的逻辑，结构类型包含一个

24、或多个指定的属性，各属性有其自己的数据类型。DB2 专用寄存器：CURRENT PATH 与大多数 DB2 数据库对象一样，一个完整的例程名由一个模式和一个例程名组成。 DB2 专用寄存器 CURRENT SCHEMA可以为大多数数据库对象解析模式，但不能为例程解析模式。相反，DB2 是使用 CURRENT PATH 专用寄存器来定位例程的。通过下面的命令可以获得 CURRENT PATH 设置：VALUES CURRENT PATH缺省路径包含三个系统模式，后面跟有连接到数据库的当前用户。例如：SYSIBM,SYSFUN,SYSPROC,DB2ADMIN下面是一些例子和技巧，您可以用它们来更

25、新 PATH：SET PATH=CURRENT PATH,USER2VALUES CURRENT PATH-SYSIBM,SYSFUN,SYSPROC,DB2ADMIN,USER21 record(s) selected.嵌入式 SQL 程序嵌入式 SQL 简介 DB2 为开发人员提供了不同的编程方法来编写应用程序。最直接的一种方法是嵌入式 SQL 编程。这种编程方法是 直接的，因为程序嵌入了直接与 DB2 交互的 SQL 语句。程序可以用下列受支持的编程语言中的任何一种来编写：C/C+ FORTRAN COBOL Java 语言 （SQLJ） 如何构造嵌入式 SQL 语句取决于所选择的编程语

26、言。C/C+ 和 FORTRAN 中的嵌入式 SQL 语句前面要加上 EXEC SQL 关键字：EXEC SQL SELECT lastname,empid INTO :hostvar1, :hostvar2 FROM employee WHERE deptno=OPERATIONS;COBOL 中的嵌入式 SQL 语句非常类似于 C/C+ 中的那些嵌入式 SQL 语句，不同的是在语句的后面要使用 END-EXEC 关键字：EXEC SQL SELECT lastname,empid INTO :hostvar1, :hostvar2 FROM employee WHERE deptno=OP

27、ERATIONS END-EXEC;Java 语言中的嵌入式 SQL 语句与前面两个例子中展示的那些嵌入式 SQL 语句稍微有些不同，这里必须指定语句将来执行时所在的连接上下文。下面是一个例子：#sql myConnCtx SELECT lastname, empid INTO :hostvar1, :hostvar2 FROM employee WHERE deptno=OPERATIONS;为了让您更好地了解嵌入式 SQL 语句是什么样子的，下面给出了用 C 编写的一个程序的代码片断。在本系列（请参阅 参考资料）的第 3 篇教程中，您将了解到更多关于程序预编译和实际代码开发的知识。int

28、TbBasic(void) int rc = 0; struct sqlca sqlca; EXEC SQL BEGIN DECLARE SECTION; char hostVarStmt50; EXEC SQL END DECLARE SECTION; /* delcare cursor */ EXEC SQL DECLARE c1 CURSOR FOR SELECT deptnumb, deptname FROM org WHERE deptnumb = 40; /* open cursor */ EXEC SQL OPEN c1; /* fetch cursor */ EXEC SQL

29、FETCH c1 INTO :deptnumb, :deptname; while (sqlca.sqlcode != 100) printf( %8d %-14sn, deptnumb, deptname); EXEC SQL FETCH c1 INTO :deptnumb, :deptname; /* close cursor */ EXEC SQL CLOSE c1; /* prepare the statement */ strcpy(hostVarStmt, DELETE FROM org WHERE deptnumb = 15); EXEC SQL PREPARE Stmt FRO

30、M :hostVarStmt; /* execute the statement */ EXEC SQL EXECUTE Stmt; /* ROLLBACK the transaction */ EXEC SQL ROLLBACK; return 0;静态 SQL 在前一小节中，我们演示了两种不同类型的嵌入式 SQL 语句：静态嵌入式 SQL 和动态嵌入式 SQL。这个例子中的 SELECT 语句说明了静态 SQL 的使用。编写静态 SQL 时，必须指定完整的语句。表名、列名以及所引用的数据类型都是已知的。惟一可以在运行时指定的信息是使用宿主变量的 SQL 语句的 WHERE 子句中的值。编译

31、静态 SQL 语句（或者，用 DB2 术语更确切地说，准备好的（prepared）SQL 语句）时，将为其生成数据访问计划，并存储在数据库中的一个包里面。当调用包含该语句的应用程序时，这个包将被执行。由于在运行时不需要编译语句，因此执行静态 SQL 时没用编译开销。在准备语句时，DB2 使用数据库统计信息和配置参数来估计和获得访问计划。如果数据库统计信息有变化，则预先生成的访问计划可能不如一开始生成时那样是最佳的。创建包和将包与数据库绑定时，要对准备静态 SQL 语句的人进行授权。只要执行包的人拥有包的 EXECUTE 权限，他就不需要具备该包中所引用的数据库对象上的显式的权限。动态 SQL

32、动态（Dynamic SQL） 语句是在运行时动态处理的。语句的结构直到执行应用程序时才需要。注意，嵌入式 SQL 简介 中展示的例子 SQL 语句使用动态 SQL 来 PREPARE 和 EXECUTE 一条 DELETE 语句。DELETE 语句的文本存储在一个宿主变量 hostVarStmt 中。当该语句 PREPARE 好后，系统将生成该语句的一个可执行格式，并将其存储在数据库中的一个包里面。一旦生成了数据访问计划，准备好的语句就可以 EXECUTE 了。听起来好像有点熟悉，不是吗？是的：这两个处理阶段与静态 SQL 语句正好是一样的。惟一的不同点是，动态 SQL 的 PREPARE

33、和 EXECUTE 都是在运行时进行，而静态 SQL 在预编译时准备访问计划，并将其保存在数据库中。动态 SQL 语句必须总是在执行之前准备好，不管是否有相同的语句（相同的访问计划）一次又一次地重复使用。为了最小化这些准备工作的开销，DB2 提供了 包缓存（也叫 动态查询缓存），用以将经常使用的访问计划保存在内存中。包缓存（package cache）明显地减少了重复的 SQL 准备请求的代价，然而发起和响应准备请求的开销仍然存在。在准备语句时，总是使用当前数据库统计信息。因此，就可以生成最佳的数据访问路径。SQL 语句的授权是在运行时决定的。执行应用程序的人必须有适当的权限来访问语句中所引用

34、的数据库对象。下一小节将更详细地讨论 DB2 权限。安全考虑 要预编译嵌入式静态 SQL 程序，用户需要程序中所引用数据库对象的显式的权限。由于预编译或 PREPARE 阶段会生成一个包，并将其存储在数据库中，因此该用户还必须拥有 BINDADD 权限，以便添加新的包到数据库中。为了执行带有静态 SQL 的程序，用户只需具有相关包上的 EXECUTE 权限。编译嵌入式动态 SQL 程序的用户也需要 BINDADD 权限。这里不再需求其他的权限，因为动态 SQL 不是在编译时准备的。在程序执行时，用户需要所有必需的权限来发出每条 SQL 语句，同时还需要为嵌入式 SQL 程序创建的包上的 EXE

35、CUTE 权限。下面的表总结了预编译和执行一个只有静态 SQL 或只有动态 SQL 的程序所需的权限。 静态 SQL 与动态 SQL在下面的表中，让我们总结并详细阐述我们所学到的关于静态 SQL 和动态 SQL 的知识：基于驱动程序的 API基于驱动程序的 API虽然大多数供应商都支持嵌入式 SQL 数据库访问，但如果您想要使用同样的源代码，并将嵌入式 SQL 应用程序部署到多个数据库系统上，那么还需要一个额外的工作。必须用不同供应商的特定的预编译器预编译程序。还必须生成数据访问计划，并绑定到目标数据库。为了增加应用程序的可移植性，还应考虑使用本节介绍的 基于驱动程序的解决方案。基于驱动程序的

36、解决方案需要一个驱动程序管理器（driver manager），这是与应用程序打交道的界面。驱动程序管理器提供了一套工业标准的应用程序编程接口（API），用于访问数据源。应用程序调用这些 API，然后被编译，再与管理器的库链接。因为驱动程序遵从标准，所以应用程序可以很容易地使用（或装载）正确的驱动程序来访问不同供应商的数据源。 在下面几小节中，我们将看看 DB2 支持的一些 API。在本系列后面的教程中，您将更详细地了解这些 API。CLI 和 ODBC API DB2 Call Level Interface (CLI) 是 IBM 对 DB2 数据库服务器的可调用 SQL 接口。CLI 是

37、用于数据访问的一个 C/C+ 应用程序编程接口（API）。您可以使用 DB2 CLI 开发动态应用程序，就像使用嵌入式动态 SQL 语句进行开发一样。在这两种情况下，SQL 语句都是在运行时准备和处理的。嵌入式动态 SQL 要求有一个预编译器，而 DB2 CLI 则没有这种要求。您只需编译应用程序，并与 DB2 CLI 驱动程序库链接。DB2 CLI 是基于 Microsoft Open Database Connectivity (ODBC) 和 X/Open CLI 标准的。在 ODBC 环境中，应用程序与数据库服务器之间的联系要通过 ODBC 驱动程序管理器。该管理器动态地加载应用程序需

38、连接的数据库服务器所需的驱动程序。ODBC 提供某些级别的功能支持，当前的 DB2 CLI 遵从 ODBC 3.51。要开发 DB2 CLI 应用程序，需要 DB2 Application Development Client。它包括编译和链接 CLI 应用程序时所有必需的头文件和库。而要开发 ODBC 应用程序，则需要 Microsoft 提供的一个 ODBC Developers Software Kit。下面的图对 DB2 CLI 与 ODBC 环境作了快速的比较。OLE DB 与 ADO.NET API Microsoft Object Link Embedded Database (

39、OLE DB) 是一套接口，它为应用程序提供了对存储在不同信息源上的数据的统一访问，这些不同的信息源包括关系数据源和非关系数据源。OLE DB 架构由 OLE DB 提供者和 OLE DB 消费者组成。DB2 同时支持这两种角色。为了使 DB2 能够充当 OLE DB 提供者，必须要有 IBM OLE DB Provider for DB2。这是一个本地驱动程序，支持通过 OLE 接口提取或查询 DB2 数据。下面的图展示了一个可作为 OLE DB 消费者的 DB2 数据库，它可以访问来自任何遵从 OLE DB 的数据源（例如一个电子表格）的数据。同样的 DB2 服务器也可以作为一个 OLE

40、DB 提供者，为 OLE DB 消费者提供数据。ActiveX Data Object .NET (ADO.NET) 是 Microsoft 提供的另一种数据访问应用程序接口。它是一种新的数据访问模型，将其前任（ADO）最好的特性与传统的数据库访问相结合，集成了 XML 支持，是一种断开连接的（disconnected）数据架构。有三种方法从一个 .NET 应用程序连接到一个 DB2 数据库，如下图所示。 JDBC 和 SQLJ API 至今为止，Java 平台已经享誉多时，但仍有很多人正在致力于扩展其功能和提高其性能。访问和操纵 DB2 的 Java 程序可以使用 Java Database

41、 Connectivity (JDBC) API，以及 Embedded SQL for Java (SQLJ) 标准。这两个选项都是供应商无关的 SQL 接口，通过标准化的 Java 方法为应用程序提供数据访问。JDBC 是用于关系数据库访问的 实际上的 标准 Java API，这种访问通过强大的面向对象的接口，使用动态 SQL。JDBC 将动态 SQL 传递给 DB2 附带的一个 JDBC 驱动程序。DB2 通过 JDBC API 执行 SQL 语句，结果被传回给 Java 代码。JDBC 类似于 DB2 CLI，您无需预编译或绑定 JDBC 程序，因为 JDBC 使用动态 SQL。而 S

42、QLJ 程序则包含静态嵌入式 SQL 语句。准备一个 SQLJ 程序时需要通过类似于预编译和绑定的步骤。在编译 SQLJ 源文件之前，必须用 SQLJ 翻译器对其进行翻译，以创建本地 Java 源代码。完成翻译后，需要使用 DB2 for Java profile customizer (db2profc) 创建 DB2 包。DB2 遗留的基于CLI 的 JDBC 驱动程序 根据 Java 2 Platform, Enterprise Edition (J2EE) 规范，用于获得数据访问的 Java 方法和接口可以打包成 JDBC 驱动程序。DB2 JDBC 驱动程序分为遗留的基于 CLI 的

43、驱动程序和新的通用 JDBC 驱动程序。遗留的基于 CLI 的 JDBC 驱动程序建立在本地 DB2 CLI 之上。这里有两个实现类。第一个是 JDBC Type 2 driver，也叫 app driver。它是由类 com.ibm.db2.jdbc.app.DB2Driver 实现的。另一个实现是 JDBC Type 3 driver，也叫 net driver。要使用 app driver，必须在 JDBC 程序执行时所在的客户机上安装一个 DB2 客户机。所有 JDBC 调用都被转换成 DB2 CLI 调用。DB2 JDBC Type 3 driver 也将 JDBC 调用映射为 DB

44、2 CLI。有了这个驱动程序，就不必在客户机上安装 DB2 客户机。然而，还是需要一个 JDBC 侦听器（或 JDBC 监护程序）。DB2 V8 中摒弃了 net driver，而推荐 Type 4 driver。在下一小节我们将讨论 Type 4 driver。DB2 Universal JDBC 驱动程序 Fixpak 2 of DB2 V8 引入了 DB2 Universal JDBC 驱动程序。之所以称之为 通用（universal） 驱动程序，是因为它使用 Distributed Relational Database Architecture (DRDA) 协议，所有 DB2 家族

45、的数据库都共用该协议。该驱动程序支持与使用 Type 4 driver 架构的 DB2 服务器建立直接 Java 连接。该驱动程序也有两个实现类，分别叫做 Java Common Client (JCC) Type 2 driver 和 JCC Type 4 driver。实现类的名称是 com.ibm.db2.jcc.DB2Driver。结束语 本教程介绍了 DB2 应用程序开发的基础。在进行开发之前，您需要熟悉不同类型的数据库对象。在本教程中，介绍了一些高级的数据库对象。别名、序列对象以及临时表常用于简化应用程序的代码。存储过程、函数和方法主要用于封装程序和数据库逻辑。本教程讨论了使用例程

46、的一些优点，例如减少网络传输，加强安全，以及提高代码的可重用性。您应该根据应用程序逻辑的复杂性，选择将逻辑封装在过程和函数中。存储过程可作为程序的子例程，通常包含复杂的应用程序逻辑。而用户定义函数则是对 SQL 的一种扩展。它们以简单的语句和逻辑高效地执行。 在本教程中，我们还介绍了一些编程方法。嵌入式 SQL 编程允许将 SQL 语句嵌入在用 C/C+、FORTRAN、COBOL 或 Java 语言编写的程序中。本教程还强调了静态 SQL 代码和动态 SQL 代码的特征。您需要理解两者之间的不同之处，以便在使用静态 SQL 语句与使用动态 SQL 语句之间作出选择。应用程序编程接口，例如 C

47、LI、ODBC、ADO、OLE DB 和 JDBC 都是动态程序。DB2 提供了本地驱动程序，使得应用程序能够通过这些接口使用 DB2 数据。而 SQLJ 则是一种用 Java 语言编写的静态程序。我们还讨论了关于应用程序如何使用这些 API 与 DB2 打交道的基础。掌握了本教程中介绍的这些 DB2 应用程序开发基础，现在您就可以学习更多关于不同开发方法的深入的信息。附录资料：不需要的可以自行删除 数据库系统全面概述第一章 数据库系统概论 本章目的在于使读者对数据库系统的基本知识能有一个较为全面的了解，为今后的学习和工作打下基础。本章重点介绍了有关数据库结构和数据库系统组织的基本知识和基本概

48、念，以及常见的三种类型的数据库系统的特点。重点介绍关系数据库的有关知识。1.1 数据管理技术发展史 随着生产力的不断发展，社会的不断进步，人类对信息的依赖程度也在不断地增加。数据作为表达信息的一种量化符号，正在成为人们处理信息时重要的操作对象。所谓数据处理就是对数据的收集、整理、存储、分类、排序、检索、维护、加工、统计和传输等一系列工作全部过程的概述。数据处理的目的就是使我们能够从浩瀚的信息数据海洋中，提取出有用的数据信息，作为我们工作、生活等各方面的决策依据。数据管理则是指对数据的组织、编码、分类、存储、检索和维护，它是数据处理的一个重要内容中心。数据处理工作由来以久，早在1880年美国进行

49、人口普查统计时，就已采用穿孔卡片来存储人口普查数据，并采用机械设备来完成对这些普查数据所进行的处理工作。电子计算机的出现以及其后其硬件、软件的迅速发展，加之数据库理论和技术的发展，为数据管理进入一个革命性阶段提供有力的支持。根据数据和应用程序相互依赖关系、数据共享以及数据的操作方式，数据管理的发展可以分为三个具有代表性的阶段，即人工管理阶段、文件管理阶段和数据库管理阶段。【1】人工管理阶段 这一阶段发生于六十年代以前，由于当时计算机硬件和软件发展才刚刚起步，数据管理中全部工作，都必须要由应用程序员自己设计程序完成去完成。由于需要与计算机硬件以及各外部存储设备和输入输出设备直接打交道，程序员们常

50、常需要编制大量重复的数据管理基本程序。数据的逻辑组织与它的物理组织基本上是相同的，因此当数据的逻辑组织、物理组织或存储设备发生变化时，进行数据管理工作的许多应用程序就必须要进行重新编制。这样就给数据管理的维护工作带来许多困难。并且由于一组数据常常只对应于一种应用程序，因此很难实现多个不同应用程序间的数据资源共享。存在着大量重复数据，信息资源浪费严重。【2】文件管理阶段 这一阶段发生于六十年代，由于当时计算机硬件的发展，以及系统软件尤其是文件系统的出现和发展，人们开始利用文件系统来帮助完成数据管理工作，具体讲就是：数据以多种组织结构（如顺序文件组织、索引文件文件组织和直接存取文件组织等）的文件形

51、式保存在外部存储设备上，用户通过文件系统而无需直接与外部设备打交道，以此来完成数据的修改、插入、删除、检索等管理操作；使用这种管理方式，不仅减轻进行数据管理的应用程序工作量，更重要地是，当数据的物理组织或存储设备发生变化时，数据的逻辑组织可以不受任何影响，从而保证了基于数据逻辑组织所编制的应用程序也可以不受硬件设备变化的影响。这样就使得程序和数据之间具有了一定的相互独立性。 但由于数据文件的逻辑结构完全是根据应用程序的具体要求而设计，它的管理与维护完全是由应用程序本身来完成，因此数据文件的逻辑结构与应用程序密切相关，当数据的逻辑结构需要修改时，应用程序也就不可避免地需要进行修改；同样当应用程序

52、需要进行变动时，常常又会要求数据的逻辑结构进行相应的变动。在这种情况下，数据管理中的维护工作量也是较大的。更主要的是由于采用文件的形式来进行数据管理工作，常常需要将一个完整的、相互关联的数据集合，人为地分割成若干相互独立的文件，以便通过基于文件系统的编程来实现来对它们的管理操作。这样做同样会导致数据的过多冗余和增加数据维护工作的复杂性。例如人事部门、教务部门和医务部门对学生数据信息的管理，这三个部门中有许多数据是相同的，如姓名、年龄、性别等，由于是各部门均是根据自己的要求，建立各自的数据文件和应用程序，这样不仅造成了大量的相同数据重复存储，而且在修改时，常常需要同时修改三个文件中的数据项，如修

53、改学生年龄，此外若需要增加一个描述学生的数据项，如通讯地址，那么所有的应用程序就必须都要进行相应的修改。除此之外，采用文件系统来帮助进行数据管理工作，在数据的安全和保密等方面，也难以采取有效的措施加以控制。【3】数据库管理阶段 1在不断改进和完善文件系统的过程中，从六十年代后期开始，人们逐步研究和发展了以数据的统一管理和数据共享为主要特征的数据库系统。即在数据在统一控制之下，为尽可能多的应用和用户服务，数据库中的数据组织结构与数据库的应用程序相互间有较大的相对独立性等。与以往前数据管理方法和技术相比，利用数据库系统来进行数据管理工作具有以下三个显著特点：（1）从整体角度组织数据 数据库系统与文

54、件系统的最大差别就在于前者在描述数据时，不仅仅是对数据本身进行描述，而且对数据之间的相互联系也进行了描述。因此在组织数据时是从一个相对较高的整体角度进行的，而不是仅仅局限于个别的数据管理应用场合。如前面提到的人事部门、教务部门和医务部门对学生数据的管理工作，在利用数据库系统来进行管理时，若从整体考虑，其数据的组织结构如图1.1所示。图1.1 学生信息数据组织结构 采用这种数据组织不仅可以有效地解决了文件系统的数据组织中所存在的数据冗余以及数据一致性维护的问题。更主要的是它可以使人们从更高的全局角度出发，合理地组织数据，从而有利于更大范围内的数据资源的共享，提高信息的使用效率。（2）数据可为多个

55、应用服务 正因为数据库中的数据是从整体角度进行组织的，因此，数据库中所存储的数据往往就不仅局限于只为一二个应用提供服务，而是在更大范围内为仅可能多的应用提供服务，如图1.1所示的一个数据库中所存储的数据，就至少可以为三个部门的应用提供服务。而实际上如图1.1所示的数据组织结构仅仅只是一个学校数据管理数据库中的一小部分。与此同时由于数据库系统是以多级（层）组织模式对数据进行组织的，各级（层）模式之间的映射是由数据库系统自己完成的，这就使得数据与程序之间可以具有较高的物理和逻辑相对独立性。正是这一点，给数据库中的数据为多个应用提供服务奠定了基础。事实上数据库的规模越大，所能够提供的应用服务就可以越

56、多，也就越能体现出数据库在数据管理中的优势。当然这只是相对而言，随着数据库中数据规模的扩大，数据库应用系统的制作和维护的工作也在迅速增加。（3）有一个数据库系统的管理软件 任何数据库系统都包含一个管理软件，即数据库系统的管理软件，通常又称为数据库管理系统，它负责统一管理数据库系统中所有数据资源，是数据库系统与用户应用之间的接口，通过它，用户可以不必要了解过多的计算机硬件、软件和数据库本身许多专业知识，更不用去了解数据库系统是如何完成数据管理工作的具体细节，如文件如何打开、关闭、读、写等等，就可以通过编写一些较为简单数据库应用程序，很方便地完成在较高级别逻辑组织基础上的数据管理工作。除此之外，数

57、据库管理系统还负责完成在对数据库进行并发访问时，保证数据一致性的并发控制工作；保证数据安全性的访问控制工作；以及在数据库系统出现故障时，提供保证数据一致性和完整性的恢复机制等诸多数据库系统本身的各种管理控制工作。因此这里也可以看出，数据库管理系统功能的强弱及其各项性能指标的好坏，是衡量数据库系统质量的一个极其重要的因素。 利用数据库系统进行数据管理工作，不仅可以保证数据的物理组织结构和存储设备与数据库应用程序之间保持相互独立性；同时也可以保证数据的逻辑组织结构与数据库应用程序之间保持最大可能的相互独立性，即当数据的逻辑组织结构发生变化时，数据库应用程序的变动被限制在最小的范围内。由此可大大地减

58、少数据库应用程序的开发与维护的工作量。 在数据库管理阶段，根据数据库系统本身所支持的数据模型的特点及所采用的相应数据库系统技术，可以认为数据库管理到目前为止已发展经历了三代，即层次网状模型代、关系模型代和面向对象模型代。 （1）层次网状模型代:流行于六十至七十年代，在这一代中的数据库系统所支持的数据模型均是层次模型或网状模型。世界上第一个数据库系统是于1964年由美国通用电气公司开发成功的IDS（Integrated Data Store），它就是基于网状模型的数据库系统。IBM公司于六十年代末推出了第一个商品化的层次数据库系统IMS（Information Management Sytem）

59、,它们的出现与应用为数据库技术的发展奠定了基础。 （2）关系模型代:流行于七十至八十年代，在这一代中的数据库系统所支持的数据的数据模型均是关系模型。以关系（表）形式组织数据。1970年Codd提出了关系数据模型，由于其具有严格的数学基础，抽象级别较高，且简单清晰，便于理解应用。到了七十年代末，出现了不少关系数据库系统，其中具有代表性应首推IBM公司推出的SQL/DS和DB2两个商品化关系数据库系统。进行八十年代以后，关系数据库系统已成为数据库系统发展的主流，几乎所有新推出的数据库系统产品都是关系型的，它们中不仅有用于大型机和小型机数据库产品，而且有可用于微机的数据库产品。市场上开始出现关系数据

60、库的系列产品，这其中发行量较大且在我国用得较多的有Oracle、Sybase、Sysbase、Informix、FoxPro等。随着微机和计算机网络的广泛普及和应用，分布式数据库系统在八十年代后期，开始得到很大发展。其理论和技术日趋成熟。目前几乎所有分布式数据库系统均是关系型的，而且几乎所有主要关系数据库系统均已被扩充为分布式数据库系统。 （3）面向对象代:开始九十年代，在这一代中的数据库系统支持面向对象的数据模型。它是数据库技术与面向对象程序设计方法相结合的产物。作为新一代数据库系统，现在已有了一些商品化系统。但其具体应用尚不多。1.2 数据库系统 本节主要介绍有关数据库结构和数据库系统组织