Các khái niệm cơ bản của DB2: Giới thiệu về các kiểu dữ liệu có cấu trúc và
các bảng được định kiểu
Roman Melnyk, Phát triển thông tin DB2
Tóm tắt: Kiểu dữ liệu có cấu trúc là kiểu dữ liệu do người dùng định nghĩa với
các yếu tố không phải là nhỏ nhất, đúng hơn, chúng có thể bị phân chia và có thể
hoặc được sử dụng một cách riêng rẽ hoặc như là một dữ liệu đơn, khi thích hợp.
Bài viết này giới thiệu cho bạn khái niệm của các kiểu dữ liệu có cấu trúc và chỉ
cho bạn biết, bằng một ví dụ đang hoạt động, cách để xây dựng và chạy với các
kiểu dữ liệu có cấu trúc, phân cấp kiểu dữ liệu và các bảng được định kiểu.
Cơ sở dữ liệu vạn năng DB2 của IBM (DB2 Universal Database - DB2 UDB) cho
các hệ điều hành Linux, UNIX và Windows cho phép dùng các kiểu dữ liệu có cấu
trúc. Kiểu dữ liệu có cấu trúc là dạng dữ liệu do người dùng định nghĩa có chứa
một chuỗi các thuộc tính, mỗi thuộc tính trong các thuộc tính đó có một kiểu dữ
liệu. Mỗi thuộc tính là đặc tính giúp mô tả thể hiện của kiểu. Ví dụ: Nếu chúng ta
định nghĩa một kiểu có cấu trúc có tên là address_t, thì thành phố có thể là một
trong những thuộc tính của kiểu dữ liệu có cấu trúc. Các kiểu dữ liệu có cấu trúc
giúp dễ sử dụng dữ liệu, chẳng hạn như địa chỉ, hoặc là một đơn vị dữ liệu đơn,
hoặc là các mục dữ liệu riêng biệt, mà không cần phải lưu giữ mỗi dữ liệu của các
dữ liệu (hoặc các thuộc tính) này trong một cột riêng biệt.
Thường xảy ra nhất là các kiểu dữ liệu có cấu trúc được lưu trữ trong cơ sở dữ
liệu:
Như là các giá trị trong một hoặc nhiều cột, được định nghĩa bằng cách sử
dụng các kiểu dữ liệu có cấu trúc như là các kiểu dữ liệu của chúng. (Xem
Liệt kê 1 và Liệt kê 2.)
Như là các hàng trong một bảng (bảng được định kiểu) có các cột được
định nghĩa bởi các thuộc tính của các kiểu dữ liệu có cấu trúc. Trong trường
hợp này, bảng được tạo ra bằng kiểu dữ liệu có cấu trúc, và bạn không xác
định riêng cho cột trong định nghĩa bảng. (Xem Liệt kê 3.)
Các kiểu dữ liệu có cấu trúc
Kiểu dữ liệu có cấu trúc có thể được sử dụng như là kiểu cho một cột trong bảng
thông thường (Liệt kê 1 và 2), kiểu cho toàn bộ bảng (hoặc khung nhìn), hoặc như
là thuộc tính của một kiểu dữ liệu có cấu trúc khác (Liệt kê 3). Khi được sử dụng
làm kiểu cho bảng, thì bảng được biết như là bảng được định kiểu (Liệt kê 3).
Bạn có thể tạo một bảng với các cột có kiểu dữ liệu cấu trúc với cùng cách mà bạn
sẽ tạo ra bảng bằng cách sử dụng các kiểu dữ liệu đã có sẵn trong DB2. Trong cả
hai trường hợp, bạn phải chỉ định kiểu dữ liệu cho mỗi cột trong bảng. Nếu cột này
là cột của kiểu dữ liệu có cấu trúc, thì bạn xác định tên của kiểu dữ liệu cấu trúc
làm kiểu dữ liệu của nó (Liệt kê 1).
Các kiểu dữ liệu có cấu trúc có hành vi gọi là tính kế thừa. Một kiểu dữ liệu có cấu
trúc có thể có các kiểu dữ liệu con, là các kiểu dữ liệu có cấu trúc khác sử dụng lại
tất cả các thuộc tính của nó và chứa các thuộc tính cụ thể của nó. Kiểu dữ liệu mà
kiểu dữ liệu con thừa kế các thuộc tính được gọi là siêu kiểu của nó. Một phân cấp
kiểu là tập các kiểu dữ liệu con dựa trên cùng một siêu kiểu; các siêu kiểu ưu việt
trong hệ thống phân cấp được gọi là kiểu gốc của hệ thống phân cấp.
Hãy sử dụng câu lệnh CREATE TYPE để tạo kiểu dữ liệu có cấu trúc, và sử dụng
câu lệnh DROP để xóa kiểu dữ liệu có cấu trúc.
Khi bạn tạo một kiểu dữ liệu có cấu trúc, thì DB2 tự động tạo ra một hàm kiến
thiết đối với kiểu dữ liệu này và tạo ra cả hai trình biến đổi và trình quan sát đối
với các thuộc tính của kiểu dữ liệu. Bạn có thể sử dụng hàm kiến thiết và phương
thức trình biến đổi để tạo ra các thể hiện của kiểu dữ liệu có cấu trúc và sau đó bạn
có thể chèn các các thể hiện này vào cột của bảng.
Chức năng trình kiến thiết có cùng tên với kiểu dữ liệu có cấu trúc gắn với
nó. Hàm kiến thiết không có tham số và trả về thể hiện của kiểu dữ liệu với
tất cả các thuộc tính của nó được đặt giá trị rỗng.
Phương thức trình biến đổi tồn tại đối với từng thuộc tính của kiểu dữ liệu
có cấu trúc. Khi bạn gọi ra phương thức trình biết đổi trên một thể hiện của
kiểu dữ liệu có cấu trúc và xác định một giá trị mới cho thuộc tính liên quan
của nó, phương thức này trả về một thể hiện mới với thuộc tính được cập
nhật với giá trị mới.
Phương thức trình quan sát tồn tại cho từng thuộc tính của kiểu dữ liệu có
cấu trúc. Khi bạn gọi ra phương thức trình quan sát trên một thể hiện của
kiểu dữ liệu có cấu trúc, phương thức trả về giá trị của thuộc tính cho thể
hiện đó.
Để gọi phương thức trình biến đổi hoặc quan sát trên một thể hiện của kiểu dữ liệu
có cấu trúc, bạn hãy sử dụng toán tử hai dấu chấm (..) (Liệt kê 1, 2, và 3).
Bảng được định kiểu
Một bảng được định kiểu là bảng được xác định với kiểu dữ liệu có cấu trúc do
người dùng định nghĩa. Các bảng được định kiểu lưu giữ các thể hiện của các kiểu
dữ liệu có cấu trúc theo hàng, trong đó mỗi thuộc tính của kiểu dữ liệu được lưu
trữ trong một cột riêng biệt, trong thực tế, tên và kiểu dữ liệu của các thuộc tính
của các dữ liệu có cấu trúc trở thành tên và kiểu dữ liệu của các cột của bảng được
định kiểu. Tương tự như các kiểu dữ liệu có cấu trúc, các bảng được định kiểu có
thể là một phần của hệ thống bảng, bao gồm một bảng gốc đơn, các siêu bảng và
các bảng con.
Bạn hãy sử dụng câu lệnh CREATE TABLE để tạo ra một bảng được định kiểu,
và sử dụng câu lệnh DROP để xóa bảng được định kiểu. Một bảng được định kiểu
đang bị xóa không thể có bất kỳ bảng con nào. Bạn cũng có thể xóa toàn bộ hệ
thống phân cấp bảng bằng cách chỉ định các từ khoá HIERARCHY trong câu lệnh
DROP (DROP TABLE HIERARCHY <root-table-name>).
Ví dụ chi tiết
Đối với ví dụ này, ta sẽ sử dụng cơ sở dữ liệu SAMPLE đi kèm với DB2 UDB. Ví
dụ của chúng tôi yêu cầu kết nối cơ sở dữ liệu để bắt đầu, và chỉ vậy, và đối với ví
dụ này, cơ sở dữ liệu SAMPLE sẽ làm việc khá tốt.
Chúng ta sẽ tạo ra bảng có tên là CLIENTS với bốn cột. CLIENT_ID là cột định
tên do hệ thống tạo ra; CLIENT_LNAME và CLIENT_FNAME chứa tương ứng
họ và tên mới của khách; và ADDRESS là cột của kiểu dữ liệu có cấu trúc của
kiểu Address_t. (qui ước thường dùng là đặt tên cho kiểu dữ liệu cấu trúc với hậu
tố '_t ' để định tên của chúng như kiểu dữ liệu có cấu trúc một cách rõ ràng.)
Chúng ta sẽ cần phải tạo kiểu dữ liệu có cấu trúc trước khi chúng ta tạo ra bảng
CLIENTS (Liệt kê 1). Chúng ta sẽ sử dụng hình thức đơn giản nhất của câu lệnh
CREATE TYPE, bằng cách chỉ xác định bốn thuộc tính (đường, thành phố, tỉnh và
mã bưu điện - postal_code) và câu MODE DB2_SQL yêu cầu.
Để lấy ra dữ liệu có cấu trúc từ một bảng, phải có một số cách để chuyển đổi kiểu
thành một giá trị vô hướng đơn mà kiểu của nó, bản thân kiểu dựa trên một trong
những dữ liệu DB2 được xây dựng sẵn. Để thực hiện việc chuyển đổi này, trước
tiên chúng ta phải tạo hàm biến đổi FROM SQL và sau đó kết hợp hàm biến đổi
này với một nhóm biến đổi.
Trước tiên, chúng ta sẽ tạo ra một hàm biến đổi vô hướng có tên là
ADDRESS_TRANSFORM, bằng cách sử dụng câu lệnh CREATE FUNCTION
(SQL vô hướng, bảng hay dòng). Trong ví dụ này, chúng ta xác định tham số đầu
vào có tên là addr của kiểu Address_t. Chúng ta cũng xác định hàm này sẽ trả về
VARCHAR (42), đủ lớn để chứa các thuộc tính địa chỉ được nối vào nhau. Thân
của hàm SQL bao gồm câu lệnh RETURN, trong đó các thuộc tính địa chỉ đối với
một thể hiện của kiểu dữ liệu có cấu trúc Address_t tìm được thông qua các
phương thức quan sát của chúng (được xác định bởi toán tử '..') và được nối với
nhau (bởi toán tử '||' ) thành một chuỗi đơn để hình thành một địa chỉ gửi thư.
Trước khi có thể sử dụng hàm biến đổi này, chúng ta phải sử dụng câu lệnh
CREATE TRANSFORM để kết hợp các hàm biến đổi ADDRESS_TRANSFORM
với tên nhóm và kiểu dữ liệu. Câu lệnh CREATE TRANSFORM cho phép dùng
hàm hiện có như một hàm biến đổi. Nếu bạn không xác định tên nhóm khi bạn
chạy một ứng dụng tham chiếu đến kiểu dữ liệu có cấu trúc, thì DB2 sử dụng tên
nhóm có tên là DB2_PROGRAM và giả định rằng tên nhóm này đã được xác định
cho kiểu dữ liệu có cấu trúc. Nếu DB2_PROGRAM chưa được xác định cho kiểu
dữ liệu có cấu trúc, thì bạn có thể tạo nhóm đó cho kiểu dữ liệu có cấu trúc của
bạn.
Chúng tôi sẽ đưa ra câu lệnh CREATE TRANSFORM, xác định kiểu dữ liệu có
cấu trúc Address_t và tên nhóm DB2_PROGRAM. Câu lệnh FROM SQL xác
định hàm cụ thể sẽ được sử dụng để biến đổi một giá trị thành giá trị của kiểu dữ
liệu được xây dựng sẵn biểu diễn kiểu dữ liệu có cấu trúc. Mệnh đề WITH