数据库设计（5/9）：存储过程名称

时间：2021-07-08 08:18:33

对于设计和创建数据库完全是个新手？没关系，Joe Celko， 世界上读者数量最多的SQL作者之一，会告诉你这些基础。和往常一样，即使是最专业的数据库老手，也会给他们带来惊喜。Joe是DMBS杂志是多年来最受 读者喜爱的作者。他在美国、英国，北欧，南美及非洲传授SQL知识。他在ANSI / ISO SQL标准委员会工作了10年，为SQL-89和SQL-92标准做出了杰出贡献。

 Joe Celko会谈下数据库设计里存储过程和它的位置。他所写的是令人深思的东西，即使是有经验的数据库开发人员。

在第一篇，我们因它们是什么并区分它们命名数据元。在第二篇，我们用SQL里给我们的数据类型和简单的行或列约束来模型化数据元。在第三篇，我们把这些行放入表成为实体，关系和辅助数据。在第四篇，我们有了基础表，把它们连接在一起，增加从索引，并创建了视图。

这应该会给你万事俱备，却是错误的感觉。在一个非常简单的数据库里，这是对的。但在一个真正的数据库有更多的架构来考虑。在这些架构外的其他东西事：游标（cursors）、触发器（triggers）和存储过程（stored procedures）。有更多像整理、翻译，特权和诸如此类的东西。我将只处理这3个东西——游标（cursors）、触发器（triggers）和存储过程（stored procedures）——我只用通常的方式命名。尽管ANS/ISO标准里，T-SQL和其他产品可以获得更高的占有欲。理由很简单：这些东西建立在早期SQL产品使用的现有文件系统上。这些程序结构是用来弥补在早期产品里缺少申明式代码。这些供应商有锁在今天“代码博物馆”不能地址他们客户群的用户。

存储过程名称（Procedure Headers）

SQL允许存储过程代码模块在架构里保存。同时在标准SQL里有SQL/PSM语言，你会使用像T-SQL的专门语言。这些语言通常是Algol家族的成员；那就是说他它们有IF-THEN-ELSE，WHILE循环和有BEGIN-END作用域的代码块。

这些专用语言的大多数从未想用做程序开发。对于T-SQL的首要规则（The rules of thumb）是不写超过50行的的过程，且不使用PRINT。但事实上，你可以避免所有的面向过程，每个表像文件和代码一样对待，好像数据库是个过程化的文件系统。如果你喜欢疼痛，大可敲个钉子到你身体，所以不用纠结。

存储过程的目的更像个视图。它们授予所有用户在所有时间会用同样的方式做同样的工作。视图封装了一个查询并给它一个名称，因此创建了一个虚拟表。存储过程用同样的方式封装了UPDATE，INSERT，DELETE和SELECT，但增加了参数。

在存储过程名称里一个参数（parameter ）就是个“持有人（place holder）”，参数值（argument ）是传给存储过程的实际值。T-SQL参数过去只限制于简单的标量值。现在，它们可以是表值和XML字符。让我们从简单的标量参数开始。

编译器读取参数值，并检查数据类型，范围和确保它是有效的其他事项。编译器会做比你想象还多的事。看下这个T-SQL：

1 SELECT ISDATE ('2010-01-01'); -- TRUE
2 SELECT CAST ('2010-01-01' AS DATE); -- no problem
3 SELECT ISDATE ('010-01-01'; --TRUE
4 SELECT CAST ('010-01-01' AS DATE); -- error

同事，浮点表示法有点意思。如果你以DECIMAL或FLOAT转化指数计数法，肯定没问题：

1 SELECT CAST (62.3E8 AS DECIMAL(18,5)); -- returns 6230000000.00000
2 SELECT CAST (62.3E8 AS FLOAT); -- returns 6230000000

但现在把字符串的指数计数法，尝试转化它为DECIMAL或FLOAT，你肯定会出现问题：

1 SELECT CAST ('62.3E8' AS DECIMAL(18,5)); -- error
2 SELECT CAST ('62.3E8' AS FLOAT); -- returns 6230000000

如果转化字符，你要用这样的指数代码：

1 SELECT CAST(CAST ('62.3E8' AS FLOAT) AS DECIMAL(18,5)); -- 6230000000.00000

现在尝试传这些测试值作为参数，看看它们的结果：

1 CREATE PROCEDURE Test
2 (@in_test_date DATE,
3  @in_test_decimal DECIMAL(18,5))
4 AS
5 BEGIN
6 SELECT @in_test_date, @in_test_decimal;
7 END;
 
EXEC Test '2010-01-01', 62.3E8;

返回值（2010-01-01, 6230000000.00000）和预期的一样。

你不能传表达式作为参数值，但你可以传本地变量，它是表达式值预先设置的。这就是说这个会报错：

EXEC Test '2010-01-01', 62.3 * POWER(10, 8) ;

但这个会成功执行：

1 BEGIN
2 DECLARE @local_decimal DECIMAL (18,5);
3 SET @local_decimal = 62.3 * POWER(10, 8);
4 EXEC Test '2010-01-01', @local_decimal ;
5 END;

你会看到新的SQL编程会尝试传递XML或CSV（逗号分割值（Comma Separated Values））列表字符作为参数值。它们增加了解析器的负担（XML解析器或任何写出来用来分割CSV字符的任何代码）并让它们的数据完整性受到危险。SQL Server可以处理超过2000的参数值，对于现实中的情况已经足够能应付。

在参数列表里另一个未使用的功能是默认值。这个语法非常简单。参数声明后一个“=”和一个合适的定值。

如果参数值没有提供，就会使用默认值。

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;

除非你特别分配参数值到参数，它们是从左到右的顺序分配。

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)

最后，参数可以用作输出。这就是说它需要在调用的模块里有个本地变量，这样的话，返回值才有地方可去。这是展示这个语法的例子：

 1 CREATE PROCEDURE Test
 2 (@in_test_date DATE OUTPUT,
 3  @in_test_decimal DECIMAL(18,5) OUTPUT)
 4 AS
 5 BEGIN
 6 SET @in_test_date = '2010-12-25';
 7 SET @in_test_decimal = 789;
 8 END; 
 9 
10 BEGIN
11 DECLARE @local_date DATE;
12 DECLARE @local_decimal DECIMAL(18,5);
13 SELECT @local_date, @local_decimal; --returns (NULL, NULL)
14 EXEC Test @local_date OUTPUT, @local_decimal OUTPUT
15 SELECT @local_date, @local_decimal; -- returns (2010-12-25, 789.00000)
16 END;

软件工程基础

关于存储过程标题就讲这些；那存储过程的具体内容呢？嗯，我们现在暂时不讲。我们先讲下原则让，然后再看看特定的工具。我们需要一个高度来看如何编写代码——软件工程（Software Engineering）。

软件工程的基础不在SQL里修改。但现实完全不一样。我们大多数（从学LISP,APL,FP,Haskell或其它外来语言学起，对这些程序员例外）学过从Algol-60进化而来的结构化编程语言。适用于过程化语言的原则同样适用于SQL存储过程。

在近1970年，我们发现我们可以在程序里写出更好（更快，正确，更易维护的）的代码，在代码里有本地代码块规则和代码模块，都是一个入口一个出口。我们避免GO TO语句，并使用简单的一系列控制结构。这是结构化编程的进步。

内聚度（Cohesion）

内聚度是一个模块做且只做一件事会很好：那是逻辑上的内聚性。模块应该高内聚。模块的命名格式应该是“<动作><对象>”，这里“<对象>”是数据模型里特定的逻辑单元，“<动作>”是单一明确的行动。有很多内聚类型。我们从最差到最好对它们排名。

  1. 偶然内聚(coincidental cohesion)是模块部分任意分组。一个偶然模块无关行为的火车残骸。它是“Lady GaGa，鱿鱼和汽车”模块，它们的描述会是复合且复杂的句子。这个在SQL里的最佳例子是OTLT（查询表（One True Lookup Table））设计缺陷。这是它里面有对整个实体架构的查询表。
  2. 逻辑性内聚(logical cohesion)是模块部分按它们逻辑上做同样的事进行分组，即使本质上它们是不同的。在SQL里最常见的例子是在任何表上进行更新、插入或删除的通用模块——在“Lady GaGa，鱿鱼和汽车”上。用动态SQL，XML和CLR进行实现。
  3. 时间性内聚(temporal cohesion)是模块部分按它们处理时分组。例如，对于整个系统，进行所有初始化工作的模块。
  4. 过程性内聚(procedural cohesion)是模块部分是因为它们总是紧跟特定操作顺序。例如，当一个用户登录到数据库，我们会检查用特权可并记录登录。不把这些事放在各个模块里，在上层的控制下，我们写集成的一块来完成这一切。
  5. 通信性内聚(communicational cohension)是模块部分因它们在同样的数据库元上操作进行分组。例如在一个存储过程里，UPDATE的一系列语句影响同样列，基于先前模块做的事。
  6. 顺序性内聚(sequential cohesion)是模块部分因为从一个部分的输出是另一个部分的输入，像流水线一样。在SQL里，可以看下临时表的使用，在磁带文件系统里用来替换。
  7. 功能性内聚(functional cohesion)是模块只做一件定义明确的工作，像一个数学函数。这才是我们模块里想要的，它是功能性编程语言的基础。没有副作用或外部数据。

如果在你的软件工程课程里错过这些，你可以网上找下它们的具体定义。

耦合度（Coupling）

耦合度是模块之间的相互独立性。如果你的模块需要特定的顺序执行，它们是强耦合度。如果它们之间可以独立运行，可以像乐高一样堆积，它们是松散或弱耦合的。耦合有好几类，从低到高排序是：

  1. 内容耦合（Content coupling）是一个模块的修改依赖于另一个模块的内部操作。控制模块的跳入与调出。在SQL里，用户自定义函数（UDF）的使用和CLR是最好的例子。直到运行的时候你才知道会发生什么。
  2. 公共耦合(Common coupling)是两个模块共用同样的全局数据。这听起来像SQL里的表，但它指的是在公共数据上有2个做同样工作的方法。做同样的工作很快变成几乎一样的工作。
  3. 外部耦合（External coupling）是两个模块共享一个外部强加的数据格式，通信协议，或设备接口。理想的，我们不需要担心外部环境。这是在数据库里，分层架构不做任何形式或包装。
  4. 控制耦合（Control coupling）是一个模块通过传递标记控制执行。直到它的主模块告诉它，你不知道这个模块会做什么。这也是在SQL编程里，使用BIT标记不好的一个原因。
  5. 标记耦合（Stamp coupling）是模块共享复合数据结构，且只使用它的一部分。在SQL里可以使用视图实现。
  6. 数据耦合（Data coupling）是模块共享简单数据元。想下传递参数；这是只共享的数据元。
  7. 非直接耦合（Message Coupling）是最宽松的耦合类型。模块不相互依赖，它们使用公共接口来交换少参数的信息。这更多是面向对象的方法，但你会在触发器、异常处理和其他SQL特性里看到它。

这个在我的《SQL 编程风格》书里关于存储过程编写的章节里会有简单的介绍。同时，你也可以阅读下DeMarco, Yourdon, Constantine, Myers或其它软件工程先驱。这已经不是简单的SQL编程了。在你写任何语言的代码前，这些都是你应该知道的。

好的SQL存储过程

一般而言，好的存储过程是高内聚，低耦合，它不使用控制结构的缺陷，除非是必须的。对于过程化开发人员，这个是意外。理由是尽可能多的把“编程的元素”放入单纯的SQL，这样优化器可以更好的处理代码。

如何实现？下篇会告诉你。

原文链接：

http://www.sqlservercentral.com/articles/Stairway+Series/Procedures+in+Database+design/70891/

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