數據庫設計（5/9）：存儲過程名稱

對於設計和建立數據庫徹底是個新手？不要緊，Joe Celko， 世界上讀者數量最多的SQL做者之一，會告訴你這些基礎。和往常同樣，即便是最專業的數據庫老手，也會給他們帶來驚喜。Joe是DMBS雜誌是多年來最受 讀者喜好的做者。他在美國、英國，北歐，南美及非洲傳授SQL知識。他在ANSI / ISO SQL標準委員會工做了10年，爲SQL-89和SQL-92標準作出了傑出貢獻。

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 Joe Celko會談下數據庫設計裏存儲過程和它的位置。他所寫的是使人深思的東西，即便是有經驗的數據庫開發人員。

在第一篇，咱們因它們是什麼並區分它們命名數據元。在第二篇，咱們用SQL裏給咱們的數據類型和簡單的行或列約束來模型化數據元。在第三篇，咱們把這些行放入表成爲實體，關係和輔助數據。在第四篇，咱們有了基礎表，把它們鏈接在一塊兒，增長從索引，並建立了視圖。

這應該會給你萬事俱備，倒是錯誤的感受。在一個很是簡單的數據庫裏，這是對的。但在一個真正的數據庫有更多的架構來考慮。在這些架構外的其餘東西事：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）和存儲過程（stored procedures）——我只用一般的方式命名。儘管ANS/ISO標準裏，T-SQL和其餘產品能夠得到更高的佔有慾。理由很簡單：這些東西創建在早期SQL產品使用的現有文件系統上。這些程序結構是用來彌補在早期產品裏缺乏申明式代碼。這些供應商有鎖在今天「代碼博物館」不能地址他們客戶羣的用戶。

存儲過程名稱（Procedure Headers）

SQL容許存儲過程代碼模塊在架構裏保存。同時在標準SQL裏有SQL/PSM語言，你會使用像T-SQL的專門語言。這些語言一般是Algol家族的成員；那就是說他它們有IF-THEN-ELSE，WHILE循環和有BEGIN-END做用域的代碼塊。

這些專用語言的大多數從未想用作程序開發。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，你能夠避免全部的面向過程，每一個表像文件和代碼同樣對待，好像數據庫是個過程化的文件系統。若是你喜歡疼痛，大可敲個釘子到你身體，因此不用糾結。

存儲過程的目的更像個視圖。它們授予全部用戶在全部時間會用一樣的方式作一樣的工做。視圖封裝了一個查詢並給它一個名稱，所以建立了一個虛擬表。存儲過程用一樣的方式封裝了UPDATE，INSERT，DELETE和SELECT，但增長了參數。

在存儲過程名稱裏一個參數（parameter ）就是個「持有人（place holder）」，參數值（argument ）是傳給存儲過程的實際值。T-SQL參數過去只限制於簡單的標量值。如今，它們能夠是表值和XML字符。讓咱們從簡單的標量參數開始。

編譯器讀取參數值，並檢查數據類型，範圍和確保它是有效的其餘事項。編譯器會作比你想象還多的事。看下這個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，浮點表示法有點意思。若是你以DECIMAL或FLOAT轉化指數計數法，確定沒問題：

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

但如今把字符串的指數計數法，嘗試轉化它爲DECIMAL或FLOAT，你確定會出現問題：

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

若是轉化字符，你要用這樣的指數代碼：

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

如今嘗試傳這些測試值做爲參數，看看它們的結果：

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）和預期的同樣。

你不能傳表達式做爲參數值，但你能夠傳本地變量，它是表達式值預先設置的。這就是說這個會報錯：

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

但這個會成功執行：

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;

你會看到新的SQL編程會嘗試傳遞XML或CSV（逗號分割值（Comma Separated Values））列表字符做爲參數值。它們增長了解析器的負擔（XML解析器或任何寫出來用來分割CSV字符的任何代碼）並讓它們的數據完整性受到危險。SQL Server能夠處理超過2000的參數值，對於現實中的狀況已經足夠能應付。

在參數列表裏另外一個未使用的功能是默認值。這個語法很是簡單。參數聲明後一個「=」和一個合適的定值。

若是參數值沒有提供，就會使用默認值。

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;

除非你特別分配參數值到參數，它們是從左到右的順序分配。

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)

最後，參數能夠用做輸出。這就是說它須要在調用的模塊裏有個本地變量，這樣的話，返回值纔有地方可去。這是展現這個語法的例子：

 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;

軟件工程基礎

關於存儲過程標題就講這些；那存儲過程的具體內容呢？嗯，咱們如今暫時不講。咱們先講下原則讓，而後再看看特定的工具。咱們須要一個高度來看如何編寫代碼——軟件工程（Software Engineering）。

軟件工程的基礎不在SQL裏修改。但現實徹底不同。咱們大多數（從學LISP,APL,FP,Haskell或其它外來語言學起，對這些程序員例外）學過從Algol-60進化而來的結構化編程語言。適用於過程化語言的原則一樣適用於SQL存儲過程。

在近1970年，咱們發現咱們能夠在程序裏寫出更好（更快，正確，更易維護的）的代碼，在代碼裏有本地代碼塊規則和代碼模塊，都是一個入口一個出口。咱們避免GO TO語句，並使用簡單的一系列控制結構。這是結構化編程的進步。

內聚度（Cohesion）

內聚度是一個模塊作且只作一件事會很好：那是邏輯上的內聚性。模塊應該高內聚。模塊的命名格式應該是「<動做><對象>」，這裏「<對象>」是數據模型裏特定的邏輯單元，「<動做>」是單一明確的行動。有不少內聚類型。咱們從最差到最好對它們排名。

1. 偶然內聚(coincidental cohesion)是模塊部分任意分組。一個偶然模塊無關行爲的火車殘骸。它是「Lady GaGa，魷魚和汽車」模塊，它們的描述會是複合且複雜的句子。這個在SQL裏的最佳例子是OTLT（查詢表（One True Lookup Table））設計缺陷。這是它裏面有對整個實體架構的查詢表。
2. 邏輯性內聚(logical cohesion)是模塊部分按它們邏輯上作一樣的事進行分組，即便本質上它們是不一樣的。在SQL裏最多見的例子是在任何表上進行更新、插入或刪除的通用模塊——在「Lady GaGa，魷魚和汽車」上。用動態SQL，XML和CLR進行實現。
   
3. 時間性內聚(temporal cohesion)是模塊部分按它們處理時分組。例如，對於整個系統，進行全部初始化工做的模塊。
   
4. 過程性內聚(procedural cohesion)是模塊部分是由於它們老是緊跟特定操做順序。例如，當一個用戶登陸到數據庫，咱們會檢查用特權可並記錄登陸。不把這些事放在各個模塊裏，在上層的控制下，咱們寫集成的一塊來完成這一切。
5. 通訊性內聚(communicational cohension)是模塊部分因它們在一樣的數據庫元上操做進行分組。例如在一個存儲過程裏，UPDATE的一系列語句影響一樣列，基於先前模塊作的事。
   
6. 順序性內聚(sequential cohesion)是模塊部分由於從一個部分的輸出是另外一個部分的輸入，像流水線同樣。在SQL裏，能夠看下臨時表的使用，在磁帶文件系統裏用來替換。
   
7. 功能性內聚(functional cohesion)是模塊只作一件定義明確的工做，像一個數學函數。這纔是咱們模塊裏想要的，它是功能性編程語言的基礎。沒有反作用或外部數據。
   

若是在你的軟件工程課程裏錯過這些，你能夠網上找下它們的具體定義。

耦合度（Coupling）

耦合度是模塊之間的相互獨立性。若是你的模塊須要特定的順序執行，它們是強耦合度。若是它們之間能夠獨立運行，能夠像樂高同樣堆積，它們是鬆散或弱耦合的。耦合有好幾類，從低到高排序是：

1. 內容耦合（Content coupling）是一個模塊的修改依賴於另外一個模塊的內部操做。控制模塊的跳入與調出。在SQL裏，用戶自定義函數（UDF）的使用和CLR是最好的例子。直到運行的時候你才知道會發生什麼。
2. 公共耦合(Common coupling)是兩個模塊共用一樣的全局數據。這聽起來像SQL裏的表，但它指的是在公共數據上有2個作一樣工做的方法。作一樣的工做很快變成幾乎同樣的工做。
3. 外部耦合（External coupling）是兩個模塊共享一個外部強加的數據格式，通訊協議，或設備接口。理想的，咱們不須要擔憂外部環境。這是在數據庫裏，分層架構不作任何形式或包裝。
4. 控制耦合（Control coupling）是一個模塊經過傳遞標記控制執行。直到它的主模塊告訴它，你不知道這個模塊會作什麼。這也是在SQL編程裏，使用BIT標記很差的一個緣由。
5. 標記耦合（Stamp coupling）是模塊共享複合數據結構，且只使用它的一部分。在SQL裏可使用視圖實現。
6. 數據耦合（Data coupling）是模塊共享簡單數據元。想下傳遞參數；這是隻共享的數據元。
7. 非直接耦合（Message Coupling）是最寬鬆的耦合類型。模塊不相互依賴，它們使用公共接口來交換少參數的信息。這更可能是面向對象的方法，但你會在觸發器、異常處理和其餘SQL特性裏看到它。

這個在個人《SQL 編程風格》書裏關於存儲過程編寫的章節裏會有簡單的介紹。同時，你也能夠閱讀下DeMarco, Yourdon, Constantine, Myers或其它軟件工程先驅。這已經不是簡單的SQL編程了。在你寫任何語言的代碼前，這些都是你應該知道的。

好的SQL存儲過程

通常而言，好的存儲過程是高內聚，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。理由是儘量多的把「編程的元素」放入單純的SQL，這樣優化器能夠更好的處理代碼。

如何實現？下篇會告訴你。

原文連接：

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