InterBase и Delphi. Клиент-серверные базы данных
Покупка
Тематика:
Программирование в среде Delphi
Издательство:
ДМК Пресс
Автор:
Осипов Дмитрий Леонидович
Год издания: 2015
Кол-во страниц: 536
Дополнительно
Вид издания:
Практическое пособие
Уровень образования:
ВО - Бакалавриат
ISBN: 978-5-97060-254-6
Артикул: 712446.01.99
Книга посвящена разработке клиент-серверных приложений баз данных (БД) на платформе системы управления базами данных InterBase ( Firebird) и языка программирования Delphi. В ней представлено точное и полное описание инструментария разработчика, так необходимого для создания профессиональных проектов. Издание предназначено как для работающих с современными информационными технологиями студентов и преподавателей высших учебных заведений, так и для программистов, которые найдут в книге всё необходимое для самостоятельного проектирования клиент-серверных баз данных.
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
- ВО - Бакалавриат
- 09.03.01: Информатика и вычислительная техника
- 09.03.02: Информационные системы и технологии
- 09.03.03: Прикладная информатика
- 09.03.04: Программная инженерия
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов.
Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в
ридер.
InterBase и Delphi. Клиент-серверные базы данных Москва, 2015 Д. Л. Осипов
УДК 004.65:004.451 ББК 32.972.32 О73 Осипов Д. Л. О73 InterBase и Delphi. Клиент-серверные базы данных. – М.: ДМК Пресс, 2015. – 536 с.: ил. ISBN 978-5-97060-254-6 Книга посвящена разработке клиент-серверных приложений баз данных (БД) на платформе системы управления базами данных InterBase (Firebird) и языка программирования Delphi. В ней представлено точное и полное описание инструментария разработчика, так необходимого для создания профессиональных проектов. Издание предназначено как для работающих с современными информационными технологиями студентов и преподавателей высших учебных заведений, так и для программистов, которые найдут в книге всё необходимое для самостоятельного проектирования клиент-серверных баз данных. УДК 004.65:004.451 ББК 32.972.32 Все права защищены. Любая часть этой книги не может быть воспроизведена в какой бы то ни было форме и какими бы то ни было средствами без письменного разрешения владельцев авторских прав. Материал, изложенный в данной книге, многократно проверен. Но поскольку вероятность технических ошибок все равно существует, издательство не может гарантировать абсолютную точность и правильность приводимых сведений. В связи с этим издательство не несет ответственности за возможные ошибки, связанные с использованием книги. ISBN 978-5-97060-254-6 © Оформление, издание, ДМК Пресс, 2015 © Осипов Д. Л., 2015
Содержание ВВЕДЕНИЕ .....................................................................13 Часть I Проектирование базы данных .............................15 Глава 1 Немного истории ............................................16 Создание структурированного языка запросов ..................................................................................17 Возможности SQL .........................................................................................................................................18 InterBase ............................................................................................................................................................19 Реализация SQL в InterBase ..............................................................................................................20 Диалекты InterBase SQL .....................................................................................................................22 Резюме ...............................................................................................................................................................22 Глава 2 Введение в реляционную модель .......................23 Сущность и атрибуты ...................................................................................................................................24 Реляционная связь ........................................................................................................................................26 Целостность данных .....................................................................................................................................27 Доменные ограничения .......................................................................................................................27 Целостность сущностей .......................................................................................................................28 Ссылочная целостность .......................................................................................................................28 Корпоративная целостность ..............................................................................................................29 Модель «сущность–связь» .........................................................................................................................29 Нормализация данных .................................................................................................................................30 Резюме ...............................................................................................................................................................32 Глава 3 Создание базы данных .....................................33 Создание БД в консоли администрирования ......................................................................................33 Управление БД средствами SQL ..............................................................................................................36 Создание БД, CREATE DATABASE...............................................................................................36 Изменение БД, ALTER DATABASE ...............................................................................................38 Уничтожение БД, DROP DATABASE ...........................................................................................39 Резюме ...............................................................................................................................................................39 Глава 4 Типы данных и домены .....................................40 Типы данных ....................................................................................................................................................40 Точные числовые типы ........................................................................................................................41 Приближённые числовые типы ........................................................................................................41 Логический тип ......................................................................................................................................42 Строки символов ...................................................................................................................................42 Дата и время ............................................................................................................................................43 Большие бинарные объекты ..............................................................................................................45 Преобразование типов данных ..................................................................................................................46 Операции с данными ....................................................................................................................................47 Проверка на равенство значений .....................................................................................................47 Домены ..............................................................................................................................................................47 Определение домена в консоли администрирования ...............................................................49
Содержание Создание домена CREATE DOMAIN ............................................................................................50 Изменение домена ALTER DOMAIN.............................................................................................54 Удаление домена DROP DOMAIN .................................................................................................54 Как получить информацию о домене? ...................................................................................................54 Резюме ...............................................................................................................................................................55 Глава 5 Таблицы .........................................................56 Ключи .................................................................................................................................................................57 Создание значений ключа с помощью генератора .....................................................................58 Таблицы и консоль администрирования ...............................................................................................59 Создание таблицы, CREATE TABLE......................................................................................................61 Определение столбцов таблицы .......................................................................................................62 Первичный ключ ....................................................................................................................................66 Внешние ключи и связи между таблицами ..................................................................................66 Изменение таблицы ALTER TABLE .......................................................................................................69 Удаление таблицы DROP TABLE ............................................................................................................71 Временные таблицы ......................................................................................................................................71 Резюме ...............................................................................................................................................................72 Глава 6 Представления ................................................73 Представления и консоль администрирования ..................................................................................74 Создание представления, CREATE VIEW ...........................................................................................75 Модифицируемые представления ...........................................................................................................76 Ограничение WICH CHECK OPTION .........................................................................................78 Изменение представления ..........................................................................................................................78 Удаление представления, DROP VIEW ................................................................................................78 Резюме ...............................................................................................................................................................79 Глава 7 Индексы .........................................................80 Индексы на основе B-деревьев ..................................................................................................................81 Правила назначения пользовательских индексов ..............................................................................85 Создание индексов в консоли администрирования ..........................................................................86 Создание индекса, CREATE INDEX .......................................................................................................87 Подключение/отключение индекса, ALTER INDEX .......................................................................87 Удаление индекса, DROP INDEX ............................................................................................................88 Избирательность индекса ...........................................................................................................................88 Резюме ...............................................................................................................................................................90 Глава 8 Выборка данных и инструкция SELECT .................91 Порядок сортировки, ORDER BY ...........................................................................................................93 Ограничение количества строк в результирующем наборе ............................................................94 Условие отбора данных, предложение WHERE .................................................................................94 Сравнение .................................................................................................................................................95 Попадание в диапазон, BETWEEN .................................................................................................96 Начало строки с подстроки, STARTING WITH .........................................................................96 Проверка на вхождение подстроки, CONTAINING ..................................................................97 Соответствие шаблону, LIKE ............................................................................................................97 Проверка на неопределённость, IS NULL ....................................................................................98
Содержание 5 Вложенные запросы и проверка существования ................................................................................99 Подзапрос IN ...........................................................................................................................................99 Проверка существования EXISTS ............................................................................................... 100 Многократное сравнение ................................................................................................................. 101 Агрегирующие функции ........................................................................................................................... 102 Группировка данных GROUP BY ......................................................................................................... 103 Дополнительная фильтрация группы строк, HAVING ......................................................... 104 Резюме ............................................................................................................................................................ 104 Глава 9 Многотабличные запросы SELECT ....................105 Внутреннее соединение с помощью WHERE ................................................................................... 106 Соединение JOIN ........................................................................................................................................ 106 Соединение нескольких таблиц .................................................................................................... 108 Запросы к иерархическим данным ............................................................................................... 110 Слияние UNION ........................................................................................................................................ 111 Оптимизация запроса ................................................................................................................................ 112 Резюме ............................................................................................................................................................ 114 Глава 10 Редактирование данных ................................115 Вставка, инструкция INSERT ............................................................................................................... 115 Модификация, инструкция UPDATE ................................................................................................. 116 Удаление, инструкция DELETE ........................................................................................................... 118 Применение UDF-функций .................................................................................................................... 118 Резюме ............................................................................................................................................................ 119 Глава 11 Процедурный SQL ........................................120 Хранимая процедура .................................................................................................................................. 121 Комментарии ........................................................................................................................................ 122 Переменные .......................................................................................................................................... 123 Выборка данных с помощью SELECT…INTO .......................................................................... 124 Условный оператор IF…THEN…ELSE ......................................................................................... 124 Цикл WHILE…DO ............................................................................................................................. 125 Цикл выборки данных FOR SELECT…DO ............................................................................... 126 Оператор SUSPEND ......................................................................................................................... 127 Оператор EXIT ................................................................................................................................... 128 Вызов процедуры, EXECUTE PROCEDURE ................................................................................. 128 Триггер ............................................................................................................................................................ 129 Контекстные переменные ................................................................................................................ 130 Преобразование данных ................................................................................................................... 132 Ввод значений по умолчанию ....................................................................................................... 132 Поддержка корпоративной целостности данных .................................................................... 133 События .......................................................................................................................................................... 134 Что нельзя сделать в процедурном SQL? ........................................................................................... 135 Резюме ............................................................................................................................................................ 135 Глава 12 Внешние функции ........................................136 Размещение UDF-библиотеки ............................................................................................................... 136 Подключение внешней функции к БД ................................................................................................ 137
Содержание Подключение UDF в консоли администрирования ............................................................... 139 Вызов UDF .................................................................................................................................................... 140 Разработка UDF-библиотек в Delphi................................................................................................... 140 Работа со строками ............................................................................................................................. 141 Особенности разработки в C++ Builder .............................................................................................. 142 Резюме ............................................................................................................................................................ 144 Глава 13 Обработка исключений .................................145 Исключения в InterBase ........................................................................................................................... 146 Создание и вызов пользовательского исключения ................................................................ 147 Модификация и удаление исключения ...................................................................................... 148 Обработка исключений, выражение WHEN…DO .................................................................. 148 Ведение протокола исключений .................................................................................................... 150 Объектная модель исключений в Delphi ............................................................................................ 151 Обработка исключений в Delphi ................................................................................................... 152 Централизованная обработка исключений в приложении .......................................................... 155 Настройка среды разработки для обработки ИС ............................................................................ 157 Резюме ............................................................................................................................................................ 158 Глава 14 Транзакции и параллельная обработка данных ...159 Проблемы параллельного доступа к данным .................................................................................... 160 Управление транзакциями в InterBase ................................................................................................ 161 Подходы к сериализации транзакций ......................................................................................... 161 Идентификация транзакции ........................................................................................................... 162 Состояние транзакции ...................................................................................................................... 163 Многоверсионная архитектура ...................................................................................................... 163 Уровни изоляции транзакций в стандарте SQL ....................................................................... 164 Уровни изоляции транзакций в InterBase ................................................................................. 165 Разрешение блокировок ................................................................................................................... 166 Управление транзакцией средствами SQL ........................................................................................ 166 Определение транзакции, SET TRANSACTION ..................................................................... 167 Фиксация транзакции, COMMIT WORK ................................................................................. 168 Откат транзакции, ROLLBACK .................................................................................................... 169 Точки сохранения ............................................................................................................................... 169 Резюме ............................................................................................................................................................ 169 Глава 15 Аутентификация и авторизация ......................170 Способы аутентификации в InterBase ................................................................................................. 171 Выбор способа аутентификации ................................................................................................... 172 Учётные записи ............................................................................................................................................ 174 Предопределённые полномочия .................................................................................................... 174 Создание учётных записей средствами SQL ............................................................................. 175 Управление наборами привилегий ....................................................................................................... 176 Ролевой доступ .................................................................................................................................... 176 Резюме ............................................................................................................................................................ 180 Глава 16 Шифрование данных ....................................181 Подготовка к шифрованию, действия SYSDBA .............................................................................. 181
Содержание 7 Действия SYSDSO ..................................................................................................................................... 182 Создание пароля SEP ........................................................................................................................ 182 Создание криптографического ключа ......................................................................................... 183 Полномочия на шифрование и расшифровку .......................................................................... 184 Шифрование данных ................................................................................................................................. 185 Расшифровка данных ................................................................................................................................ 186 Резюме ............................................................................................................................................................ 186 Часть II Разработка клиентского приложения ................187 Глава 17 Доступ к БД из клиентского приложения ..........188 Структура клиентского приложения InterBase ............................................................................... 188 Доступ к базе данных, компонент TIBDatabase ............................................................................... 189 Выбор диалекта ISQL........................................................................................................................ 190 Создание и уничтожение базы данных ....................................................................................... 190 Соединение с базой данных ............................................................................................................ 191 Разрыв соединения ............................................................................................................................ 195 Информирование о составе БД ..................................................................................................... 196 Контроль за транзакциями .............................................................................................................. 198 Файл инициализации БД, TIBDatabaseINI ...................................................................................... 199 Резюме ............................................................................................................................................................ 200 Глава 18 Транзакции и компонент TIBTransaction ...........201 Параметры транзакции ............................................................................................................................. 201 Автоматическое управление транзакцией ......................................................................................... 203 Управление транзакцией в ручном режиме ....................................................................................... 203 Точки сохранения ............................................................................................................................... 205 Тайм-аут транзакции ......................................................................................................................... 205 Управление несколькими соединениями ........................................................................................... 206 Диагностика состояния транзакции ..................................................................................................... 207 Резюме ............................................................................................................................................................ 207 Глава 19 Работа со скриптами SQL ..............................208 Выполнение скриптов, TIBScript .......................................................................................................... 208 Разработка помощника установки БД ........................................................................................ 210 Получение метаданных, TIBExtract ..................................................................................................... 212 Пример генератора скриптов .......................................................................................................... 214 Резюме ............................................................................................................................................................ 215 Глава 20 Общие черты наборов данных IBX ...................216 Функционал набора данных ................................................................................................................... 217 Подключение к объектам БД .................................................................................................................. 218 Открытие и закрытие набора данных .................................................................................................. 218 Обновление набора данных ............................................................................................................ 219 Перемещение по записям ......................................................................................................................... 220 Двунаправленный и однонаправленный курсор ..................................................................... 222 Закладки ................................................................................................................................................ 222 Состояние набора данных ........................................................................................................................ 225
Содержание Редактирование записей в наборе ......................................................................................................... 227 Отложенные обновления ................................................................................................................. 229 Доступ к отдельному столбцу ................................................................................................................. 232 Вычисляемые поля ............................................................................................................................. 234 Поле генератора .................................................................................................................................. 234 Фильтрация набора данных .................................................................................................................... 236 Поиск строки в наборе .............................................................................................................................. 238 Обработка событий .................................................................................................................................... 239 Взаимодействие с визуальными элементами управления .......................................................... 241 Резюме ............................................................................................................................................................ 241 Глава 21 Поле набора данных .....................................242 Базовый класс TField ................................................................................................................................. 242 Тип обслуживаемых данных ........................................................................................................... 244 Функциональное назначение ......................................................................................................... 244 Обращение к полю ............................................................................................................................. 245 Доступ к значению ............................................................................................................................. 246 Размер поля .......................................................................................................................................... 249 Значение по умолчанию ................................................................................................................... 249 Ограничения на ввод данных ......................................................................................................... 250 Маска ввода .......................................................................................................................................... 251 Индексные поля .................................................................................................................................. 252 Отображение данных ........................................................................................................................ 252 Обработка событий ............................................................................................................................ 254 Искусственные поля .................................................................................................................................. 255 Поля подстановки............................................................................................................................... 255 Вычисляемые поля ............................................................................................................................. 260 Числовые поля ............................................................................................................................................. 261 Поля целых чисел .............................................................................................................................. 263 Поля вещественных чисел ............................................................................................................... 263 Текстовое поле ............................................................................................................................................. 264 Логическое поле .......................................................................................................................................... 264 Поля даты и времени ................................................................................................................................. 265 Поля BLOB .................................................................................................................................................... 265 Резюме ............................................................................................................................................................ 268 Глава 22 Компонент быстрой разработки TIBTable ..........269 Программирование без кода ................................................................................................................... 269 Особенности подключения...................................................................................................................... 271 Отношение между главной и подчинённой таблицами ................................................................ 271 Очистка, удаление таблицы .................................................................................................................... 273 Работа с индексами..................................................................................................................................... 273 Создание и удаление индексов ...................................................................................................... 275 Создание таблицы ....................................................................................................................................... 276 Описание состава полей таблицы, класс TFieldDefs .............................................................. 276 Описание состава индексов таблицы, класс TIndexDefs ...................................................... 278 Пример использования метода CreateTable ............................................................................. 280 Резюме ............................................................................................................................................................ 281
Содержание 9 Глава 23 Компоненты для работы с SQL ........................282 Инструкция SQL TIBSQL ....................................................................................................................... 282 Подготовка к работе ........................................................................................................................... 283 Обслуживание полученного набора данных ............................................................................. 285 Запрос TIBQuery......................................................................................................................................... 285 Коллекция TParams и динамический SQL ........................................................................................ 287 Параметр TParam ................................................................................................................................ 289 Пример запроса с параметром ........................................................................................................ 290 Хранимая процедура TIBStoredProc ................................................................................................... 291 Универсальный набор данных TIBDataSet ....................................................................................... 292 Формирование запросов .................................................................................................................. 293 Модифицируем данные, TIBUpdateSQL ........................................................................................... 295 Резюме ............................................................................................................................................................ 297 Глава 24 Реакция на события сервера в клиентском приложении ..............................................299 Компонент TIBEvents ............................................................................................................................... 299 Пример реакции на события ................................................................................................................... 300 Резюме ............................................................................................................................................................ 303 Глава 25 Компоненты Data Controls ..............................304 Источник данных – компонент TDataSource ................................................................................... 304 Общие черты компонентов Data Controls .......................................................................................... 306 Сетка TDBGrid ............................................................................................................................................ 307 Одновременный выбор нескольких строк ................................................................................. 308 Колонки сетки ..................................................................................................................................... 309 Обработка событий ............................................................................................................................ 315 Статический текст TDBText ................................................................................................................... 319 Строка ввода TDBEdit .............................................................................................................................. 320 Многострочный редактор TDBMemo.................................................................................................. 321 Изображение TDBImage .......................................................................................................................... 322 Список строк TDBListBox ....................................................................................................................... 323 Комбинированный список TDBComboBox ....................................................................................... 324 Группа переключателей TDBRadioGroup .......................................................................................... 324 Кнопка выбора TDBCheckBox ............................................................................................................... 324 Компонент TDBCtrlGrid .......................................................................................................................... 325 Списки с полями подстановки ............................................................................................................... 327 Список подстановки TDBLookupListBox ................................................................................. 329 Комбинированный список подстановки TDBLookupComboBox ...................................... 329 Навигатор TDBNavigator ......................................................................................................................... 329 Резюме ............................................................................................................................................................ 331 Глава 26 Иерархические данные .................................332 Дерево TTreeView ....................................................................................................................................... 332 Пример работы с рекурсивными таблицами ..................................................................................... 334 Сбор данных ........................................................................................................................................ 335 Новая запись ........................................................................................................................................ 337
Содержание Редактирование записи .................................................................................................................... 337 Удаление записи .................................................................................................................................. 339 Сортировка узлов ............................................................................................................................... 340 Переподчинение узлов ...................................................................................................................... 341 Резюме ............................................................................................................................................................ 345 Глава 27 Нестандартное представление данных ............346 Компоненты списки ................................................................................................................................... 346 Список с флажками выбора TCheckListBox ............................................................................. 348 Сетка строк TStringGrid .......................................................................................................................... 349 Пример работы с сеткой строк ....................................................................................................... 352 Развитие примера ............................................................................................................................... 354 Список просмотра TListView ................................................................................................................. 356 Хранение данных в списке, коллекция TListItems ................................................................. 356 Элемент списка TListItem ............................................................................................................... 357 Стиль представления данных ......................................................................................................... 358 Особенности работы списка со стилем vsReport ..................................................................... 358 Выбор элементов списка .................................................................................................................. 359 Упорядочивание элементов ............................................................................................................. 361 Поиск элементов ................................................................................................................................. 361 Группировка элементов .................................................................................................................... 362 Пример работы со списком просмотра ....................................................................................... 362 Резюме ............................................................................................................................................................ 366 Глава 28 Библиотеки DLL на стороне клиента ................367 Общая характеристика DLL ................................................................................................................... 367 Экспорт функций DLL.............................................................................................................................. 368 Разработка библиотеки доступа к БД .................................................................................................. 368 Подключение библиотеки к приложению ......................................................................................... 372 Неявная загрузка DLL ...................................................................................................................... 372 Явная загрузка DLL ........................................................................................................................... 373 Резюме ............................................................................................................................................................ 375 Глава 29 Компоненты для администрирования InterBase .....................................................................376 Общие черты компонентов ...................................................................................................................... 376 Свойства сервера, TIBServerProperties ............................................................................................... 379 Конфигурирование БД, TIBConfigService ......................................................................................... 382 Отключение и перезапуск БД ........................................................................................................ 383 Управление опциями ......................................................................................................................... 384 Ведение журнала транзакций ......................................................................................................... 386 Шифрование данных ......................................................................................................................... 388 Протокол работы сервера, TIBLogService .......................................................................................... 389 Статистика, TIBStatisticalService .......................................................................................................... 390 Валидация и восстановление, TIBValidationService....................................................................... 392 Управление учётными записями, TIBSecurityService ................................................................... 394 Резервное копирование и восстановление, TIBBackupService и TIBRestoreService .......... 399 Информация о БД, компонент TIBDatabaseInfo ............................................................................. 402
Содержание 11 Монитор SQL, TSQLMonitor ................................................................................................................. 403 Резюме ............................................................................................................................................................ 404 Глава 30 Многоуровневые БД по технологии DataSnap ....405 Архитектура трёхзвенного проекта БД DataSnap ........................................................................... 406 Сервер TDSServer ....................................................................................................................................... 408 Класс сервера TDSServerClass ............................................................................................................... 409 Обмен данными клиент–сервер, TDSTCPServerTransport и TDSHTTPService ................. 411 Менеджер аутентификации, TDSAuthenticationManager ............................................................ 413 Метод сервера TSqlServerMethod ......................................................................................................... 416 Пример проекта DataSnap ....................................................................................................................... 416 Подготовка клиентского приложения ......................................................................................... 420 Подключение сервера приложений к БД ................................................................................... 421 Получение данных клиентским приложением ........................................................................ 422 Модификация данных ...................................................................................................................... 424 Доступ к методу вставки записи на стороне клиента ............................................................ 424 Механизм обратного вызова ................................................................................................................... 425 Резюме ............................................................................................................................................................ 427 Глава 31 Диаграммы и графики ..................................428 Диаграмма TChart ...................................................................................................................................... 428 Хранение графиков в диаграмме ................................................................................................... 429 Базовый класс графиков, TChartSeries ...................................................................................... 431 Легенда диаграммы TChartLegend ............................................................................................... 438 Координатные оси диаграммы TChartAxis .............................................................................. 439 Масштабирование .............................................................................................................................. 442 Многостраничные диаграммы ....................................................................................................... 443 Экспорт диаграмм .............................................................................................................................. 444 Печать диаграммы .............................................................................................................................. 445 Упорядочивание графиков внутри диаграммы ........................................................................ 446 Обеспечение объёмного вида диаграммы .................................................................................. 446 Пример работы с TChart .................................................................................................................. 447 Особенности диаграммы TDBChart .................................................................................................... 451 Пример работы с TDBChart ........................................................................................................... 451 Резюме ............................................................................................................................................................ 452 Глава 32 Создаём интерфейс руками пользователя .......454 Общие требования к интерфейсу .......................................................................................................... 454 Стили оформления приложения ........................................................................................................... 455 Менеджер стилей TStyleManager ................................................................................................. 457 Настройка интерфейса во время выполнения приложения, диалог TCustomizeDlg ......... 459 Настройка горячих клавиш THotKey .................................................................................................. 463 Использование системного реестра, TRegistryIniFile .................................................................... 464 Резюме ............................................................................................................................................................ 465 Глава 33 Электронные отчёты .....................................466 Технология автоматизации ...................................................................................................................... 467 Обращение к серверу автоматизации .................................................................................................. 469
Содержание Понятие коллекции .................................................................................................................................... 470 Редактор Microsoft Word .......................................................................................................................... 470 Приложение Word – Application ................................................................................................... 471 Коллекция документов Documents и документ Document .................................................. 472 Параметры страницы, объект PageSetup .................................................................................... 474 Область документа Range ................................................................................................................ 475 Выделанная область Selection ........................................................................................................ 477 Абзацы Paragraphs .............................................................................................................................. 479 Списки Lists .......................................................................................................................................... 480 Коллекция разделов Sections и раздел Section ......................................................................... 482 Коллекция таблиц Tables и таблица Table .......................................................................................... 484 Внедрение в документ внешних объектов ................................................................................. 488 Пример универсального генератора отчётов ..................................................................................... 490 Электронные таблицы Microsoft Excel ................................................................................................ 491 Приложение Excel – Application ................................................................................................... 491 Коллекция WorkBooks и книга Workbook ................................................................................. 493 Листы Excel ........................................................................................................................................... 494 Область ячеек Range ......................................................................................................................... 499 Пример табличного отчёта .............................................................................................................. 501 Пример создания диаграммы ......................................................................................................... 502 Резюме ............................................................................................................................................................ 503 Глава 34 Особенности выпуска клиентских приложений FM ............................................................505 Создание приложения FM ....................................................................................................................... 506 Выпуск приложения для OS X ............................................................................................................... 507 Выпуск приложения InterBase ToGo ................................................................................................... 509 Резюме ............................................................................................................................................................ 509 Заключение .................................................................512 Список использованных источников ................................513 Приложение 1 Модель демонстрационной БД «Склад» ...514 Приложение 2 Встроенные функции ............................516 Приложение 3 Функции UDF .......................................517 Приложение 4 Листинги примеров ..............................518 Предметный указатель ..................................................519
ВВЕДЕНИЕ Давным-давно, в середине 90-х гг. прошлого века при появлении на свет самой первой версии Delphi (в те времена ещё принадлежащей компании Borland) о новой среде проектирования в первую очередь говорили как о превосходной платформе для разработки настольных и клиент-серверных приложений для баз данных. Спустя почти 20 лет Delphi не только не утратила своих позиций в этом сегменте компьютерного рынка, но и существенно нарастила свои возможности. Судите сами, Delphi позиционируется как среда проектирования, поддерживающая самые распространённые и успешные системы управления базами данных (СУБД), такие как Oracle, Informix, Microsoft SQL Server, DB2, Sybase, MySQL, Firebird, PostgreSQL, и, конечно же, свой собственный сервер – InterBase. Если вы только начинаете изучать клиент/серверные технологии реляционных баз данных (БД) и рассчитываете разработать свою первую БД, то самой лучшей платформой для этого станет сервер InterBase. Тому несколько причин. Во-первых, это весьма компактный программный продукт, для инсталляции которого достаточно пары десятков мегабайт на жёстком диске. Во-вторых, в сравнении с большинством современных коммерческих систем управления базами данных (СУБД) система InterBase предъявляет минимальные требования к ресурсам компьютера, на котором она станет функционировать. В-третьих, на работе с InterBase специализируются одни из самых успешных языков программирования – Delphi и C++ Builder. В-четвёртых, для взаимодействия клиентского приложения с сервером InterBase достаточно установить на компьютер всего одну библиотеку. В-пятых, это настоящая кросс-платформа, поддерживающая не только Windows, но и OS X, Linux, Solaris. В-шестых, у InterBase есть очень схожий коллега – бесплатный сервер Firebird, с которым вы без проблем сможете работать, прочитав эту книгу. Несмотря на то что книга посвящена InterBase, большая часть излагаемого материала вполне подходит для применения при разработке клиент/серверных БД для СУБД Firebird. Это объясняется тем, что бесплатная СУБД Firebird была создана на основе открытого кода InterBase 6 и поэтому хорошо совместима со своим именитым предком. Сервер InterBase позволяет создавать три варианта клиент-серверных приложений: сервер БД и клиент развёрнуты на одном и том же компьютере; классическая двухуровневая архитектура, в которой клиент получает доступ к серверу, установленному на другом сетевом компьютере; многоуровневая архитектура, когда между сервером и клиентом появляется дополнительный уровень – сервер приложений. Кроме того, при использовании современной кросс-платформенной библиотеки FM (ранние версии библиотеки FM назывались FireMonkey) вы сможете создавать приложения БД для OS X и мобильных устройств, работающих на основе Android и iOS. Для этих целей разработано упрощённое ядро InterBase – InterBase ToGo и IBLite.
Введение Если заглянуть под «капот» InterBase, то вы наверняка окажетесь впечатлены весьма серьёзными возможностями СУБД. Некоторые показательные технические характеристики последнего на момент написания этих страниц книги сервера InterBase XE3 приведены в табл. 1. Таблица 1. Основные технические характеристики InterBase XE3 Параметр Значение Максимальный размер БД При стандартном размере страницы в памяти 4 Кб может достигать 8 терабайт, с увеличением страницы до 16 Кб – 32 Тб Максимум таблиц в БД 32 640 Максимальный размер записи 64 Кб (без учёта BLOB) Максимум записей в таблице 232 Максимальное число событий и хранимых процедур Не лимитируется, ограничение касается лишь размера кода процедур и триггеров – он не должен превышать 48 Кб Максимальное число строк и колонок в таблице 232 Максимум индексов для одной таблицы 255 Максимум столбцов таблицы в составном индексе 16 Максимальное количество таблиц, участвующих в операции соединения JOIN Не ограничено, однако для обеспечения наилучшей производительности рекомендуется одновременно соединять не более 16 таблиц Максимум индексов для БД 232 Максимальный размер BLOB-данных Определяется размером страницы в памяти. При размере страницы 4 Кб может достигать 4 Гб Максимальное число вложенных вызовов хранимых процедур и триггеров Для Windows – 750 Для UNIX – 1000 Диапазон хранимых дат От 1 января 100 г. н. э. до 29 февраля 32 768 г. н. э. Завершая введение, отметим ещё один важный плюс InterBase – эта СУБД относится к категории продуктов «zero administration», то есть практически не требующих администрирования. Другими словами, чтобы воспользоваться разработанным вами программным комплексом на основе InterBase, руководители предприятий и организаций не должны задумываться о введении в штат дополнительной единицы – администратора БД. Это весьма немаловажный аргумент, который вы сможете положить на чашу весов при продвижении в свет своих БД. Надеюсь, что приведённые аргументы произвели на читателя должное впечатление и ему уже не терпится приступить к работе – изучению InterBase.
Часть I ПРОЕКТИРОВАНИЕ БАЗЫ ДАННЫХ
Глава 1 Немного истории На сегодняшний день наиболее распространённым способом хранения структурированных данных являются реляционные базы данных. Создателем реляционной модели считается математик Эдгар Фрэнк Кодд (Edgar Frank Codd, 1923– 2003 гг.). Датой рождения реляционной БД можно считать июнь 1970 г. Именно тогда Кодд (на тот момент времени сотрудник одной из лабораторий корпорации IBM) опубликовал свою знаменитую статью «Реляционная модель данных для больших совместно используемых банков данных», в которой впервые прозвучал столь популярный сегодня термин «реляционная модель». Первопричиной возникновения нового по тем временам подхода к проектированию баз данных послужили существенные ограничения предыдущих моделей. Ни сетевая, ни иерархическая модели не были способны просто и доступно описывать подлежащие учёту данные. Кодд сумел объединить на первый взгляд несовместимые вещи – с одной стороны, реляционная модель опиралась на математические выкладки, а с другой – была понятна рядовому пользователю, состоящему в конфронтации даже с таблицей умножения. Работа над реляционной моделью объединяла как теоретические, так и практические изыскания всех предшественников. Первый существенный результат пришёл в 1976 г. В этом году в исследовательской лаборатории корпорации IBM, расположенной в городе Сан-Хосе, штат Калифорния, на свет появился прототип современных реляционных БД – проект System-R. Руководителем проекта был Мортон Астрахан (Morton M. Astrahan). Этот проект преследовал цель доказать практичность реляционной модели, что достигалось посредством реализации предусмотренных ею структур данных и требуемых функциональных возможностей. На основе этого проекта был разработан структурированный язык запросов (в ту пору названный SEQUEL), который несколько позднее стал стандартом SQL. На базе System-R впоследствии (в 1979 г.) был создан первый успешный коммерческий реляционный продукт фирмы IBM – DB2. Говоря о DB2, нельзя не упомянуть одного из её авторов – Криса Дж. Дейта (Chris J. Date). На сегодняшний день это ведущий специалист по реляционной модели данных, в России широко известна и многократно переиздавалась его книга «Введение в системы баз данных» [3], на которой выросло не одно поколение разработчиков БД. Реляционной модели данных посвящено много фундаментальных трудов, в которых подробно изложены все ключевые аспекты модели. Обязательно рекомендую читателю хотя бы в обзорном порядке ознакомиться с работами ведущих специалистов в этой области [3–5]. Задача автора несколько прозаичнее, он предполагает, что читатель знаком с азами реляционной модели.
Глава 1. Немного истории 17 Создание структурированного языка запросов В середине 70-х гг. XX в., сразу после появления реляционной модели, специалисты БД приступили к разработке принципиально нового языка, предназначенного для управления данными. Среди огромного количества пожеланий, предъявляемых к делающему первые шаги языку, мы выделим самые ключевые. Перспективный язык реляционных баз данных должен был позволять: создавать базы данных, таблицы и другие объекты БД; выполнять основные операции редактирования данных в таблицах (вставка, модификация и удаление); выполнять запросы пользователя к данным, преобразующие хранящиеся в таблицах данные в выходные отношения. Ко всему прочему разрабатываемый язык должен был в принципе отличаться от высокоуровневых языков программирования тех лет. Во-первых, базы данных работают в трёхзначной логике. У них наряду с классическими для любого языка понятиями истина/ложь (FALSE/TRUE) предусмотрено третье значение неопределённости UNKNOWN. Во-вторых, новый язык создавался не только в интересах программистов, но и в интересах пользователей, поэтому в идеале он должен быть не процедурным, а декларативным1. В соответствии с этим пользователь лишь ставит БД задачу (указывает, что ему нужно от БД), а каким образом СУБД станет решать поставленную задачу, пользователя не интересует. Стандартом SQL (Structured Query Language) стал в 1986 г. благодаря Американскому национальному институту стандартов (American National Standards Institute, ANSI) и Международной организации стандартизации (International Organization for Standardization, ISO). Кстати, первый стандарт SQL иногда называют по имени принявшей его организации – ANSI SQL. В 1990-х гг. официально действующим и общепризнанным стал считаться стандарт SQL:92, принятый, как вы уже догадались, в 1992 г. Практически любая серьёз ная компания, разрабатывающая СУБД, старается поддерживать требования SQL:92. В 1999 г. заговорили об очередном (третьем по счёту) стандарте SQL. В этом году было опубликовано пять частей стандарта SQL-3 (SQL:99): SQL/Framework – концептуальная структура стандарта; SQL/Foundation – базисное описание SQL; SQL/CLI – уточнения к интерфейсу уровня вызовов; SQL/PCM – уточнение описания хранимых процедур; SQL/Bindings – определение правил взаимодействия SQL и ряда стандартных языков программирования. Спустя некоторое время появились ещё три части стандарта: SQL/MED – управление внешними данными; SQL/OLB – правила взаимодействия с объектно-ориентированными языками; SQL/Schemata – информационная схема. 1 InterBase SQL сочетает черты как декларативного, так и процедурного языка.
Часть I. Проектирование базы данных Однако многие специалисты вновь скептически отнеслись SQL-3, обвинив его в незавершённости. Во многом по этой причине в 2003 г. к вопросу модернизации SQL вернулись вновь. В обновлённый стандарт с необходимыми изменениями вошли все части прежнего SQL:99 (правда, часть SQL/Bindings в самостоятельном виде существовать перестала и была включена во вторую часть стандарта SQL/Foundation). В дополнение к перечисленным выше частям SQL:2003 приобрёл ещё несколько документов: SQL/JRT – взаимодействие с языком Java; SQL/XML – работа с XML-документами. На сегодня последним действующим стандартом считается SQL:2003, этот стандарт постепенно дорабатывается (наиболее существенные изменения вносились в 2006 и 2008 г.). Полную спецификацию стандарта SQL вы можете найти в Интернете по адресу http:// www.wiscorp.com/SQLStandards.html. История совершенствования SQL отчасти подтверждает один из неписаных законов программирования: лучшее – враг хорошего. С каждым очередным витком развития стандарта все меньше и меньше производителей программного обеспечения могут его поддерживать в полном объёме. У признанного гуру в области реляционной модели данных Криса Дейта на этот счёт есть хорошее высказывание: «…в наши дни ни один программный продукт не поддерживает полностью даже SQL:92; вместо этого такие продукты, как правило, поддерживают то, что можно было бы назвать “надмножеством подмножества” стандарта…» [3]. Как следствие стандарт не поспевает за производителями, а это неминуемо ведёт к появлению различных ветвей языка, что с каждым годом всё более и более минимизирует вероятность появления новой, общепринятой редакции SQL, однозначно поддерживаемой всеми разработчиками ПО. В официальной документации, поставляемой вместе с программным обеспечением InterBase [1], утверждается, что InterBase практически полностью поддерживает стандарт SQL:1992. Возможности SQL Если читатель только начинает знакомиться с SQL, то необходимо сразу заметить, что это весьма мощный, но далеко не всемогущий язык. В сферу интересов SQL не попали задачи, стоящие перед прикладным и тем более системным программистом. Нет ни реализации низкоуровневых операций ввода-вывода, ни вопросов построения пользовательского интерфейса, ни организации работы с периферийными устройствами и т. п. Одним словом, на SQL не напишешь ни одного, даже самого элементарного приложения для Windows, OS X, Linux или для любой другой ОС. Язык SQL выступает неотъемлемой частью СУБД (в нашем случае InterBase или Firebird) и применяется только в интересах обработки данных (рис. 1.1): Определение данных. Реализуется средствами подъязыка определения данными (DDL, Data Definition Language). Язык нацелен на решение вопросов
Глава 1. Немного истории 19 создания и удаления базы данных и её объектов. Перечень объектов БД достаточно велик, это таблицы, представления, индексы, курсоры, определения доменов. Визитной карточкой DDL выступают операторы CREATE, ALTER и DROP. Подъязык манипулирования данными (DML, Data Manipulation Language) обеспечивает проведение операций вставки, редактирования и удаления данных из таблиц БД. • Манипулирование данными. Для модификации данных в распоряжение DML предоставлены три команды: INSERT, UPDATE и DELETE. • Построение запросов. Вторая и наиболее востребованная часть DML, основанная на инструкции SELECT, позволяет извлекать данные из одной или нескольких таблиц. Ограничение доступа к данным. Определяет ограничения на права пользователей при работе с объектами БД. В основу подъязыка положены две команды – GRANT и REVOKE. Управление курсором. Подъязык позволяет обрабатывать данные построчно. Он опирается на квартет команд: DECLARE CURSOR, OPEN CURSOR, FETCH CURSOR, CLOSE CURSOR. Управление транзакцией. Включает инструкции SET TRANSACTION, BEGIN TRANSACTION, COMMIT и ROLLBACK. Язык позволяет определять уровень изоляции транзакции, стартовать, фиксировать или возвращать транзакцию в исходное состояние. В последующих главах книги мы узнаем, каким образом с помощью InterBase SQL решается большинство из перечисленных выше задач. InterBase Триумфальное шествие реляционной модели инициировало многочисленные разработки систем управления баз данных, исповедующих основные принципы Рис. 1.1 Основные задачи языка SQL
Часть I. Проектирование базы данных этой модели. Ряд компаний и отдельных профессиональных программистов на рубеже 1970–1980-х гг. активно включились в «гонку вооружений». В их числе оказался и Джим Старки (Jim Starkey), сотрудник на сегодняшний день уже не существующей компании Digital Equipment Corporation (DEC). Работая в DEC над проектом СУБД, основанной на сетевой модели данных, Джим параллельно вёл самостоятельную разработку своей собственной, на этот раз реляционной системы управления БД. История умалчивает о дальнейшей судьбе сетевой СУБД, создаваемой компанией DEC, однако доподлинно известно, что в 1984-м Джим Старки выпустил в свет свою собственную реляционную СУБД, дав ей тенденциозное название Jim’s relational database (JRD). Название JDS продержалось недолго, буквально через пару лет – в 1986 году – доработанный программный продукт Старки получил хорошо знакомое нам название InterBase 2. После ряда перепродаж прав на программный продукт в 1991 году исходный код InterBase попал в руки Borland, и очередные 10 лет СУБД находилась в исключительном ведении этой весьма успешной в 1990-е гг. компании. Именно благодаря Borland базы данных InterBase стали известны широкой аудитории программистов. Это событие произошло в 1998 г., когда руководство компании приняло историческое решение включить InterBase 5.1 в программный пакет Delphi 4. Программисты Delphi и C++ Builder сразу оценили всё совершенство InterBase и стали активно применять эту СУБД в своих проектах. Следующее ключевое событие в судьбе InterBase произошло в 2000 г. К этому времени по ряду причин Borland оказалась на перепутье. Из стен компании уволилось несколько ключевых разработчиков InterBase, что привело к тому, что судьба системы повисла на волоске. Всё это привело к беспрецедентному для коммерческой компании решению – Borland в буквальном смысле подарила мировому сообществу СУБД, выпустив очередной релиз сервера InterBase 6.0 в открытых кодах! Появление открытого кода InterBase вдохновило ряд независимых разработчиков, которые немедленно основали проект Firebird – бесплатной СУБД, базирующейся на открытом коде InterBase 6.0. Даже сегодня благодаря общему коду InterBase и Firebird очень близки. Конечно, нельзя говорить о полной совместимости, ведь проекты уже 15 лет развиваются самостоятельно, но, изучив основы InterBase, вы при необходимости легко переквалифицируетесь на родственную платформу Firebird, и наоборот. Начиная с 2008 г. права на InterBase, как, впрочем, и на Delphi, принадлежат компании Embarcadero, которая дала новый импульс развития этой программной системе. На момент написания данных строк InterBase XE3 входит в состав дистрибутива Embarcadero RAD Studio XE7, в который, кроме InterBase, традиционно входят Delphi и C++ Builder. Реализация SQL в InterBase Язык SQL в InterBase почти полностью соответствует стандарту SQL:92 и достаточно близок к стандартам SQL:99 и SQL:2003. Вместе с тем создатели InterBase