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利用工具進(jìn)行數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的復(fù)雜查詢
利用工具進(jìn)行數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的復(fù)雜查詢 天津鋼管公司 王保安摘要： 數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的復(fù)雜查詢問題，長期困擾著使用者和開發(fā)者。本文通過具體問題，論述了實(shí)現(xiàn)復(fù)雜查詢的方法，同時(shí)論證了各種方法的特點(diǎn)及適用范圍。?
關(guān)鍵詞：查詢 動態(tài) 數(shù)據(jù)窗口
當(dāng)今數(shù)據(jù)庫技術(shù)已成為計(jì)算機(jī)應(yīng)用的核心技術(shù)，可以認(rèn)為當(dāng)今任何計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)都與數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用分不開，數(shù)據(jù)庫已成為其核心和基礎(chǔ)。建立數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)是要充分利用數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行的操作除增加(Insert)、更改(update)和刪除(delete)外，最常用，也是重要的是查詢操作。即便是最簡單的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)，也離不開查詢功能，查詢可以說是進(jìn)行數(shù)據(jù)管理的重要手段，不過也是數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)過程中較困難、花時(shí)間、有一定難度的部分。?
1. 問題的描述
某單位根據(jù)上級部門的要求建立人員信息管理應(yīng)用系統(tǒng)，它是人事管理信息系統(tǒng)(Personnel Management Information System)的子系統(tǒng)。人員信息管理系統(tǒng)是對人員所有信息的全面管理，包括：基本信息、培訓(xùn)或進(jìn)修信息、履歷信息、工資變動信息、離退信息、家庭成員及社會關(guān)系信息等等。根據(jù)中共中央組織部頒布的全國組織、干部、人事管理信息系統(tǒng)信息結(jié)構(gòu)體系的要求，對人員的信息描述共有43個(gè)信息集(對應(yīng)43張表)，426個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)，本文根據(jù)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的要求進(jìn)行加工，只列出3張表(table)。
1)表名：基本信息 編碼：personnel?
主碼 字段編碼 數(shù)據(jù)類型 長度 字段名稱
personnel_id char 9 人員代碼
name varchar 20 姓名
?sex char? 1 性別
?birthday datetime 出生日期
?native_place char 6 籍貫
?nationality char ? 2 民族
marriage char 1 婚姻狀況
? workday datetime 參加工作時(shí)間
? party char 2 政治面貌
? graduaton char 2 學(xué)歷
? department char 30 所在單位?
? identification char 15 身份證號
? cul_field char 6 培訓(xùn)專業(yè)
(2)表名：工資變動信息 編碼：wages?
主碼 外碼 字段編碼 數(shù)據(jù)類型 長度 字段名稱
* * personnel_id char 9 人員代碼
sa_id char 3 人員內(nèi)碼?
change_day datetime 工資變動日期
sa_file_num char 3 工資變動文件
salary money ? ???工資?
3)表名：離退信息 編碼：retirement
主碼 外碼 字段編碼 數(shù)據(jù)類型 長度 字段名稱
* * personnel_id char 9 人員代碼
ret_day datetime 離退日期
rel_style char 2 離退類別?
pay money 離退休費(fèi)
comment text 離退說明
在應(yīng)用中為保證數(shù)據(jù)的規(guī)范化，需充分利用國際代碼和組標(biāo)代碼，這樣做也可以節(jié)省存儲空間。將這些代碼表建成數(shù)據(jù)庫中的靜態(tài)表，包括：性別(GB2261)、籍貫(ZB01)、民族(GB3304)、婚姻狀況(GB4766)、政治面貌(GB4762)、學(xué)歷(GB4658)、工資變動文件(ZB52)和離退狀態(tài)(GB12405)。它們的結(jié)構(gòu)基本相同，每個(gè)表中都有兩個(gè)字段，分別存儲代碼及內(nèi)容。以性別為例：?
表名：性別 編碼：GB2261?
字段編碼 數(shù)據(jù)類型 長度 字段名稱
-------------------------------
code char 2 代碼
comment char 4 內(nèi)容
表中數(shù)據(jù)：?
code comment?
----------------
男性
女性?
這些代碼表一旦建立，表中數(shù)據(jù)對應(yīng)用來講是相對不變的，所以稱為靜態(tài)表。在需要的時(shí)候，靜態(tài)表的數(shù)據(jù)可以修改，一般放在維護(hù)中進(jìn)行。?
當(dāng)這些靜態(tài)表建成后，可得到完善的人員信息管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型，如圖1所示。（略）?
2.使用SQL語句
SQL(Structured Query Language)語言是1974年由Boyce和Chamberlin提出的，并在IBM公司San Jose Research Laboratory研制的System R上實(shí)現(xiàn)了這種語言。由于它功能豐富，語言簡潔，使用方式靈活而倍受青睞，并扎根于計(jì)算機(jī)工業(yè)界及計(jì)算機(jī)用戶。
SQL是集數(shù)據(jù)操縱(Data Manipulation)、數(shù)據(jù)定義(Data Definition)與數(shù)據(jù)
控制(Data Control)為一體的關(guān)系數(shù)據(jù)語言。查詢是數(shù)據(jù)操縱語言中最主要的部分。從SQL的英文名稱：結(jié)構(gòu)化的查詢語言，即能看出SQL在查詢中的貢獻(xiàn)，可以說數(shù)據(jù)庫查詢語句是SQL語言的核心。
? SQL查詢語句只使用命令動詞，SELECT?
一般格式： SELECT〈目標(biāo)列〉?
FROM〈基本表(或視圖)〉?
［WHERE〈條件表達(dá)式〉］?
［GROUP BY〈列名1〉［HAVING〈內(nèi)部函數(shù)表達(dá)式〉］］?
［ORDER BY〈列名2〉A(chǔ)SC｜DESC］
格式說明：〈〉中的內(nèi)容為根據(jù)需要的具體內(nèi)容；［］中的內(nèi)容為可選項(xiàng)。
語句含義：根據(jù)WHERE子句中的條件表達(dá)式，從基本表(或視圖)中找出滿足條件的元組，按SELECT子句中的目標(biāo)列，選出元組中的分量形成表。GROUP子句將結(jié)果按列名1分組，每個(gè)組產(chǎn)生結(jié)果表中的一個(gè)元組；ORDER子句使結(jié)果表按列名2升序或降序排列。? 這是最基本的方法，只要能夠?qū)觳僮�，就可以�?shí)施所需要的查詢。例如：想了解所有離退休人員的基本情況及他們的離退休費(fèi)，可以鍵入如下語句：?
SELECT DISTINCT retirement.personnel_id,name,sex,
birthday,workday,retirement.pay
FROM personnel,retirement
WHERE personnel.per
sonnel_id=retirement.personnel_id?
執(zhí)行后得到下列列表，顯示所需信息：?
personnel_id name sex birthday workday pay
-------------------------------------------
1 林立蘭? 1 1919/03/21 1994/05/06 1，187.00
13 安 靜? 2 1935/05/04 1954/11/13 457.30
2 付石龍 1 ?1928/03/21 1935/05/06 947.00
5 魏 芳? 2 1917/05/21 1933/05/21 937.00
8 李 四? 1 1939/05/31 1960/07/13? 1，128.80
9 王麗立 1 1917/05/21 1933/05/21 745.00
但這種方法要求操作者對數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)有充分的了解，例此數(shù)據(jù)庫有多少個(gè)表，有多少個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)，這些數(shù)據(jù)項(xiàng)分別屬于哪一個(gè)表等。顯然，這是數(shù)據(jù)庫管理員的工作范疇。對用戶，即使了解SQL語法，也只能完成簡單的查詢，對復(fù)雜的查詢工作簡直是望塵莫及了。也就是說單單是SQL語句，并不能很好地完成數(shù)據(jù)庫的復(fù)雜查詢，必須要與其他技術(shù)配合使用。另外，使用SQL語句進(jìn)行查詢，只能直接反映每一列的信息，而我們的43張基本表是盡可能地保存代碼以保證數(shù)據(jù)的規(guī)范且節(jié)約存儲空間。也就是說，我們能得到準(zhǔn)確的查詢結(jié)果，但得到地卻是整篇的代碼(例上表中的sex列)，這對開發(fā)者和使用者都難以接受。如果能夠?qū)⒄拇a自動轉(zhuǎn)換成所表達(dá)的文字，那當(dāng)然是再好不過了。?
3. 借助PowerBuilder實(shí)現(xiàn)綜合信息的查詢?
目前，隨著工具軟件的發(fā)展和廣泛采用，使數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)如虎添翼，其中PowerBuilder以其獨(dú)特的數(shù)據(jù)窗口(DataWindow)倍受歡迎。?
PowerBuider是美國著名的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用開發(fā)工具生產(chǎn)廠家Powersoft公司于1991年6月推出的功能強(qiáng)大、性能優(yōu)異的開發(fā)工具，它是一種面向?qū)ο蟮�、具有可視圖形界面的、快速的交互開發(fā)工具。智能化的數(shù)據(jù)窗口對象是其精華所在。利用此對象可以操作關(guān)系數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)而無需寫入SQL語句，即可以直接檢索、更新和用多種形式表現(xiàn)數(shù)據(jù)源中的數(shù)據(jù)。但要注意，必須使數(shù)據(jù)窗口成為窗口(Window)下數(shù)據(jù)窗口控制的一個(gè)連接對象，數(shù)據(jù)窗口才能使用戶在應(yīng)用執(zhí)行期間訪問數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。?
利用PowerBuilder提供的內(nèi)部查詢機(jī)制，我們即可以讓數(shù)據(jù)窗口作為查詢條件的輸入，又可以讓該數(shù)據(jù)窗口作為查詢結(jié)果的輸出，這樣就可以使數(shù)據(jù)窗口中的所有數(shù)據(jù)項(xiàng)進(jìn)行自由組合的查詢。例如：在窗口W_que上建立兩個(gè)數(shù)據(jù)窗口控制dw_1和dw_2，分別連接兩個(gè)數(shù)據(jù)窗口對象dw_que1與dw_que2，其中dw_1用于輸入查詢條件，而dw_2用于顯示滿足查詢條件的所有元組。事實(shí)上條件的輸入及元組的顯示完全可以在一個(gè)數(shù)據(jù)窗口中實(shí)現(xiàn)，考慮到這兩種操作的差別(例：條件輸入可編輯，而元組顯示不可編輯；條件輸入可為某一范圍，而元組顯示僅為滿足條件的所有紀(jì)錄……)將其用兩個(gè)數(shù)據(jù)窗口控制來實(shí)現(xiàn)。這就要求dw_2與dw_1數(shù)據(jù)共享，即要求dw_que1與dw_que2兩數(shù)據(jù)窗口的數(shù)據(jù)源完全相同，如圖2所示。（略）?
用這種方法實(shí)現(xiàn)查詢優(yōu)點(diǎn)突出，例：通過設(shè)置數(shù)據(jù)窗口中對應(yīng)列的編輯風(fēng)格(
Edit Styles)為相應(yīng)的下拉式數(shù)據(jù)窗口(DropDownDataWindow)，使顯示的元組文字化。注意，這要事先建好下拉式數(shù)據(jù)窗口。設(shè)置數(shù)據(jù)窗口中對應(yīng)列的編輯風(fēng)格同樣可滿足其它顯示需要。利用數(shù)據(jù)窗口的風(fēng)格特點(diǎn)：查詢表的列寬、列序可自由改變，甚至可以覆蓋掉一些列，以達(dá)到更滿足查詢顯示的需要。?
綜合查詢的信息來自多個(gè)表，改變數(shù)據(jù)窗口的數(shù)據(jù)源，采用多表連接的數(shù)據(jù)源即可實(shí)現(xiàn)。但是如我們問題的描述，如果我們需要的查詢項(xiàng)隨機(jī)地來自這43張表中的數(shù)據(jù)項(xiàng)，顯示項(xiàng)也是隨機(jī)地。這種任意條件的組合，可選輸出項(xiàng)的顯示稱為動態(tài)查詢(Dynamic Query)依然采用上述方法，數(shù)據(jù)窗口dw_que1與dw_que2的數(shù)據(jù)源將是這43張表的連接，先不說效率問題，單從這426個(gè)項(xiàng)中輸入查詢條件，又顯示這426個(gè)項(xiàng)，就使人敬而遠(yuǎn)之。因?yàn)�，在每一次查詢前，都不了解此次查詢的要求是什么，這樣，每張表中的每一個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)都缺一不可；另一方面，每一次的查詢，一旦查詢條件確定、顯示條目也確定后，我們會發(fā)現(xiàn)，每一次有意義的查詢并不是需要全部的43張表，換言之，每一次查詢沒有必要將43張表全部連結(jié)，而應(yīng)只連接那些被選中數(shù)據(jù)項(xiàng)所在的表，即數(shù)據(jù)源是動態(tài)產(chǎn)生的。由于數(shù)據(jù)源不確定，數(shù)據(jù)窗口就無法設(shè)計(jì)，動態(tài)查詢無法用這種方法實(shí)現(xiàn)。?
4. 動態(tài)查詢的實(shí)現(xiàn)?
在某些實(shí)際的應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)中，由于用戶在開發(fā)前提不出查詢的需求，而在系統(tǒng)運(yùn)行中希望能夠?qū)λ械臄?shù)據(jù)項(xiàng)任意組合進(jìn)行查詢，以滿足來自多方的需求，實(shí)現(xiàn)動態(tài)地查詢(即隨機(jī)地從43張表中選擇數(shù)據(jù)項(xiàng)進(jìn)行組合作為查詢條件并任意地選擇數(shù)據(jù)項(xiàng)作為顯示條目)。對于此類查詢的實(shí)現(xiàn)要利用PowerBuilder通過編程的方式在運(yùn)行時(shí)動態(tài)地創(chuàng)建數(shù)據(jù)窗口，并動態(tài)地控制數(shù)據(jù)窗口。?
動態(tài)地創(chuàng)建一個(gè)數(shù)據(jù)窗口，應(yīng)用程序需要執(zhí)行下列任務(wù)：?
·動態(tài)地構(gòu)造SQL語句。?
·用符合數(shù)據(jù)窗口語法的字符串，為現(xiàn)在的數(shù)據(jù)窗口控制創(chuàng)建一個(gè)數(shù)據(jù)窗口對象。具體實(shí)現(xiàn)如下：?
1)動態(tài)地生成SQL語句，根據(jù)SQL的語法：SELECT stringa?
FROM stringb
WHERE stringc?
也就是動態(tài)地生成 stringa, stringb, stringc.由用戶輸入要顯示的列，一旦輸入完畢，列名就隨之確定，將所有列名拼成一個(gè)“串”，中間用“，”分隔，形如“columm1,column2,column3,...,columnr”，則動態(tài)地生成stringa;同樣由用戶輸入查詢條件，包括相應(yīng)的列、滿足的條件或范圍、邏輯關(guān)系等，將這些條件拚成一個(gè)串，即為stringc,顯然，所有的列名都確定了，他們所在的表名也確定了，按照stringb的語法規(guī)則即可構(gòu)造。?
注意：上面的stringc由兩部分(表間關(guān)系stringc1及查詢條件stringc2)組成；表名串stringb與表間關(guān)系stringc1、查詢條件stringc2及顯示條目stringa均有關(guān)。?
在實(shí)現(xiàn)的過程中：為貼近實(shí)際應(yīng)用，習(xí)慣上，先輸入查詢條件，再輸入顯示條目。即在輸入查詢條件后，生成strinc2,stringb,stringc1;然后，再在輸入顯示條目后生成stringa,并修改stringc1,stringb。最后形成SQL語法：?
str="select"+stringa+"f
rom"+stringb+"where"+stringcl+stringc2?
2)在現(xiàn)在的事物對象里利用相關(guān)的SyntaxFromSQL()函數(shù)生成符合數(shù)據(jù)窗口語法的字符串：
? exp=syntaxfromsq1(sq1ca,str,strsty,error)生成數(shù)據(jù)窗口的源代碼?
其中：strsty為數(shù)據(jù)窗口的顯示風(fēng)格，例：?
strsty="style(type=grid)datawindow(units=lcolor=12632256)text(font.face='system')"?
3) 創(chuàng)建數(shù)據(jù)窗口對象?
dw_que.create(exp)?
這樣就實(shí)現(xiàn)了用戶要求的隨機(jī)查詢。?
在真實(shí)系統(tǒng)中，用戶在輸入查詢條件時(shí)希望通過選項(xiàng)方式錄入查詢信息，由于庫表中存放的大量信息為代碼，這就需要在程序中先把錄入的文字信息轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的代碼再連接到查詢條件中。為簡化輸入，提高準(zhǔn)確性，可采用代碼輸入，即動態(tài)地嵌套下拉式數(shù)據(jù)窗口。在顯示查詢結(jié)果的數(shù)據(jù)窗口中，事先不能嵌套下拉式數(shù)據(jù)窗口，可預(yù)先做一個(gè)函數(shù)，在程序運(yùn)行中根據(jù)所選的列把代碼轉(zhuǎn)化成所對應(yīng)的漢字顯示，這樣更完善了用戶要求的隨機(jī)查詢。?
根據(jù)數(shù)據(jù)窗口的動態(tài)特性，對于那些運(yùn)行時(shí)才能確定的數(shù)據(jù)窗口采用動態(tài)方式創(chuàng)建，使應(yīng)用程序能更靈活地滿足用戶的需求。?
5. 小結(jié)?
使用SQL語句是查詢操作的基礎(chǔ)，但如何根據(jù)查詢的要求自動的構(gòu)造最貼切的SQL語句是問題的關(guān)鍵。利用PowerBuilder中的數(shù)據(jù)窗口使問題簡化，如何通過嵌入動態(tài)生成的SQL語句動態(tài)地生成數(shù)據(jù)窗口是解決問題的根本。將查詢條件的輸入實(shí)現(xiàn)多級菜單選擇將查詢結(jié)果文字化，使復(fù)雜查詢問題解決得更完善。動態(tài)查詢的方法，不僅能應(yīng)用于人事管理信息系統(tǒng)，同時(shí)也是解決其他需要復(fù)雜查詢的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的途徑。這種動態(tài)查詢方法的在數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的使用，避免了應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)中開發(fā)者冥思苦想所有可能的查詢條件，而系統(tǒng)運(yùn)行中用戶總遇到有些查詢要求無法滿足的矛盾。動態(tài)查詢的實(shí)現(xiàn)，縮短了開發(fā)周期，減少了產(chǎn)品維護(hù)的工作。
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