Oracle數據庫之FORALL與BULK COLLECT語句
我們再來看一下PL/SQL塊的執行過程：當PL/SQL運行時引擎處理一塊代碼時，它使用PL/SQL引擎來執行過程化的代碼，而將SQL語句發送給SQL引擎來執行；SQL引擎執行完畢后，將結果再返回給PL/SQL引擎。這種在PL/SQL引擎和SQL引擎之間的交互，稱為上下文交換（context switch）。每發生一次交換，就會帶來一定的額外開銷。
- FORALL，用於增強PL/SQL引擎到SQL引擎的交換。
- BULK COLLECT，用於增強SQL引擎到PL/SQL引擎的交換。（前面我們已經介紹過了）
1. FORALL介紹
使用FORALL，可以將多個DML批量發送給SQL引擎來執行，最大限度地減少上下文交互所帶來的開銷。下面是 FORALL 的一個示意圖：
語法：
1 FORALL index_name IN 2 { lower_bound .. upper_bound 3 | INDICES OF collection_name [ BETWEEN lower_bound AND upper_bound ] 4 | VALUES OF index_collection 5 } 6 [ SAVE EXCEPTIONS ] dml_statement;
說明：
index_name：一個無需聲明的標識符，作為集合下標使用。
lower_bound .. upper_bound：數字表達式，來指定一組連續有效的索引數字下限和上限。該表達式只需解析一次。
INDICES OF collection_name：用於指向稀疏數組的實際下標。跳過沒有賦值的元素，例如被 DELETE 的元素，NULL 也算值。
VALUES OF index_collection_name：把該集合中的值當作下標，且該集合值的類型只能是 PLS_INTEGER/BINARY_INTEGER。
SAVE EXCEPTIONS：可選關鍵字，表示即使一些DML語句失敗，直到FORALL LOOP執行完畢才拋出異常。可以使用SQL%BULK_EXCEPTIONS 查看異常信息。
dml_statement：靜態語句，例如：UPDATE或者DELETE；或者動態（EXECUTE IMMEDIATE）DML語句。
2. FORALL的使用
示例所使用表結構：
1 CREATE TABLE tmp_tab( 2 id NUMBER(5), 3 name VARCHAR2(50) 4 );
示例1，使用FORALL批量插入、修改、刪除數據：
1 --批量插入 2 DECLARE 3 -- 定義索引表類型 4 TYPE tb_table_type IS TABLE OF tmp_tab%rowtype INDEX BY BINARY_INTEGER; 5 tb_table tb_table_type; 6 BEGIN 7 FOR i IN 1..100 LOOP 8 tb_table(i).id:=i; 9 tb_table(i).name:='NAME'||i; 10 END LOOP; 11 12 FORALL i IN 1..tb_table.count 13 INSERT INTO tmp_tab VALUES tb_table(i); 14 END;
1 --批量修改 2 DECLARE 3 TYPE tb_table_type IS TABLE OF tmp_tab%rowtype INDEX BY BINARY_INTEGER; 4 tb_table tb_table_type; 5 BEGIN 6 FOR i IN 1..100 LOOP 7 tb_table(i).id:=i; 8 tb_table(i).name:='MY_NAME_'||i; 9 END LOOP; 10 FORALL i IN 1..tb_table.count 11 UPDATE tmp_tab t SET row = tb_table(i) WHERE t.id =tb_table(i).id; 12 END;
--批量刪除 DECLARE TYPE tb_table_type IS TABLE OF tmp_tab%rowtype INDEX BY BINARY_INTEGER; tb_table tb_table_type; BEGIN FOR i IN 1..10 LOOP tb_table(i).id:=i; tb_table(i).name:='MY_NAME_'||i; END LOOP; FORALL i IN 1..tb_table.count DELETE FROM tmp_tab WHERE id =tb_table(i).id; END;
示例2，使用INDICES OF子句：
1 DECLARE 2 TYPE demo_table_type IS TABLE OF tmp_tab%rowtype INDEX BY BINARY_INTEGER; 3 demo_table demo_table_type; 4 BEGIN 5 FOR i IN 1..10 LOOP 6 demo_table(i).id:=i; 7 demo_table(i).name:='NAME'||i; 8 END LOOP; 9 -- 使用集合的delete方法移除第3、6、9三個成員 10 demo_table.delete(3); 11 demo_table.delete(6); 12 demo_table.delete(9); 13 FORALL i IN INDICES OF demo_table 14 INSERT INTO tmp_tab VALUES demo_table(i); 15 END ;
示例3，使用VALUES OF子句：
1 DECLARE 2 TYPE index_poniter_type IS TABLE OF pls_integer; 3 index_poniter index_poniter_type; 4 TYPE demo_table_type IS TABLE OF tmp_tab%rowtype INDEX BY BINARY_INTEGER; 5 demo_table demo_table_type; 6 BEGIN 7 index_poniter := index_poniter_type(1,3,5,7); 8 FOR i IN 1..10 LOOP 9 demo_table(i).id:=i; 10 demo_table(i).name:='NAME'||i; 11 END LOOP; 12 FORALL i IN VALUES OF index_poniter 13 INSERT INTO tmp_tab VALUES demo_table(i); 14 END;
3. FORALL注意事項
使用FORALL時，應該遵循如下規則：
- FORALL語句的執行體，必須是一個單獨的DML語句，比如INSERT，UPDATE或DELETE。
- 不要顯式定義index_row，它被PL/SQL引擎隱式定義為PLS_INTEGER類型，並且它的作用域也僅僅是FORALL。
- 這個DML語句必須與一個集合的元素相關，並且使用FORALL中的index_row來索引。注意不要因為index_row導致集合下標越界。
- lower_bound和upper_bound之間是按照步進 1 來遞增的。
- 在sql_statement中，不能單獨地引用集合中的元素，只能批量地使用集合。
- 在sql_statement中使用的集合，下標不能使用表達式。
4. BULK COLLECT介紹
BULK COLLECT子句會批量檢索結果，即一次性將結果集綁定到一個集合變量中，並從SQL引擎發送到PL/SQL引擎。
通常可以在SELECT INTO、FETCH INTO以及RETURNING INTO子句中使用BULK COLLECT。下面逐一描述BULK COLLECT在這幾種情形下的用法。
5. BULK COLLECT的使用
5.1 在SELECT INTO中使用BULK COLLECT
示例：
1 DECLARE 2 -- 定義記錄類型 3 TYPE emp_rec_type IS RECORD 4 ( 5 empno emp.empno%TYPE, 6 ename emp.ename%TYPE, 7 hiredate emp.hiredate%TYPE 8 ); 9 -- 定義基於記錄的嵌套表 10 TYPE nested_emp_type IS TABLE OF emp_rec_type; 11 -- 聲明變量 12 emp_tab nested_emp_type; 13 BEGIN 14 -- 使用BULK COLLECT將所得的結果集一次性綁定到記錄變量emp_tab中 15 SELECT empno, ename, hiredate 16 BULK COLLECT INTO emp_tab 17 FROM emp; 18 19 FOR i IN emp_tab.FIRST .. emp_tab.LAST LOOP 20 DBMS_OUTPUT.PUT_LINE('當前記錄： ' 21 ||emp_tab(i).empno||chr(9) 22 ||emp_tab(i).ename||chr(9) 23 ||emp_tab(i).hiredate); 24 END LOOP; 25 END;
說明：使用BULK COLLECT一次即可提取所有行並綁定到記錄變量，這就是所謂的批量綁定。
5.2 在FETCH INTO中使用BULK COLLECT
在游標中可以使用BLUK COLLECT一次取出一個數據集合，比用游標單條取數據效率高，尤其是在網絡不大好的情況下。
語法：
FETCH ... BULK COLLECT INTO ...[LIMIT row_number];在使用BULK COLLECT子句時，對於集合類型會自動對其進行初始化以及擴展。因此如果使用BULK COLLECT子句操作集合，則無需對集合進行初始化以及擴展。由於BULK COLLECT的批量特性，如果數據量較大，而集合在此時又自動擴展，為避免過大的數據集造成性能下降，因此可以使用LIMIT子句來限制一次提取的數據量。LIMIT子句只允許出現在FETCH操作語句的批量中。
示例：
1 DECLARE 2 CURSOR emp_cur IS 3 SELECT empno, ename, hiredate FROM emp; 4 5 TYPE emp_rec_type IS RECORD 6 ( 7 empno emp.empno%TYPE, 8 ename emp.ename%TYPE , 9 hiredate emp.hiredate%TYPE 10 ); 11 -- 定義基於記錄的嵌套表 12 TYPE nested_emp_type IS TABLE OF emp_rec_type; 13 -- 聲明集合變量 14 emp_tab nested_emp_type; 15 -- 定義了一個變量來作為limit的值 16 v_limit PLS_INTEGER := 5; 17 -- 定義變量來記錄FETCH次數 18 v_counter PLS_INTEGER := 0; 19 BEGIN 20 OPEN emp_cur; 21 22 LOOP 23 -- fetch時使用了BULK COLLECT子句 24 FETCH emp_cur 25 BULK COLLECT INTO emp_tab 26 LIMIT v_limit; -- 使用limit子句限制提取數據量 27 28 EXIT WHEN emp_tab.COUNT = 0; -- 注意此時游標退出使用了emp_tab.COUNT，而不是emp_cur%notfound 29 v_counter := v_counter + 1; -- 記錄使用LIMIT之后fetch的次數 30 31 FOR i IN emp_tab.FIRST .. emp_tab.LAST 32 LOOP 33 DBMS_OUTPUT.PUT_LINE( '當前記錄： ' 34 ||emp_tab(i).empno||CHR(9) 35 ||emp_tab(i).ename||CHR(9) 36 ||emp_tab(i).hiredate); 37 END LOOP; 38 END LOOP; 39 40 CLOSE emp_cur; 41 42 DBMS_OUTPUT.put_line( '總共獲取次數為：' || v_counter ); 43 END;
5.3 在RETURNING INTO中使用BULK COLLECT
BULK COLLECT除了與SELECT，FETCH進行批量綁定之外，還可以與INSERT，DELETE，UPDATE語句結合使用。當與這幾個DML語句結合時，需要使用RETURNING子句來實現批量綁定。
示例：
1 DECLARE 2 TYPE emp_rec_type IS RECORD 3 ( 4 empno emp.empno%TYPE, 5 ename emp.ename%TYPE, 6 hiredate emp.hiredate%TYPE 7 ); 8 TYPE nested_emp_type IS TABLE OF emp_rec_type; 9 emp_tab nested_emp_type; 10 BEGIN 11 DELETE FROM emp WHERE deptno = 20 12 RETURNING empno, ename, hiredate -- 使用returning 返回這幾個列 13 BULK COLLECT INTO emp_tab; -- 將返回的列的數據批量插入到集合變量 14 15 DBMS_OUTPUT.put_line( '刪除 ' || SQL%ROWCOUNT || ' 行記錄' ); 16 COMMIT; 17 18 IF emp_tab.COUNT > 0 THEN -- 當集合變量不為空時，輸出所有被刪除的元素 19 FOR i IN emp_tab.FIRST .. emp_tab.LAST LOOP 20 DBMS_OUTPUT.PUT_LINE('當前記錄：' 21 || emp_tab( i ).empno || CHR( 9 ) 22 || emp_tab( i ).ename || CHR( 9 ) 23 || emp_tab( i ).hiredate 24 || ' 已被刪除' ); 25 END LOOP; 26 END IF; 27 END;
6. BULK COLLECT的注意事項
- BULK COLLECT INTO 的目標對象必須是集合類型。
- 只能在服務器端的程序中使用BULK COLLECT，如果在客戶端使用，就會產生一個不支持這個特性的錯誤。
- 不能對使用字符串類型作鍵的關聯數組使用BULK COLLECT子句。
- 復合目標(如對象類型)不能在RETURNING INTO子句中使用。
- 如果有多個隱式的數據類型轉換的情況存在，多重復合目標就不能在BULK COLLECT INTO子句中使用。
- 如果有一個隱式的數據類型轉換，復合目標的集合(如對象類型集合)就不能用於BULK COLLECTINTO子句中。
7. FORALL與BULK COLLECT綜合運用
FORALL與BULK COLLECT是實現批量SQL的兩個重要方式，我們可以將其結合使用以提高性能。
示例：
1 -- 創建表tb_emp 2 CREATE TABLE tb_emp AS 3 SELECT empno, ename, hiredate 4 FROM emp 5 WHERE 1 = 0; 6 7 DECLARE 8 -- 聲明游標 9 CURSOR emp_cur IS 10 SELECT empno, ename, hiredate FROM emp; 11 -- 基於游標的嵌套表類型 12 TYPE nested_emp_type IS TABLE OF emp_cur%ROWTYPE; 13 -- 聲明變量 14 emp_tab nested_emp_type; 15 BEGIN 16 SELECT empno, ename, hiredate 17 BULK COLLECT INTO emp_tab 18 FROM emp 19 WHERE sal > 1000; 20 21 -- 使用FORALL語句將變量中的數據插入到表tb_emp 22 FORALL i IN 1 .. emp_tab.COUNT 23 INSERT INTO (SELECT empno, ename, hiredate FROM tb_emp) 24 VALUES emp_tab( i ); 25 26 COMMIT; 27 DBMS_OUTPUT.put_line('總共向 tb_emp 表中插入記錄數： ' || emp_tab.COUNT); 28 END;
1. 什么是事務
在數據庫中事務是工作的邏輯單元，一個事務是由一個或多個完成一組的相關行為的SQL語句組成，通過事務機制確保這一組SQL語句所作的操作要么都成功執行，完成整個工作單元操作，要么一個也不執行。
如：網上轉帳就是典型的要用事務來處理，用以保證數據的一致性。
2. 事務特性
SQL92標准定義了數據庫事務的四個特點：（面試時可能會問的）
- 原子性(Atomicity)：一個事務里面所有包含的SQL語句是一個執行整體，不可分割，要么都做，要么都不做。
- 一致性(Consistency)：事務開始時，數據庫中的數據是一致的，事務結束時，數據庫的數據也應該是一致的。
- 隔離性(Isolation)：是指數據庫允許多個並發事務同時對其中的數據進行讀寫和修改的能力，隔離性可以防止事務的並發執行時，由於他們的操作命令交叉執行而導致的數據不一致狀態。
- 持久性 (Durability) : 是指當事務結束后，它對數據庫中的影響是永久的，即便系統遇到故障的情況下，數據也不會丟失。
一組SQL語句操作要成為事務，數據庫管理系統必須保證這組操作的原子性（Atomicity）、一致性（consistency）、隔離性（Isolation）和持久性（Durability），這就是ACID特性。