Средства языка SQL для обеспечения авторизации доступа к данным, управления транзакциями, сессиями и подключениями

Подключения и сессии

Может показаться странным, что мы оставили на конец этой лекции материал, который, казалось бы, необходимо знать, чтобы иметь возможность приступить к работе с какой-либо из современных систем баз данных. Объяснение очень простое. Чем ниже уровень средств языка SQL, чем ближе эти средства соприкасаются с индивидуальными особенностями реализаций, тем менее точен и конкретен стандарт SQL. А в данном разделе речь идет о средствах, реализация которых в СУБД разных поставщиков обладает очень большой спецификой.

Сильно упрощая текущую ситуацию, можно сказать, что практически все современные продукты управления SQL-ориентированными базами данных основаны на архитектуре "клиент-сервер". Принципиальная схема клиент-серверной организации показана на рис.18.8.

Рис. 18.8. Клиент-серверная архитектура СУБД

Конечно, это рисунок весьма условен. Под термином пользователь здесь, конечно, понимается некоторое приложение, с которым реально работает конечный пользователь (например, в этом приложении может быть реализован монитор прямого SQL). Клиентская часть СУБД - это тот системный компонент, с которым непосредственно взаимодействует пользователь. Данный компонент скрывает специфику реальных взаимодействий с серверной частью СУБД (например, используемые сетевые протоколы, если клиентская и серверная части СУБД разнесены по разным компьютерам сети). Наконец, сервер баз данных представляет собой основную часть СУБД, где, собственно, и происходит выполнение операторов SQL и осуществляется доступ к базе данных.

Важно обратить внимание, что программные компоненты, представляющие пользователя и клиентскую часть СУБД, обычно выполняются на одном компьютере, а сервер баз данных работает на другом (серверном) компьютере. Но вполне может быть, что все три перечисленных программных компонента в действительности размещены на одном компьютере.

Установление соединений

Начиная со стандарта SQL/92, при разработке языковых средств стала приниматься во внимание клиент-серверная организация СУБД. Если говорить более точно, стал очевиден тот факт, что во всех существующих СУБД до начала работы приложения со средствами управления базой данных требуется выполнить некоторые предварительные инициирующие действия. В частности, необходимо создать контекст, в котором будет работать система баз данных. В некоторых реализациях этот контекст создается автоматически при запуске приложения, поскольку клиентская часть СУБД компонуется к приложению. В других случаях прикладная программа связывается с СУБД за счет наличия специализированных реализационно зависимых средств подключения к СУБД. Иногда контекст формируется на основе состояния системных переменных.

Очевидно, что для выработки языковых средств, которые не противоречили бы существующим реализациям, требовался компромисс. Этот компромисс выразился в том, что в SQL:1999 допускается установление связи приложения с СУБД по умолчанию, а также обеспечиваются средства явного управления соединениями. Общий подход состоит в следующем.

• Почти все операторы SQL (с небольшим числом исключений) могут выполняться только при наличии подключения клиентской части СУБД к серверу базы данных.
• Если соединение с сервером установлено и приложение пытается выполнить один из операторов SQL (для выполнения которых требуется соединение), то его выполняет та СУБД, с которой установлено соединение.
• Если приложение пытается выполнить один из операторов SQL (для выполнения которых требуется соединение), а соединение не установлено, то, прежде всего, требуется установить соединение. В SQL:1999 указывается, что такое соединение является соединением с СУБД по умолчанию. Что собой представляет это умолчание, определяется в реализации. После установления соединения упомянутый оператор SQL выполняется той СУБД, с которой установлено соединение.
• Если первым (до установки соединения ) выполняемым оператором SQL является оператор CONNECT (это одно из исключений), то соединение по умолчанию не устанавливается, а происходит обращение к запрашиваемому серверу, и соединение устанавливается именно с ним.
• Можно выполнять оператор CONNECT для установления соединений со вторым, третьим и т. д. серверами, не разрывая ранее установленные соединения. Каждое вновь установленное соединение называется текущим соединением ( current connection ), а все ранее установленные соединения - отложенными соединениями ( dormant connection ).
• С каждым соединением ассоциирована сессия. Сессия, ассоциированная с текущим соединением, называется текущей сессией ( current session ), а сессии, ассоциированные с отложенными соединениями, называются отложенными сессиями ( dormant session )^{21Каждому соединению соответствует одна и только одна сессия. В сообществе SQL эти термины часто используются попеременно для обозначения одного и того же. Более строгие блюстители терминологии утверждают, что термин подключение относится к сетевому пути между клиентом и сервером, а сессия - это контекст, в котором работает SQL-сервер.}
• Если у приложения имеется несколько соединений, можно переключать их с помощью оператора SET CONNECTION .
• Для поддержания установленных соединений могут расходоваться значительные системные ресурсы. Поэтому может возникнуть потребность в ликвидации соединения. Это можно сделать с помощью оператора DISCONNECT . Все соединения, не ликвидированные явно до завершения работы приложения, ликвидируются системой автоматически. Попытка ликвидировать текущее соединение, в котором выполняется транзакция, расценивается как ошибка.
• В реализации определяется, можно ли переключать соединения во время выполнения транзакции. Однако если реализация это допускает, то, в соответствии со стандартом, все операторы, выполняемые в одной транзакции, но в разных соединениях, являются частью одной общей транзакции.

Операторы SQL для управления соединениями

Как отмечалось выше, в эту группу входят операторы CONNECT , SET CONNECTION и DISCONNECT .

Оператор CONNECT

Оператор определяется следующими синтаксическими правилами:

CONNECT TO connection_target
connection_target ::= SQL_server_name
                        [ AS connection_name ]
                        [ USER connection_user_name ]
                   | DEFAULT

Здесь SQL_server_name - это литерально заданная символьная строка, идентифицирующая сервер, к которому требуется подключиться. Смысл (и формат) этого имени определяется в реализации.

В необязательном разделе AS указываемое имя ( connection_name ) выступает в роли временного имени соединения, которое впоследствии может быть использовано в операторах SET CONNECTION и DISCONNECT . Если в операторе CONNECT раздел AS не содержится, то по умолчанию connection_name совпадает с SQL_server_name.

В необязательном разделе USER указываемое имя ( connection_user_name ) идентифицирует пользователя, от имени которого устанавливается соединение. При отсутствии раздела USER в качестве connection_user_name по умолчанию принимается текущий authID . В стандарте допускается, что реализация может ограничить возможные значения connection_user_name (например, потребовать, чтобы это имя всегда совпадало с текущим authID ).

Эффект использования оператора в форме CONNECT TO DEFAULT почти не отличается от результата действия системы при отсутствии какого-либо явного требования соединения. (Напомним, что соединение по умолчанию неявно устанавливается при попытке выполнения первого оператора SQL, требующего соединения.) Однако имеется одно важное отличие. Если соединение по умолчанию устанавливается неявно, а затем вдруг прерывается из-за какой-то ошибки, то оно автоматически переустанавливается при выполнении следующего оператора SQL. Если же соединение по умолчанию устанавливается явным образом, то автоматическое повторное установление соединения после его разрыва не производится.

Оператор SET CONNECTION

Оператор определяется следующими синтаксическими правилами:

SET CONNECTION connection_object
connection_object::= { connection_name | DEFAULT }

Условием успешного выполнения операции является наличие отложенного установленного соединения с именем connection_name или отложенного установленного соединения по умолчанию. В этом случае текущее соединение становится отложенным, а указанное отложенное соединение - текущим.

Оператор DISCONNECT

Оператор имеет следующий синтаксис:

DISCONNECT { connection_object | ALL | CURRENT }

Необходимым условием для возможности ликвидации соединения является отсутствие активной транзакции в этом соединении.

Если в операторе указывается connection_object, то соответствующее имя должно соответствовать установленному (текущему или отложенному) соединению. Если указывается CURRENT, то должно существовать текущее соединение.

Если оператор применяется к текущему соединению, то это соединение ликвидируется, и ни одно соединение не является текущим. В таком случае для продолжения работы необходимо установить текущее соединение при помощи операторов CONNECT или SET CONNECTION .

Если в операторе указывается ALL, то ликвидируются все соединения, включая текущее.