Система типов SQL
Все допустимые в SQL типы данных, которые можно использовать при определении столбцов (а также переменных языка SQL/PSM и параметров процедур, функций и методов) разбиваются на следующие категории:
К теме данной статьи не относятся особенности "встроенных" типов категорий (1)-(7). Обсудим четыре последние категории. Начиная с SQL:1999, в языке поддерживается возможность использования типов данных, значения которых являются коллекциями значений некоторых других типов. В SQL:1999 были специфицированы только типы массивов. В новом стандарте SQL:2003 появилась спецификация типа мультимножества.
Типы массивов
Любой возможный тип массива получается путем применения конструктора типов ARRAY. При определении столбца, значения которого должны принадлежать некоторому типу массива, используется конструкция dt ARRAY [mc], где dt специфицирует некоторый допустимый в SQL тип данных, а mc является литералом некоторого точного числового типа с нулевой длиной шкалы и определяет максимальное число элементов в значении типа массива (в терминологии SQL:1999 это значение называется максимальной кардинальностью массива). В стандарте SQL:1999 не поддерживались многомерные массивы и массивы массивов. Однако в стандарте SQL:2003 это ограничение было снято, и теперь типом элементов любого типа коллекций может быть любой допустимый в SQL тип данных, кроме самого конструируемого типа коллекции.
Элементам каждого значения типа массива соответствуют их порядковые номера, называемые индексами. Значение индекса всегда должно принадлежать отрезку [1, mc]. Значениями типа массива dt ARRAY [mc] являются все те массивы, состоящие из элементов типа dt, максимальное значение индекса которых cs не превосходит значения mc. При сохранении в базе данных значение типа массива занимает столько памяти, сколько требуется для сохранения cs элементов. Обеспечивается доступ к элементам массива по их индексам. В частности, можно объявить столбец типа INTEGER ARRAY [10] и при вставке строки в соответствующую таблицу задать значение только пятого элемента массива. Тогда в строку будет занесен массив из пяти элементов, причем первые четыре элемента будут содержать неопределенное значение (NULL).
Основными операциями над массивами являются выборка значения элемента массива по его индексу, изменение некоторого элемента массива или массива целиком и конкатенация (сцепление) двух массивов. Кроме того, для любого значения типа массива можно узнать значение его cs.
Типы мультимножеств
При определении столбца таблицы типа мультимножества используется конструкция dt MULTISET, где dt задает тип данных элементов конструируемого типа мультимножеств. Значениями типа мультимножеств являются мультимножества, т.е. неупорядоченные коллекции элементов одного и того же типа, среди которых допускаются дубликаты. Например, значениями типа INTEGER MULTISET являются мультимножества, элементами которых являются целые числа. Примером такого значения может быть мультимножество {12, 34, 12, 45, -64}.
В отличие от массива, мультимножество является неограниченной коллекцией; при конструировании типа мультимножеств не указывается предельная кардинальность значений этого типа. Однако это не означает, что возможность вставки элементов в мультимножество действительно не ограничена; стандарт всего лишь не требует наличия границы. Ситуация аналогична той, которая возникает при работе с таблицами, для которых в SQL не объявляется максимально допустимое число строк.
Для типов мультимножеств поддерживаются операции для преобразования типа значения-мультимножества к типу массивов или другому типу мультимножеств с совместимым типом элементов (операция CAST), для удаления дубликатов из мультимножества (функция SET), для определения числа элементов в заданном мультимножестве (функция CARDINALITY), для выборки элемента мультимножества, содержащего в точности один элемент (функция ELEMENT). Кроме того, для мультимножеств обеспечиваются операции объединения (MULTISET UNION), пересечения (MULTISET INTERSECT) и определения разности (MULTISET EXCEPT). Каждая из операций может выполняться в режиме с сохранением дубликатов (режим ALL) или с устранением дубликатов (режим DISTINCT).
Расширенные в SQL:2003 возможности работы с типами коллекций являются принципиально важными. Даже при наличии определяемых пользователями типов данных (см. ниже) и типов массивов SQL:1999 не предоставлял полных возможностей для преодоления ограничения "плоских" таблиц, исторически присущего реляционной модели данных вообще и SQL в частности. После появления конструктора типов мультимножеств и устранения ограничений на тип данных элементов коллекции, это историческое ограничение полностью ликвидировано. Мультимножество, типом элементов которого является анонимный строчный тип (см. ниже) является полным аналогом таблицы. Тем самым, в базе данных допускается произвольная вложенность таблиц. Возможности выбора структуры базы данных безгранично расширяются.
Анонимные строчные типы
Анонимный строчный тип – это конструктор типов ROW, позволяющий производить безымянные типы строк (кортежей). Любой возможный строчный тип получается путем использования конструктора ROW. При определении столбца, значения которого должны принадлежать некоторому строчному типу, используется конструкция ROW (fld1, fld2, …, fldn ), где каждый элемент fldi, определяющий поле строчного типа, задается в виде тройки fldname, fldtype, fldoptions. Подэлемент fldname задает имя соответствующего поля строчного типа. Подэлемент fldtype специфицирует тип данных этого поля. В качестве типа данных поля строчного типа можно использовать любой допустимый в SQL тип данных, включая типы коллекций, определяемые пользователями типы и другие строчные типы. Необязательный подэлемент fldoptions может задаваться для указания применяемого по умолчанию порядка сортировки, если соответствующий подэлемент fldtype указывает на тип символьных строк, а также должен задаваться, если fldtype указывает на ссылочный тип (см. ниже). Степенью строчного типа называется число его полей.
Типы, определяемые пользователем
Эта категория типов данных (вернее, подкатегория структурных UDT) наиболее тесно связана с "объектными" расширениями языка SQL. Более подробно мы обсудим структурные UDT в следующем подразделе статьи, а здесь для полноты картины приведем беглый набросок. В SQL поддерживаются две разновидности UDT.
Ссылочные типы
Эта категория типов данных имеет смысл только в контексте "объектных" расширений языка SQL, и мы снова отложим подробное обсуждение этого механизма до следующих подразделов и обсудим его здесь очень коротко. Обеспечивается механизм конструирования типов (ссылочных типов), которые используются в качестве типа специального столбца некоторого вида таблиц (типизированных таблиц), а также в качестве типов обычных столбцов таблиц, атрибутов структурных UDT, переменных и параметров. Фактически, значения ссылочного типа указывают на строки соответствующей типизированной таблицы. Более точно, каждой строке типизированной таблицы приписывается уникальное значение (нечто вроде первичного ключа, назначаемого системой или приложением), которое может использоваться в методах, определенных для табличного типа, для уникальной идентификации строк соответствующей таблицы. Эти уникальные значения называются ссылочными значениями, а их тип – ссылочным типом. Ссылочный тип может содержать только те значения, которые действительно ссылаются на экземпляры указанного типа (т.е. на строки соответствующей типизированной таблицы).
Обратим внимание читателей на то, что все категории типов SQL, кроме ссылочных типов и, частично, структурных UDT содержат совершенно традиционные типы данных, никаким образом не связанные с объектной парадигмой ODMG. Каждый тип можно использовать при спецификации столбцов таблицы, и со значениями этих столбцов можно работать через операции соответствующего типа. Однако структурные UDT и связанные с ними ссылочные типы нагружаются в стандарте SQL некоторым особым смыслом, который объявляется "объектным". Об этом мы и будем говорить далее.
