Object Query Language (OQL)

Rastislav Kadleček2013

HOFFER, Prescott, McFadden. Modern Database Management, chapter 15.ODMG OQL User Manual.

Obsah• Co je OQL?• Primitivní datové typy jazyka OQL• První dotazy• Uvažovaná Struktura databáze• Kolekce v OQL• Základní struktura dotazu• Filtrování kolekcí• Konstrukce výsledků• Agregační operátory• Operátory „Define“, „Element“, „Exists“, „Like“, „Group By“,

„Order By“• (Multi)množinové operátory

Co je OQL?• Object Query Language• Dotazovací jazyk podobný SQL (SQL-92)• Na rozdíl od SQL je objektově orientovaný• ODMG (Object Data Management Group) standard pro

dotazování nad objektově orientovanými databázovými systémy

• 2 režimy – API pro programovací jazyky nebo interaktivní režim

• Díky jeho rozsáhlosti neexistuje žádna implementace, která by zahrnovala celou jeho specifikaci

• Existujíci implementace:• GemStone Systems – GemFire (http://www.gemfire.com)• Versant - Versant Object Database (http://www.versant.com)

Primitivní datové typy OQL• OQL rozlišuje následovné primitivní datové typy:• Boolean: hodnoty true, false• Integer: celé číslo, např. 10• Float: desetinné číslo, např. 3,14 nebo 314.16e-2• Character: jeden znak ohraničený jednoduchými uvozovkami,

např. ’z’• String: řetězec znaků ohraničených dvojitými uvozovkami, např.

„toto je řetězec“• Reference na objekt: reference na instanci třídy nebo nil

První dotazy• Aritmetické operace:• Vyhodnotí aritmetický výraz a vrátí výsledek

• Dotaz na hodnotu vlastnosti objektu:• Uvažujme třídu Student, která má vlastnost „name“ – jméno

studenta• Jan je instance třídy Student

2 * 2 4

Jan.name “Jan Novák”

• Dotaz na konkrétní prvek pole (první prvek má index 0):

• Volání metody objektu:• Zavolá danou metodu objektu a vrátí její výsledek • Metoda „age“ vypočte věk studenta z aktuálního data a data

narození studenta

students[3].name “Jan Novák”

students[3].age 23

První dotazy

Uvažovaná struktura databáze

Uvažovaná struktura databáze

class Student {( extent students)attribute string name;attribute Date dateOfBirth;attribute Address address;attribute Phone phone;relationship set CourseOffering takes inverse CourseOffering::taken_by;short age( );float gpa( );boolean register_for(string crse, short sec, string term);};

struct Phone {short area_code;long personal_number;};

struct Address {string street_address;string city;string zip;string country;};

Uvažovaná struktura databáze

class CourseOffering {( extent courseofferings)attribute string term;attribute enum section {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8};relationship set Student taken_by inverse Student::takes;relationship Course belongs_to inverse Course::offers;short enrollment( );};

class Course {( extent courses)attribute string crse_code;attribute string crse_title;attribute short credit_hrs;relationship set Course has_prereqs inverse Course::is_prereq_for;relationship set Course is_prereq_for inverse Course::has_prereqs;relationship list CourseOffering offers inverse CourseOffering::belongs_to;short enrollment( );};

Kolekce v OQL• Jazyk OQL rozeznává následující druhy kolekcí:• Množina (Set)

• Neuspořádaná kolekce objektů, ve které se objekty nesmí opakovat (každý objekt tam může být pouze jednou)

• Multimnožina (Bag)• Na rozdíl od množiny se objekty mohou opakovat

• Seznam (List)• Uspořádaná kolekce objektů, objekty se v ní mohou opakovat

• Pole (Array)• Uspořádaná kolekce objektú, každý objekt má index své pozice a je

možné se na nej odkazovat

Základní struktura dotazu• Dotaz nám umožňuje vybrat ze specifikované kolekce prvky

splňující požadovaná kritéria• Dotaz vrací multimnožinu prvků• Dotaz pozůstává ze 3 částí – select .. from .. where• select• definuje strukturu výsledku dotazu

• from• specifikuje kolekci, nad kterou bude dotaz spuštěn

• where• nepovinná část• predikát, který umožnuje nastavit kritéria, která musí splňovat

objekt, který bude zařazen do výsledku

Filtrování kolekcí

• Dotaz slouží k výběru prvků splňujúcich kritéria z kolekce• Výsledkem je multimnožina objektů• Dotaz najde v kolekci všech studentů studenty se jménem „Jan

Novák“

• V dotazech je možné využít i vlastnosti vnořených datových struktur

select sfrom s in studentswhere s.name = “Jan Novák”

select sfrom s in studentswhere s.address.city = “Praha”

Filtrování kolekcí• Je také možné zřetězit několik podmínek za pomoci logických spojek

and, or nebo negovat (operátor !)• Po změně objektů v databázi může nastat situace, že některé

objekty jsou najednou rovny hodnotě nil• Tyto objekty je možné z kolekce explicitně vyloučit

• Není to však potřeba• Pro větší pohodlí programátora OQL automaticky přeskakuje nil-ové

objekty• Když má objekt hodnotu nil, je predikát v sekci where vždy

vyhodnocen jako false

select sfrom s in studentswhere s != nil and s.address.city = “Praha”

Klíčové slovo DISTINCT• Protože výsledkem dotazu je multimnožina, výsledek může

obsahovat duplicitní objekty• Duplicitní objekty je možné odstranit použitím klíčového slova

DISTINCT

• Výsledná kolekce zaručene neobsahuje duplicity – je to množina

select distinct sfrom s in studentswhere s.address.city = “Praha”

Sledování cesty v dotazu• Objekty jsou vzájemně propojené vztahy mezi nimi – tvoří graf• Při dotazování je možné sledovat libovolnou cestu v tomto

grafu

• Vrátí předměty, které navštěvuje student se jménem „Jan Novák“

select distinct crfrom s in students,

co in s.takes,cr in co.belongs_to

where s.name = „Jan Novák“

Konstrukce výsledků• Dosud probrané příklady vždy vracely kolekci celých objektů• Je možné se dotazovat jen na určité atributy těchto objektů

• Vrátí množinu kódů předmětů, které mají dotaci větší než 2 hodiny

• Jedná se o množinu textových řetezců

select distinct c.crse_codefrom c in courseswhere c.credit_hrs > 2

Konstrukce výsledků• Také je možné dotazovat se na více atributů zároveň

• Vrátí množinu struktur pozůstávajících z názvů a kódů předmětů, které mají dotaci větší než 2 hodiny

select distinct c.crse_title, c.crse_codefrom c in courseswhere c.credit_hrs > 2

[ { “crse_title” => “Dotazovací jazyky I”, “crse_code” => “NDBI001” },

… ]

Konstrukce výsledků• Krom toho je možné v dotaze použít klíčové slovo struct• Toto klíčové slovo umožnuje konkretizovat přesnou strukturu,

jakou má mít každý prvek výsledné kolekce• Je možné ho použít i vnořeně

select struct (name: s.name,address: struct (

street: s.address.street_address,city: s.address.city

))

from s in studentswhere s.address.country = “CZ”

Konstrukce výsledků

[{ “name” = > “Jan Novák”, “address” => {

“street” => “Anglická 3”,“city” => “Praha”}

}…]

• Výsledkem dotazu je multimnožina datových struktur tvaru:

Agregační operátory• V jazyku OQL jsou k dispozici nasledujíci agregační operátory:• count – počet (objektů v kolekci)• min – nejmenší hodnota (v kolekci hodnot)• max – největší hodnota (v kolekci hodnot)• sum – součet (hodnot v kolekci)• avg – průměrná hodnota (z hodnot v kolekci)

• Příklad: Zjištení celkového počtu studentů

• Příklad: Nalezení průměrné dotace hodin předmětů

select count (students)

select avg(cr.credit_hrs)from cr in courses

Operátory - Define

• Pomocí operátoru define je možné přiřadit jméno k výsledku dotazu – můžeme se pak na něj odvolat z jiného dotazu

• Může to výrazně zpřehlednit dlouhé dotazy

• K pojmenovaným dotazům je možné přistupovat pouze v rámci stejného sezení – až do použití příkazu commit nebo abort

define PredmetySe2Hodinama asselect cfrom c in courseswhere c.credit_hrs = 2

select c.crse_titlefrom c in PredmetySe2Hodinama

Operátory - Element• V případě, že máme kolekci pozůstávající pouze z jednoho

prvku, je možné tento prvek z dané kolekce extrahovat použitím operátoru element

element (select sfrom s in studentswhere s.name = “Jan Novák”

)

Operátory - Exists• Pomocí operátoru exists je možné zjistit, jestli v kolekci

existuje alespoň jeden objekt splňující požadovaná kritéria• Přiklad: Dotaz vybere jména studentů, kteří navštěvují

předmět s kódem „NDBI001“

select s.namefrom s in studentswhere exists c in s.takes.belongs_to : c.crse_code = „NDBI001“

Operátory - Like• Operátor like umožňuje testování textových řetězců na

částečnou shodu• Znak ‘*’ je divoká karta, která zastává libovolný textový

řetězec včetně prázdného řetezce• Příklad: Dotaz vrátí všechny studenty, kteří mají křestní jméno

„Jan“

• Příklad: Dotaz vrátí všechny studenty, kteří mají příjmení „Novák “

select sfrom s in studentswhere s.name like “Jan *”

select sfrom s in studentswhere s.name like “* Novák”

Operátory – Group By• Pomocí operátora group by je možné prvky výsledku „sgrupit“

dohromady podle určitého výrazu• Výsledkem dotazu obsahujícího operátor group by je

(multi)množina dvojic, kde každá dvojice pozůstává z hodnoty „sgrupujícího“ výrazu a množiny objektů, pro které se výraz vyhodnotil na tuto hodnotu

select sfrom s in studentsgroup by s.age

[ { “age” => “21”, {“name” => “Kristýna Krásná”} },

{ “age” => “23”, {“name” => “Jan Novák”, “name” => “Petr Černý”} },… ]

Operátory – Order By• Operátor order by umožňuje seřadit výsledky dotazu dle

specifikovaného výrazu• Je možné specifikovat více výrazů pro řazení najednou• Výsledkem dotazu obsahujícího operátor order by je vždy

kolekce typu seznam• Směr řazení je možné specifikovat pro každý výraz použitím

klíčových slov asc (vzestupně) a desc (sestupně)

select s.namefrom s in studentsorder by s.name asc, s.age desc

(Multi)množinové operátory• V jazyku OQL jsou k dispozici nasledujíci operátory definované

pro množiny a multimnožiny:• union (+) – sjednocení • intersect (*) – průnik• except (-) – rozdíl

• Příklad: Sjednocení množin 22 a 23 let starých studentů

(select sfrom s in studentswhere s.age = 22) + (select sfrom s in studentswhere s.age = 23)

Dekuji za pozornost