ZFConf 2012: Реализация доступа к СУБД IBM DB2 посредством встраиваемого SQL (Александр Веремьев)

IBM DB2 Embedded SQL for PHP

Александр Веремьев
cawaspb@gmail.com

Что такое
встраиваемый SQL
?????

$dbname = 'db_name';
$dbuser = 'username';
$dbpwd = 'password';

EXEC SQL connect to :$dbname user :$dbuser using :$dbpwd;
...
$userid = $_POST['userid'];
$password = $_POST['password'];
EXEC SQL select firstname, lastname
into :$firstname, :$lastname
from users
where login = :$userid AND password = :$password;

if ($SQLCODE == 100 /* NOT FOUND */) {
echo "Wrong login/password combination.n";
} else {
echo $firstname . "n"
. $lastname . "n";
}

EXEC SQL DECLARE c1 CURSOR for
select id, time, subject, message
from emails
where userid = :$userid AND status = 'NEW';

EXEC SQL BEGIN DECLARE SECTION;
INTEGER $email_id;
TMESTAMP $time;
VARCHAR(256) $subject;
CLOB(16M) $message_body;
EXEC SQL END DECLARE SECTION;

EXEC SQL OPEN c1;
EXEC SQL FETCH c1 into :$email_id, :$time, :$subject, :$message_body;

while ($SQLCODE != 100 /* NOT FOUND */) {
// process message
...
EXEC SQL FETCH c1 into :$email_id, :$time, :$subject, :$message_body;
}

Часть SQL-92 стандарта

Непосредственная поддержка со стороны СУБД в тех или иных
языках:

- IBM DB2 (C/C++, Java, COBOL, FORTRAN, REXX)
- Oracle (Ada, C/C++, COBOL, FORTRAN, Pascal, PL/I)
- PostgreSQL (C/C++, COBOL)
- Microsof SQL Server (COBOL)
- MySQL (COBOL)
- Sybase
-…

IBM DB2 Embedded SQL for PHP support:

PHP extension db2_embsql

db2_embsql_precompile($input_file, $dbname, $options_string);

db2_embsql_precompile_string($php_code, $dbname, $options_string);

Особенности реализации встроенного SQL в IBM DB2.
Static SQL.
<?php <?php
/** /**
* Zend Framework * Zend Framework
* *
* LICENSE * LICENSE
* *
* This source file is subject to the new BSD license that is bundled * This source file is subject to the new BSD license that is bundled
* with this package in the file LICENSE.txt. * with this package in the file LICENSE.txt.
* It is also available through the world-wide-web at this URL: * It is also available through the world-wide-web at this URL:
* http://framework.zend.com/license/new-bsd * http://framework.zend.com/license/new-bsd
* If you did not receive a copy of the license and are unable to * If you did not receive a copy of the license and are unable to
* obtain it through the world-wide-web, please send an email * obtain it through the world-wide-web, please send an email
* to license@zend.com so we can send you a copy immediately. * to license@zend.com so we can send you a copy immediately.
* *
* @category Zend * @category Zend
* @package Zend_Pdf * @package Zend_Pdf
* @copyright Copyright (c) 2005-2010 Zend Technologies USA Inc. (http://www.zend.com) * @copyright Copyright (c) 2005-2010 Zend Technologies USA Inc. (http://www.zend.com)
* @license http://framework.zend.com/license/new-bsd New BSD License * @license http://framework.zend.com/license/new-bsd New BSD License
* @version $Id: Pdf.php 22908 2010-08-25 20:52:47Z alexander $ * @version $Id: Pdf.php 22908 2010-08-25 20:52:47Z alexander $
*/ */
/** User land classes and interfaces turned on by Zend/Pdf.php file inclusion. */

DB2
/** @todo Section should be removed with ZF 2.0 release as obsolete */ /** @todo Section should be removed with ZF 2.0 release as obsolete */
/** Zend_Pdf_Page */ /** Zend_Pdf_Page */
require_once 'Zend/Pdf/Page.php'; require_once 'Zend/Pdf/Page.php';
/** Zend_Pdf_Canvas */ /** Zend_Pdf_Canvas */
require_once 'Zend/Pdf/Canvas.php'; require_once 'Zend/Pdf/Canvas.php';
/** Internally used classes */ /** Internally used classes */
require_once 'Zend/Pdf/Element/Dictionary.php'; require_once 'Zend/Pdf/Element/Dictionary.php';
require_once 'Zend/Pdf/Element/Name.php'; require_once 'Zend/Pdf/Element/Name.php';
require_once 'Zend/Pdf/Element/Null.php'; require_once 'Zend/Pdf/Element/Null.php';
require_once 'Zend/Pdf/Element/Numeric.php'; require_once 'Zend/Pdf/Element/Numeric.php';
require_once 'Zend/Pdf/Element/String.php'; require_once 'Zend/Pdf/Element/String.php';
/** /**
* General entity which describes PDF document. * General entity which describes PDF document.
* It implements document abstraction with a document level operations. * It implements document abstraction with a document level operations.
* *
* Class is used to create new PDF document or load existing document. * Class is used to create new PDF document or load existing document.
* See details in a class constructor description * See details in a class constructor description
* *
* Class agregates document level properties and entities (pages, bookmarks, * Class agregates document level properties and entities (pages, bookmarks,
* document level actions, attachments, form object, etc) * document level actions, attachments, form object, etc)
* *
* @category Zend * @category Zend
* @package Zend_Pdf * @package Zend_Pdf
* @copyright Copyright (c) 2005-2010 Zend Technologies USA Inc. (http://www.zend.com) * @copyright Copyright (c) 2005-2010 Zend Technologies USA Inc. (http://www.zend.com)
* @license http://framework.zend.com/license/new-bsd New BSD License * @license http://framework.zend.com/license/new-bsd New BSD License
*/ */
class Zend_Pdf class Zend_Pdf
{ {
/**** Class Constants ****/ /**** Class Constants ****/
/** /**
* Version number of generated PDF documents. * Version number of generated PDF documents.
*/ */
const PDF_VERSION = '1.4'; const PDF_VERSION = '1.4';
/** /**
* PDF file header. * PDF file header.
*/ */
const PDF_HEADER = "%PDF-1.4n%xE2xE3xCFxD3n";
/** * * *
* Pages collection
* /**
* @todo implement it as a class, which supports ArrayAccess and Iterator interfaces, * Set user defined memory manager
* to provide incremental parsing and pages tree updating. *
* That will give good performance and memory (PDF size) benefits. * @param Zend_Memory_Manager $memoryManager
* */
* @var array - array of Zend_Pdf_Page object static public function setMemoryManager(Zend_Memory_Manager $memoryManager)
*/ {
public $pages = array(); self::$_memoryManager = $memoryManager;
/** }
* List of inheritable attributesfor pages tree }
*
* @var array
*/
protected static $_inheritableAttributes = array('Resources', 'MediaBox', 'CropBox', 'Rotate');
/**
* Request used memory manager
*
* @return Zend_Memory_Manager
*/
static public function getMemoryManager()
{
if (self::$_memoryManager === null) {
require_once 'Zend/Memory.php';
self::$_memoryManager = Zend_Memory::factory('none');
}
return self::$_memoryManager;
}
/**
* Set user defined memory manager
*
* @param Zend_Memory_Manager $memoryManager
*/
static public function setMemoryManager(Zend_Memory_Manager $memoryManager)
{
self::$_memoryManager = $memoryManager;
}
/**
* Set the document-level JavaScript
*
* @param string $javascript
*/
public function setJavaScript($javascript)
{
$this->_javaScript = $javascript;
}
/**
* Convert date to PDF format (it's close to ASN.1 (Abstract Syntax Notation
* One) defined in ISO/IEC 8824).
*
* @todo This really isn't the best location for this method. It should
* probably actually exist as Zend_Pdf_Element_Date or something like that.
*
* @todo Address the following E_STRICT issue:
* PHP Strict Standards: date(): It is not safe to rely on the system's

.BND
* timezone settings. Please use the date.timezone setting, the TZ
* environment variable or the date_default_timezone_set() function. In
* case you used any of those methods and you are still getting this
* warning, you most likely misspelled the timezone identifier.
*
* @param integer $timestamp (optional) If omitted, uses the current time.
* @return string
*/
public static function pdfDate($timestamp = null)
{
if ($timestamp === null) {
$date = date('D:YmdHisO');
} else {
$date = date('D:YmdHisO', $timestamp);
}
return substr_replace($date, ''', -2, 0) . ''';
}
}

<?php
/**
* Zend Framework
*
* LICENSE
*
* This source file is subject to the new BSD license that is bundled
* with this package in the file LICENSE.txt.
* It is also available through the world-wide-web at this URL:
* http://framework.zend.com/license/new-bsd
* If you did not receive a copy of the license and are unable to
* obtain it through the world-wide-web, please send an email
* to license@zend.com so we can send you a copy immediately.

PHP код
*

PHP код
* @category Zend
* @package Zend_Pdf
* @copyright Copyright (c) 2005-2010 Zend Technologies USA Inc.
(http://www.zend.com)
* @license http://framework.zend.com/license/new-bsd New BSD License
* @version $Id: Pdf.php 22908 2010-08-25 20:52:47Z alexander $
*/
/** @todo Section should be removed with ZF 2.0 release as obsolete */
/** Zend_Pdf_Page */
require_once 'Zend/Pdf/Page.php';
/** Zend_Pdf_Canvas */
require_once 'Zend/Pdf/Canvas.php';
/** Internally used classes */
require_once 'Zend/Pdf/Element/Dictionary.php';
require_once 'Zend/Pdf/Element/Name.php';
require_once 'Zend/Pdf/Element/Null.php';
require_once 'Zend/Pdf/Element/Numeric.php';
require_once 'Zend/Pdf/Element/String.php';
/**
* General entity which describes PDF document.
* It implements document abstraction with a document level operations.
*
* Class is used to create new PDF document or load existing document.
* See details in a class constructor description
*
* Class agregates document level properties and entities (pages, bookmarks,
* document level actions, attachments, form object, etc)
*
* @category Zend
* @package Zend_Pdf
* @copyright Copyright (c) 2005-2010 Zend Technologies USA Inc.
(http://www.zend.com)
*/
class Zend_Pdf
{
/**** Class Constants ****/
/**
* Version number of generated PDF documents.
*/
const PDF_VERSION = '1.4';
/**
* PDF file header.
*/
/**
* Pages collection
*
* @todo implement it as a class, which supports ArrayAccess and Iterator
interfaces,
* to provide incremental parsing and pages tree updating.
* That will give good performance and memory (PDF size) benefits.
*
* @var array - array of Zend_Pdf_Page object
*/
public $pages = array();
/**
* List of inheritable attributesfor pages tree
*
* @var array
*/
protected static $_inheritableAttributes = array('Resources', 'MediaBox',
'CropBox', 'Rotate');
/**
*
*/
{
}
}
/**
*
*/
{
}
/**
*
*/
{
}
/**

SQL
*

Компиляция
*
*
* @return string
*/
{
} else {
}
}
}

Статический SQL.

- отсутствие повторной компиляции, использование готового плана
выполнения (отличные результаты на OLTP нагрузке);

- защита от SQL injection;

- улучшенная модель security.

Связывание типов.

PHP SQL

- динамическая типизация - статическая типизация

- слабая типизация - строгая типизация1

1
поддерживается неявный кастинг для некоторого подмножества
типов.

Связывание типов.

PHP SQL

$var1 (integer)
SELECT … INTO :$var1 …
…

$var1 (string)
INSERT INTO … VALUES(:$var1, …)

$var2 (float)
SELECT … WHERE COL1 > :$var2
$var1 (string)

Связывание типов, C/C++:

char dbName[16];
char userid[30];
char passwd[30];

SQL TYPE IS CLOB(2M) img_data;

...

EXEC SQL CONNECT TO :dbName USER :userid USING :passwd;

db2_embsql extension:

1. Декларативность секции
…

2. Физическое размещение HV в модуле extension’а.

3. Маппинг имѐн host variables (и производных lvalue конструкций)
на внутренние имена HV в SQL выражениях, отправляемых на
прекомпиляцию.

$this->myCoolVariable
$values[$index]->val
$options['my_cool_option']
…

Маппинг типов:

SMALLINT (16-bit integer) - integrer
INTEGER (32-bit integer) - integrer
BIGINT (64-bit integer) - integrer

REAL - float
DOUBLE - float

DECIMAL - STRING

CHAR(n) - STRING
CHAR(n) FOR BIT DATA - STRING
VARCHAR(n) - STRING
CLOB(n) - STRING
BLOB(n) - STRING

DATE - STRING
TIME - STRING
TIMESTAMP - STRING

...

Решение проблемы предугадывания типов, input/output variables:

EXEC SQL SELECT LOGIN, FIRSTNAME, LASTNAME
INTO :$login, :$firstname, :$lastname
FROM USERS
WHERE ID = :$user_id;

vs

EXEC SQL INSERT INTO USERS
VALUES( :$login, :$firstname, :$lastname);

Декларация “базовых” переменных:

VARCHAR(32) $login;
VARCHAR(64) $firstname,
VARCHAR(64) $lastname;

...

$login = $this->login;
$firstname = $this->firstname;
$lastname = $this->lastname;

VALUES(:$login, :$firstname, :$lastname);

Декларация “производных” переменных:

VARCHAR(32) $this->login;
VARCHAR(64) $this->firstname,
VARCHAR(64) $this->lastname;

...

VALUES( :$this->login,
:$this->firstname,
:$this->lastname);

Как работают вызовы SQL statements:

<?php
/**
* Zend Framework
*
DB2 Run Database
* LICENSE
*
Time Services Manager
SELECT …
*
* @category Zend
* @package Zend_Pdf
* @copyright Copyright (c) 2005-2010 Zend Technologies USA Inc. (http://www.zend.com)
*/
require_once 'Zend/Pdf/Element/Name.php';

:HV1
require_once 'Zend/Pdf/Element/Null.php';
require_once 'Zend/Pdf/Element/Numeric.php';
require_once 'Zend/Pdf/Element/String.php';
/**
*
*
* Class agregates document level properties and entities (pages, bookmarks,

:HV2
* document level actions, attachments, form object, etc)
*
* @category Zend
* @package Zend_Pdf
*/
class Zend_Pdf
{
/**
*/
/**
* PDF file header.
CALL
*/
/**
* Pages collection
*
* @todo implement it as a class, which supports ArrayAccess and Iterator interfaces,
* to provide incremental parsing and pages tree updating.
* That will give good performance and memory (PDF size) benefits.
*
* @var array - array of Zend_Pdf_Page object
*/
public $pages = array();
/**

Packages

Packages
*

Packages
* @var array
*/
protected static $_inheritableAttributes = array('Resources', 'MediaBox', 'CropBox', 'Rotate');
/**
*
*/
{
}
}
/**
*
*/
{
}
/**
*
*/
{
}
/**
*

Data

Packages

Packages
*
*
* @return string
*/
{
} else {

Result
}
}
}

:HV3

пример прекомпилированного С кода:

/*
EXEC SQL select count(*) into :tbl_cnt from syscat.tables;
*/

{
#line 39 "dbconn.sqc"
sqlastrt(sqla_program_id, &sqla_rtinfo, &sqlca);
sqlaaloc(3,1,2,0L);
{
struct sqla_setdata_list sql_setdlist[1];
sql_setdlist[0].sqltype = 496; sql_setdlist[0].sqllen = 4;
sql_setdlist[0].sqldata = (void*)&tbl_cnt;
sql_setdlist[0].sqlind = 0L;
sqlasetdata(3,0,1,sql_setdlist,0L,0L);
}

sqlacall((unsigned short)24,1,0,3,0L);
sqlastop(0L);
}


EMB_SQL_CHECK("Count tables");

printf("select count(*) from syscat.tables;n--------n %dn", tbl_cnt);

Архитектура extension’а как магазинного автомата:

Очередь вызовов
PHP engine

<?php
/**
* Zend Framework
*

DB2_ESQL
* LICENSE
*

extension
*
* @category Zend
* @package Zend_Pdf
*/
/**
*
sqlaaloc(...)
*
*
* @category
* @package
Zend
Zend_Pdf
sqlacall(...)

{
*/
class Zend_Pdf

/**
sqlacmpd(...)
*/
/**
* PDF file header.
*/
sqladloc(...)

/**
/**

*
* @var array
sqlastls(...)
*/
protected static $_inheritableAttributes = array('Resources', 'MediaBox',
'CropBox', 'Rotate');
/**
*
sqlastlv(...)

{
*/

sqlastlva(...)

}
/**
}

sqlasetdata(...)
*
*/
{
sqlastop(...)
}
/**
*
*/
sqlastrt(...)
{

}
/**

sqlausda(...)
*
*
*
* @return string
*/
{
} else {
}

НV area
}
}

Плюсы:

- cтатичность SQL;

- отсутствие фазы компиляции запроса на этапе выполнения;

- отсутствие фазы построения плана запроса на этапе выполнения;

- проверка SQL на этапе прекомпиляции;

- защищѐнность от вымывания кэшей SQL запросов;

- управляемость планов выполнения, возможность вести
сравнительную статистику по изменяемости планов
по модулям приложений, пакет как measurement объѐмов и
характера данных в проекции приложения;

- модель security – права на выполнение на уровне пакета.

Минусы:

- cтатичность SQL;

- дополнительная фаза - прекомпиляция;

- необходимость существования соответствующих объектов
базы на момент компиляции;

- прирост производительности незаметен на длительных
запросах (10 и более секунд);

- слабая ориентированность на “ad hoc” запросы:
имеется поддержка динамического SQL, но она ничем
не лучше native подходов с помощью odbc/cli;

- отсутствие выигрыша для редко выполняемых запросов.

Ограничения embedded SQL:

- невозможность использования Host variables в именах
объектов имѐн таблиц, функций, процедур, …, кроме как
при использовании динамического SQL (PREPAPRE, EXECUTE);

- невозможность использования scrollable курсоров;

IBM DB2 и динамический SQL для PHP:
http://publib.boulder.ibm.com/infocenter/db2luw/v9r7/topic/com.ibm.swg.im.dbclient.php.doc/doc/c0021523.html

1. ibm_db2 extension
http://www.php.net/manual/en/book.ibm-db2.php

2. pdo_ibm driver
http://www.php.net/manual/en/book.pdo.php

3. Unified odbc extension
http://www.php.net/manual/en/book.uodbc.php

Способы увеличения производительности динамического SQL:

- увеличение размера STATEMENT CACHE – pckachesz
имеется некоторая точка насыщения, предмет для мониторинга:
* pkg_cache_lookups (package cache lookups)
* pkg_cache_inserts (package cache inserts)
* pkg_cache_size_top (package cache high water mark)
* pkg_cache_num_overflows (package cache overflows)

- использование параметризованных запросов
есть “Но” – план выполнения будет строиться без учѐта реального
значения параметра

- StmtConcentrator CLI/ODBC параметр

- конвертирование динамического SQL в статический:

1. Коллектор запросов (CLI/ODBC параметры):
STATICMODE=CAPTURE
STATICCAPFILE=<path>
STATICPACKAGE=<package_schema>.<package_name>

2. Работа приложения

3. db2cap bind …

4. STATICMODE=MATCH

Планы

- Пре-релиз конец мая – начало июня.

- Релиз, передача в Open Source – конец июня.

Embedded SQL

vs

ORM frameworks/ActiveRecord

???

Вопросы

Александр Веремьев
cawaspb@gmail.com

ZFConf 2012: Реализация доступа к СУБД IBM DB2 посредством встраиваемого SQL (Александр Веремьев)

More Related Content

What's hot (20)

Viewers also liked (20)

Similar to ZFConf 2012: Реализация доступа к СУБД IBM DB2 посредством встраиваемого SQL (Александр Веремьев) (20)

More from ZFConf Conference (20)

Recently uploaded (20)

ZFConf 2012: Реализация доступа к СУБД IBM DB2 посредством встраиваемого SQL (Александр Веремьев)