陸廷榮

摘要：為解決目前高校數(shù)據(jù)庫課程講授嵌入式SQL面臨的問題，本文闡述了用開源數(shù)據(jù)庫PostgreSQL講授嵌入式SQL的過程。用開源數(shù)據(jù)庫PostgreSQL講授嵌入式SQL，既充分說明了嵌入式SQL的概念、工作原理、執(zhí)行過程，還介紹了開源軟件的概念，展示了開源軟件用于教學(xué)的一個良好范例。

關(guān)鍵詞：嵌入式SQL；PostgreSQL；數(shù)據(jù)庫課程；開源軟件

中圖分類號：G642.3文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1002-4107（2012）02-0042-02

一、引言

SQL（Structured Query Language）語言是標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)庫操作語言[1]。嵌入式SQL是ODBC（Open Data Base Connectivity）、JDBC（Java Data Base Connectivity）等數(shù)據(jù)庫訪問接口標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)之前的編程語言訪問數(shù)據(jù)庫的編碼規(guī)范[2]，是指將SQL語句嵌入到宿主語言（Host language）中，比如，嵌入到C/C++、Java等編程語言中，既利用SQL語言的數(shù)據(jù)庫操作能力，又克服SQL語言無流程控制語句無法實現(xiàn)復(fù)雜邏輯的限制。嵌入式SQL是數(shù)據(jù)庫課程中的重要內(nèi)容[3]。

目前高校數(shù)據(jù)庫課程的上機(jī)實驗環(huán)境多數(shù)是MS Windows平臺上的MS SQL Server 2005（Express）。MS

SQL Server 2005（Express）已不再支持嵌入式SQL。MS Windows平臺上的其他主流數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)如Oracle、DB2、MS SQL Server 2000等支持嵌入式SQL，但Oracle、DB2、MS SQL Server 2000等都是有版權(quán)保護(hù)的商品數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，使用存在限制，并且MS SQL Server 2000已是十年前的過時產(chǎn)品，實際生產(chǎn)系統(tǒng)已很少應(yīng)用。因此，我們把講授嵌入式SQL的上機(jī)實驗環(huán)境轉(zhuǎn)向可自由使用的開源數(shù)據(jù)庫。

目前主流開源數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)有MySQL[4]、PostgreSQL[5]、Ingres[6]、Firebird[7]、SQLite[8]等。MySQL是使用最廣泛的開源數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，但目前版本不支持嵌入式SQL。Firebird是輕型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，是否支持嵌入式SQL缺乏文獻(xiàn)支持。SQLite是嵌入式數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，同樣不支持嵌入式SQL。具有同一歷史淵源的PostgreSQL、Ingres支持嵌入式SQL，根據(jù)數(shù)據(jù)庫支持工具的豐富程度、文獻(xiàn)豐富程度、開源項目的活躍程度，最后作者選擇PostgreSQL作為講授嵌入式SQL的上機(jī)實驗環(huán)境。

下面介紹用開源數(shù)據(jù)庫PostgreSQL講授嵌入式SQL處理的關(guān)鍵過程。

二、嵌入式SQL的處理過程

嵌入式SQL的處理過程一般如下所述。首先，使用具體DBMS的依賴具體宿主語言的預(yù)處理器將嵌入式SQL的宿主語言源程序轉(zhuǎn)換成合法宿主語言源程序，相應(yīng)的嵌入式SQL語句轉(zhuǎn)換成宿主語言函數(shù)調(diào)用。再使用宿主語言編譯器將預(yù)處理過的嵌入式SQL的宿主語言源程序編譯成目標(biāo)代碼。最后使用宿主語言鏈接器將目標(biāo)代碼與具體DBMS的函數(shù)庫鏈接生成能訪問數(shù)據(jù)庫的可執(zhí)行代碼。嵌入式SQL的處理過程如圖1所示。

三、嵌入式SQL在PostgreSQL數(shù)據(jù)庫中的

處理過程

本文中操作系統(tǒng)平臺是MS Windows；DBMS使用PostgreSQL 9.0；C編譯器使用開源軟件MinGW[9] C編譯

器gcc；C鏈接器使用MinGW C鏈接器ld。

預(yù)處理器使用pgtypes library將嵌入式SQL的數(shù)據(jù)類型映射成C語言數(shù)據(jù)類型。

嵌入式SQL預(yù)處理器將嵌入式SQL C源程序中的嵌入式SQL語句轉(zhuǎn)換成函數(shù)調(diào)用，使其成為一個純粹的C源程序。純粹的C源程序用C編譯器編譯成目標(biāo)代碼。目標(biāo)代碼的鏈接階段要包含實現(xiàn)嵌入式SQL語句轉(zhuǎn)換成的函數(shù)調(diào)用的函數(shù)庫。

PostgreSQL數(shù)據(jù)庫中嵌入式SQL C源程序文件的擴(kuò)展名通常為“.pgc”，比如，esql.pgc。

（一）嵌入式SQL預(yù)處理階段

PostgreSQL數(shù)據(jù)庫的嵌入式SQL預(yù)處理器是ecpg，預(yù)處理階段的命令行命令是，ecpg esql.pgc。

在正確預(yù)處理后將生成宿主語言源程序——同名的C源程序，esql.c。

（二）宿主語言編譯階段

使用MinGW C編譯器gcc，gcc -I“D：MinGWincl-

ude” -I“C：Program FilesstgreSQL9.0include” -c esql.c。

其中“-I”開關(guān)用于指示編譯過程所需庫文件的查找路徑?！?c”開關(guān)用于指示只編譯成目標(biāo)代碼而不自動執(zhí)行鏈接過程生成可執(zhí)行文件。

在正確編譯后將生成同名的目標(biāo)代碼文件，esql.o。

（三）目標(biāo)代碼鏈接階段

使用MinGW C鏈接器ld，ld -o esql.exe esql.o -L “C：Program FilesPostgreSQL9.0lib”lecpg。

其中“-o”開關(guān)用于指示生成可執(zhí)行文件名，否則默認(rèn)將生成UNIX/Linux規(guī)范的可執(zhí)行文件名?！?L”開關(guān)用于指示編譯過程所需庫文件的查找路徑?！?l”開關(guān)用于指示鏈接的庫文件。

在正確編譯后將生成同名的可執(zhí)行代碼文件，esql.exe。

本文分析了目前高校數(shù)據(jù)庫課講授嵌入式SQL面臨的問題，討論了用開源數(shù)據(jù)庫PostgreSQL講授嵌入式SQL的過程。用開源數(shù)據(jù)庫PostgreSQL講授嵌入式SQL，既充分說明了嵌入式SQL的概念、工作原理、執(zhí)行過程，還同時介紹了開源軟件的基本概念，展示了開源軟件用于教學(xué)的一個良好范例。

參考文獻(xiàn)：

［1］SO/IEC 9075-1：2008 Information technology—Dat-

abase languages—SQL—Part 1：Framework(SQL/Fra-

mework)[EB/OL].http：//www.iso.org/iso/catalogue_

detail.htm?csnumber=45498，2011.

［2］ISO/IEC 9075-3：2008 Information technology—

Database languages—SQL—Part 3：Call-Level Int-

erface(SQL/CLI)[EB/OL].http：//www.iso.org/iso/

iso_catalogue/catalogue_tc/catalogue_detail.htm?

csnumber=38641，2011.

［3］王珊，薩師煊.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論（第四版）[M].高等教育

出版社，2006.

［4］MySQL[EB/OL].http：//www.mysql.com/，2011.

［5］PostgreSQL[EB/OL].http：//postgresql.org/，2011.

［6］Ingres[EB/OL].http：//www.ingres.com/，2011.

［7］Firebird[EB/OL].http：//www.firebirdsql.org/，2011.

［8］SQLite[EB/OL].http：//www.sqlite.org/，2011.

［9］MinGW|Minimalist GNU for Windows[EB/OL].http：

//www.mingw.org/，2011.