Object Query Language (OQL)

1. ObjectQueryLanguage(OQL) RastislavKadleček 2013 HOFFER, Prescott, McFadden. Modern Database Management, chapter 15. ODMG OQL User Manual.

2. 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

3. 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)

4. 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

5. 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”

6. První dotazy • 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

7. Uvažovaná struktura databáze

8. Uvažovaná struktura databáze classStudent { ( extentstudents) attributestringname; attributeDatedateOfBirth; attributeAddressaddress; attributePhonephone; relationship set CourseOffering takes inverse CourseOffering::taken_by; shortage( ); floatgpa( ); booleanregister_for(string crse, short sec, string term); }; structPhone { shortarea_code; longpersonal_number; }; structAddress { stringstreet_address; stringcity; stringzip; stringcountry; };

9. Uvažovaná struktura databáze classCourse { ( extentcourses) attributestringcrse_code; attributestringcrse_title; attributeshortcredit_hrs; relationship set Course has_prereqsinverse Course::is_prereq_for; relationship set Course is_prereq_forinverse Course::has_prereqs; relationship list CourseOffering offers inverse CourseOffering::belongs_to; shortenrollment( ); }; classCourseOffering { ( extentcourseofferings) attributestringterm; attribute enum section {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8}; relationship set Student taken_byinverse Student::takes; relationship Course belongs_toinverse Course::offers; shortenrollment( ); };

10. 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

11. 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

12. 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 s from s in students wheres.name = “Jan Novák” select s from s in students wheres.address.city = “Praha”

13. 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 přeskakujenil-ové objekty • Když má objekt hodnotu nil, je predikát v sekci where vždy vyhodnocen jako false select s from s in students where s != nil and s.address.city = “Praha”

14. 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 selectdistinct s from s in students wheres.address.city = “Praha”

15. 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“ selectdistinct cr from s in students, co in s.takes, cr in co.belongs_to wheres.name = „Jan Novák“

16. 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 selectdistinct c.crse_code from c in courses wherec.credit_hrs > 2

17. 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 selectdistinct c.crse_title, c.crse_code from c in courses wherec.credit_hrs > 2 [ { “crse_title” => “Dotazovací jazyky I”, “crse_code” => “NDBI001” }, … ]

18. 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 selectstruct ( name: s.name, address: struct ( street: s.address.street_address, city: s.address.city ) ) from s in students wheres.address.country = “CZ”

19. Konstrukce výsledků • Výsledkem dotazu je multimnožina datových struktur tvaru: • [ • { “name” = > “Jan Novák”, • “address” => { • “street” => “Anglická 3”, • “city” => “Praha” • } • } • … • ]

20. Agregační operátory • V jazyku OQL jsou k dispozicinasledujíciagregační operátory: • count– počet (objektů vkolekci) • min – nejmenší hodnota (v kolekcihodnot) • max – největší hodnota (v kolekcihodnot) • sum – součet (hodnot v kolekci) • avg – průměrná hodnota (z hodnot v kolekci) • Příklad: Zjištení celkového počtustudentů • Příklad: Nalezení průměrné dotace hodin předmětů selectcount (students) selectavg(cr.credit_hrs) from cr in courses

21. 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 as select c from c in courses wherec.credit_hrs = 2 selectc.crse_title from c in PredmetySe2Hodinama

22. 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 s from s in students where s.name = “Jan Novák” )

23. 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.name from s in students whereexists c in s.takes.belongs_to : c.crse_code = „NDBI001“

24. 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 s from s in students where s.name like“Jan *” select s from s in students where s.name like“* Novák”

25. 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 s from s in students group by s.age [ { “age” => “21”, {“name” => “KristýnaKrásná”} }, { “age” => “23”, {“name” => “Jan Novák”, “name” => “Petr Černý”} }, … ]

26. 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.name from s in students order by s.name asc, s.agedesc

27. (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 s from s in students where s.age = 22) + (select s from s in students where s.age = 23)

28. Dekuji za pozornost