PostgreSQL 存储过程的进阶讲解(含游标、错误处理、自定义函数、事务)

2023-12-07 0 576
目录
  • 介绍
  • 游标
  • 错误处理
    • 报告错误和信息
    • 检查断言
    • 捕获异常
  • 自定义函数
    • 存储过程
      • 事务管理

        介绍

        上一篇我们讲解了PostgreSQL 存储过程的基本入门,满足一些最简单的使用,本章介绍相对复杂的使用方式。

        游标

        PL/pgSQL 游标允许我们封装一个查询,然后每次处理结果集中的一条记录。游标可以将大结果集拆分成许多小的记录,避免内存溢出;另外,我们可以定义一个返回游标引用的函数,然后调用程序可以基于这个引用处理返回的结果集。

        使用游标的步骤大体如下:

        • 声明游标变量;
        • 打开游标;
        • 从游标中获取结果;
        • 判断是否存在更多结果。如果存在,执行第 3 步;否则,执行第 5 步;
        • 关闭游标。

        我们直接通过一个示例演示使用游标的过程:

        DO $$
        DECLARE
        rec_emp RECORD;
        cur_emp CURSOR(p_deptid INTEGER) FOR
        SELECT first_name, last_name, hire_date
        FROM employees
        WHERE department_id = p_deptid;
        BEGIN
        — 打开游标
        OPEN cur_emp(60);

        LOOP
        — 获取游标中的记录
        FETCH cur_emp INTO rec_emp;
        — 没有找到更多数据时退出循环
        EXIT WHEN NOT FOUND;

        RAISE NOTICE \’%,% hired at:%\’ , rec_emp.first_name, rec_emp.last_name, rec_emp.hire_date;
        END LOOP;

        — Close the cursor
        CLOSE cur_emp;
        END $$;

        NOTICE: Alexander,Hunold hired at:2006-01-03
        NOTICE: Bruce,Ernst hired at:2007-05-21
        NOTICE: David,Austin hired at:2005-06-25
        NOTICE: Valli,Pataballa hired at:2006-02-05
        NOTICE: Diana,Lorentz hired at:2007-02-07

        首先,声明了一个游标 cur_emp,并且绑定了一个查询语句,通过一个参数 p_deptid 获取指定部门的员工;然后使用 OPEN 打开游标;接着在循环中使用 FETCH 语句获取游标中的记录,如果没有找到更多数据退出循环语句;变量 rec_emp 用于存储游标中的记录;最后使用 CLOSE 语句关闭游标,释放资源。

        游标是 PL/pgSQL 中的一个强大的数据处理功能,更多的使用方法可以参考官方文档。

        错误处理

        报告错误和信息

        PL/pgSQL 提供了 RAISE 语句,用于打印消息或者抛出错误:

        RAISE level format;

        不同的 level 代表了错误的不同严重级别,包括:

        DEBUGLOGNOTICEINFOWARNINGEXCEPTION

        在上文示例中,我们经常使用 NOTICE 输出一些信息。如果不指定 level,默认为 EXCEPTION,将会抛出异常并且终止代码运行。

        format 是一个用于提供信息内容的字符串,可以使用百分号(%)占位符接收参数的值, 两个连写的百分号(%%)表示输出百分号自身。

        以下是一些 RAISE 示例:

        DO $$
        BEGIN
        RAISE DEBUG \’This is a debug text.\’;
        RAISE INFO \’This is an information.\’;
        RAISE LOG \’This is a log.\’;
        RAISE WARNING \’This is a warning at %\’, now();
        RAISE NOTICE \’This is a notice %%\’;
        END $$;

        INFO: This is an information.
        WARNING: This is a warning at 2020-05-16 11:27:06.138569+08
        NOTICE: This is a notice %

        从结果可以看出,并非所有的消息都会打印到客户端和服务器日志中。这个可以通过配置参数 client_min_messages 和 log_min_messages 进行设置。

        对于 EXCEPTION 级别的错误,可以支持额外的选项:

        RAISE [ EXCEPTION ] format USING option = expression [, … ];
        RAISE [ EXCEPTION ] condition_name USING option = expression [, … ];
        RAISE [ EXCEPTION ] SQLSTATE \’sqlstate\’ USING option = expression [, … ];
        RAISE [ EXCEPTION ] USING option = expression [, … ];

        其中,option 可以是以下选项:

        MESSAGE,设置错误消息。如果 RAISE 语句中已经包含了 format 字符串,不能再使用该选项。DETAIL,指定错误详细信息。HINT,设置一个提示信息。ERRCODE,指定一个错误码(SQLSTATE)。可以是文档中的条件名称或者五个字符组成的 SQLSTATE 代码。COLUMN、CONSTRAINT、DATATYPE、TABLE、SCHEMA,返回相关对象的名称。以下是一些示例:

        RAISE EXCEPTION \’Nonexistent ID –> %\’, user_id
        USING HINT = \’Please check your user ID\’;

        RAISE \’Duplicate user ID: %\’, user_id USING ERRCODE = \’unique_violation\’;
        RAISE \’Duplicate user ID: %\’, user_id USING ERRCODE = \’23505\’;

        RAISE division_by_zero;
        RAISE SQLSTATE \’22012\’;

        检查断言

        PL/pgSQL 提供了 ASSERT 语句,用于调试存储过程和函数:

        ASSERT condition [ , message ];

        其中,condition 是一个布尔表达式;如果它的结果为真,ASSERT 通过;如果结果为假或者 NULL,将会抛出 ASSERT_FAILURE 异常。message 用于提供额外的错误信息,默认为“assertion failed”。例如:

        DO $$
        DECLARE
        i integer := 1;
        BEGIN
        ASSERT i = 0, \’i 的初始值应该为 0!\’;
        END $$;

        ERROR: i 的初始值应该为 0!
        CONTEXT: PL/pgSQL function inline_code_block line 5 at ASSERT

        ⚠️注意,ASSERT 只适用于代码调试;输出错误信息使用 RAISE 语句。

        捕获异常

        默认情况下,PL/pgSQL 遇到错误时会终止代码执行,同时撤销事务。我们也可以在代码块中使用 EXCEPTION 捕获错误并继续事务:

        [ <<label>> ]
        [ DECLARE
        declarations ]
        BEGIN
        statements
        EXCEPTION
        WHEN condition [ OR condition … ] THEN
        handler_statements
        [ WHEN condition [ OR condition … ] THEN
        handler_statements
        … ]
        END;

        如果代码执行出错,程序将会进入 EXCEPTION 模块;依次匹配 condition,找到第一个匹配的分支并执行相应的 handler_statements;如果没有找到任何匹配的分支,继续抛出错误。

        以下是一个除零错误的示例:

        DO $$
        DECLARE
        i integer := 1;
        BEGIN
        i := i / 0;
        EXCEPTION
        WHEN division_by_zero THEN
        RAISE NOTICE \’除零错误!\’;
        WHEN OTHERS THEN
        RAISE NOTICE \’其他错误!\’;
        END $$;

        NOTICE: 除零错误!
        OTHERS 用于捕获未指定的错误类型。

        PL/pgSQL 还提供了捕获详细错误信息的 GET STACKED DIAGNOSTICS 语句,具体可以参考官方文档。

        自定义函数

        要创建一个自定义的 PL/pgSQL 函数,可以使用 CREATE FUNCTION 语句:

        CREATE [ OR REPLACE ] FUNCTION
        name ( [ [ argmode ] [ argname ] argtype [ { DEFAULT | = } default_expr ] [, …] ] )
        RETURNS rettype
        AS $$
        DECLARE
        declarations
        BEGIN
        statements;

        END; $$
        LANGUAGE plpgsql;

        CREATE 表示创建函数,OR REPLACE 表示替换函数定义;name 是函数名;括号内是参数,多个参数使用逗号分隔;argmode 可以是 IN(输入)、OUT(输出)、INOUT(输入输出)或者 VARIADIC(数量可变),默认为 IN;argname 是参数名称;argtype 是参数的类型;default_expr 是参数的默认值;rettype 是返回数据的类型;AS 后面是函数的定义,和上文中的匿名块相同;最后,LANGUAGE 指定函数实现的语言,也可以是其他过程语言。

        以下示例创建一个函数 get_emp_count,用于返回指定部门中的员工数量:

        CREATE OR REPLACE FUNCTION get_emp_count(p_deptid integer)
        RETURNS integer
        AS $$
        DECLARE
        ln_count integer;
        BEGIN
        select count(*) into ln_count
        from employees
        where department_id = p_deptid;

        return ln_count;
        END; $$
        LANGUAGE plpgsql;

        创建该函数之后,可以像内置函数一样在 SQL 语句中进行调用:

        select department_id,department_name,get_emp_count(department_id)
        from departments d;
        department_id|department_name |get_emp_count|
        ————-|——————–|————-|
        10|Administration | 1|
        20|Marketing | 2|
        30|Purchasing | 6|

        PL/pgSQL 函数支持重载(Overloading),也就是相同的函数名具有不同的函数参数。例如,以下语句创建一个重载的函数 get_emp_count,返回指定部门指定日期之后入职的员工数量:

        CREATE OR REPLACE FUNCTION get_emp_count(p_deptid integer, p_hiredate date)
        RETURNS integer
        AS $$
        DECLARE
        ln_count integer;
        BEGIN
        select count(*) into ln_count
        from employees
        where department_id = p_deptid and hire_date >= p_hiredate;

        return ln_count;
        END; $$
        LANGUAGE plpgsql;

        查询每个部门 2005 年之后入职的员工数量:

        select department_id,department_name,get_emp_count(department_id),get_emp_count(department_id, \’2005-01-01\’)
        from departments d;
        department_id|department_name |get_emp_count|get_emp_count|
        ————-|——————–|————-|————-|
        10|Administration | 1| 0|
        20|Marketing | 2| 1|
        30|Purchasing | 6| 4|

        我们再来看一个 VARIADIC 参数的示例:

        CREATE OR REPLACE FUNCTION sum_num(
        VARIADIC nums numeric[])
        RETURNS numeric
        AS $$
        DECLARE ln_total numeric;
        BEGIN
        SELECT SUM(nums[i]) INTO ln_total
        FROM generate_subscripts(nums, 1) t(i);

        RETURN ln_total;
        END; $$
        LANGUAGE plpgsql;

        参数 nums 是一个数组,可以传入任意多个参数;然后计算它们的和值。例如:

        SELECT sum_num(1,2), sum_num(1,2,3);
        sum_num|sum_num|
        ——-|——-|
        3| 6|

        如果函数不需要返回结果,可以返回 void 类型;或者直接使用存储过程。

        存储过程

        PostgreSQL 11 增加了存储过程,使用 CREATE PROCEDURE 语句创建:

        CREATE [ OR REPLACE ] PROCEDURE
        name ( [ [ argmode ] [ argname ] argtype [ { DEFAULT | = } default_expr ] [, …] ] )
        AS $$
        DECLARE
        declarations
        BEGIN
        statements;

        END; $$
        LANGUAGE plpgsql;

        存储过程的定义和函数主要的区别在于没有返回值,其他内容都类似。以下示例创建了一个存储过程 update_emp,用于修改员工的信息:

        CREATE OR REPLACE PROCEDURE update_emp(
        p_empid in integer,
        p_salary in numeric,
        p_phone in varchar)
        AS $$
        BEGIN
        update employees
        set salary = p_salary,
        phone_number = p_phone
        where employee_id = p_empid;
        END; $$
        LANGUAGE plpgsql;

        调用存储过程使用 CALL 语句:

        call update_emp(100, 25000, \’515.123.4560\’);

        事务管理

        在存储过程内部,可以使用 COMMIT 或者 ROLLBACK 语句提交或者回滚事务。例如:

        create table test(a int);

        CREATE PROCEDURE transaction_test()
        LANGUAGE plpgsql
        AS $$
        BEGIN
        FOR i IN 0..9 LOOP
        INSERT INTO test (a) VALUES (i);
        IF i % 2 = 0 THEN
        COMMIT;
        ELSE
        ROLLBACK;
        END IF;
        END LOOP;
        END
        $$;

        CALL transaction_test();
        select * from test;
        a|
        -|
        0|
        2|
        4|
        6|
        8|

        只有偶数才会被最终提交。

        欢迎大家评论和点赞,本篇大多内容来自官网文档的理解,以及本人的经验。若大家喜欢,将讲解Oracle 存储过程的内容,谢谢关注!

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