Предисловие
Предмет обсуждения этой книги,система DB2, представляет собой программный продукт фирмы IBM, функционирующий в обстановке операционной системы MVS, а точнее — реляционную систему управления базами данных для MVS. Это означает, что рассматриваемый программный продукт позволяет пользователю (как конечному пользователю, так и прикладному программисту) в такой операционной обстановке запоминать данные в базах данных и осуществлять их выборку, воспринимая при этом базу данных как совокупность отношений или таблиц. DB2 обеспечивает доступ к таким базам данных посредством реляционного языка, называемого SQL («Structured Query Language» — Структуризованный язык запросов).
Вряд ли можно сказать, что название «DB2» вносит какую-либо ясность — оно мало что говорит о природе этого программного продукта. Ненамного лучше и полное его название — «IBM Database 2» («База данных 2 фирмы IBM»). В частности, из него, не ясно, что речь идет о реляционном программном продукте, или что он поддерживает язык SQL, или, наконец, что он функционирует в обстановке MVS. Более того, такое название даже и не совсем корректно, поскольку это вовсе не база данных, а система управления базами данных. Столь неблагоприятное начало не может, однако, затушевать того факта, что DB2 является исключительно важным продуктом. Его объявление в июне 1983 г. было значительным событием: оно окончательно наложило печать одобрения IBM на то, что стало называться реляционным подходом к. управлению базами данных. Этот подход, впервые предложенный в 1969—70-х годах Э. Ф. Коддом из Научно-исследовательской лаборатории фирмы IBM в Сан-Хосе, с тех пор медленно, но уверенно получал признание в самой фирме IBM и вне ее. DB2 занимает в настоящее время ведущее место среди основных программных продуктов IBM. Все они—реляционные, поддерживают язык SQL и функционируют в обстановке одной из главных операционных систем IBM: DB2 — в обстановке MVS, SQL/DS — DOS/VSE и SQL/DS Release 2 — VM/CMS.
Как только что упоминалось, реляционный подход был впервые предложен в 1969—70-х годах. Язык SQL был разработан в 1974 году, а основная реализация — прототип этого языка под названием System R — была создана и исследована IBM в течение приблизительно пятилетнего периода — в 1975—79 годах. Разработанная в рамках этого прототипа технология была далее использована в SQL/DS", первое полностью поддерживаемом реляционном программном продукте IBM, объявленном для DOS/ VSE в 1981 году, а для VM/CMS — в 1983 году. Впоследствии. она была использована и в DB2, объявленной для MVS в 1983 году. Все эти продукты — System R, SQL/DS и DB2 — внешне очень похожи. В частности, во всех трех системах очень похож язык SQL. Поэтому, несмотря на то что данная книга посвящена системе DB2, большинство сказанного в ней относится с небольшими изменениями также к System R и SQL/DS. Однако, начиная с этого места и далее, ссылка на «язык SQL», если не оговаривается иное, должна относиться специально к диалекту этого языка, поддерживаемому DB2.
Основная задача этой книги—дать подробное описание продукта DB2, не лишенное, однако, некоторых критических замечаний: что он собой представляет и чего не представляет, для чего он предназначен и как он может быть использован. Книга ориентирована на специалистов по управлению обработкой данных, по организации работы конечных пользователей, на специалистов в области баз данных, в том числе администраторов баз данных, системных администраторов, проектировщиков баз данных и прикладных программистов, работающих в обстановке баз данных. Она рассчитана также на студентов, специализирующихся в области обработки данных, на преподавателей этих дисциплин, на конечных пользователей и профессиональных специалистов по обработке данных, желающих расширить свои знания в области баз данных путем изучения системы, воплощающей современный уровень развития технологии баз данных. На протяжении всей книги при этом основное внимание уделяется пользователю, где под «пользователем» мы понимаем, главным образом, конечного пользователя либо прикладного программиста. Дается достаточно основательная интерпретация материала, ориентированного на пользователя, например материала, связанного с языком SQL. Наоборот, подробности, представляющие интерес только для системных программистов или операторов, связанные, например, с системными командами, вообще опущены или, в лучшем случае, обсуждаются только в общих чертах. Предполагается, что читатели имеют по крайней мере некоторое представление об общей структуре, концепциях и назначении систем баз данных. Однако от них не требуется, по существу, каких-либо знаний в области реляционных систем.
Книга имеет следующую структуру. В главах 1 и 2 приводится обзор возможностей системы DB2, показывающий, каким образом она соотносится с ее обстановкой и, в общих чертах, как она функционирует. Глава 3 посвящена определению данных, а главы 4—6 — манипулированию данными. В главе 7 обсуждается системный каталог. В главе 8 описываются специальные реляционные возможности, называемые механизмом представлений. В главе 9 обсуждается подсистема безопасности данных DB2, в частности показывается,как представления, о которых идет речь в предыдущей главе, могут использоваться для обеспечения безопасности. Главы 10—12 имеют дело с прикладным программированием. Наряду с другими вопросами в них обсуждается использование языка SQL для написания прикладных программ, довольно подробно освещаются вопросы обработки транзакций, в том числе соображения, касающиеся восстановления целостности данных и параллелизма. В главе 13 рассматриваются структуры хранения данных системы DB2. В главе 14 описывается интерактивный интерфейс DB2I, а в главе 15—периферийный программный продукт QMF (Query Management Facility), позволяющий запрашивать данные из базы данных и генерировать отчеты. Наконец, в главе 16 подытоживаются достоинства системы типа DB2, обсуждаются некоторые соображения о производительности, высказываются предположения о будущем реляционных систем. В книге содержится значительное число проверенных на ЭВМ примеров и в большинстве глав — множество упражнений вместе с ответами к ним.
В книгу включено также несколько приложений, одно из которых посвящено вопросу о том, что такое реляционная система. В другом, довольно длинном, приложении дается практический подход к проблеме проектирования реляционных баз данных.
Некоторым читателям известно, что мною уже опубликовано несколько других книг по технологии баз данных:
1. An Introduction to Database Systems: Volume I, Third Edition. Addison-Wesley, 1981 (далее упоминается как «Том I»). Есть русский перевод второго издания: Введение в системы баз данных.—М.: Наука, 1980.
2. An Introduction to Database Systems: Volume IL Addison-Wesley, 1983 (далее упоминается как «Том II»).
3. Database: A Primer. Addison-Wesley, 1983 (далее упоминается как «Вводный курс»).
Читатели, хорошо знакомые с какой-либо из этих трёх книг, заметят некоторое сходство между ними и данной книгой. Тем не менее, им не следует впадать в заблуждение, считая, что материал предлагаемой книги не нов. Действительно, некоторые части предлагаемой книги на самом деле заимствованы из этих ранее изданных книг. Однако в этом нет ничего неразумного, поскольку основные разделы этих книг были посвящены технологии System R, на которой, главным образом, основана система DB2. Во всяком случае, заимствованный материал был обновлен, расширен, либо в значительной мере переработан. Чтобы быть конкретным:
- Главы 3–7 являются существенно расширенным и пересмотренным вариантом глав 6 и 7 из тома I; в главу 7 включен, в частности, некоторый материал из главы 7 «Вводного курса».
- Глава 8 представляет собой в значительной мере обновленный вариант главы 9 из тома I.
- Глава 9 является существенно расширенным и пересмотренным вариантом небольшого фрагмента раздела 4.4 из томаII.
- Главы 10–12 основаны на главе 8 из тома I и небольшой части материала из главы 3 тома II. Некоторые части приложения В основаны на главах 17 и 18 из «Вводного курса».