|
Шекхар Шаши,
Чаула Санжей
Языки пространственных запросов
Источник: Море(!) аналитической информации! ::
CITFORUM.RU, 2005.
http://citforum.ru/database/articles/spatial/
Часть 3 из книги "Основы пространственных баз данных"
Издательство "КУДИЦ-ОБРАЗ"
Полное содержание книги
Часть 3
Язык запросов, главное средство взаимодействия с базой данных, – это основное необходимое условие существования СУБД. Популярным коммерческим языком запросов к реляционным системам управления базами данных (RDBMS, relational database management system) является SQL. Отчасти он основан на формальном языке запросов, реляционной алгебре (РА), его отличают простота использования, интуитивность и универсальный характер. СУПБД представляют собой частный случай расширяемых СУБД и работают как с пространственными, так и с непространственными данными, поэтому вполне естественно попытаться найти расширение SQL, позволяющее обращаться к пространственным данным.
Как показано в предыдущей главе, реляционная модель имеет ограничения, влияющие на эффективную обработку пространственных данных. Пространственные данные – это «сложные» данные, включающие смесь многоугольников, линий и точек, а реляционная модель предназначена для работы с простыми типами, такими, как целые числа, строки, даты и т.д.
Конструкции объектно-ориентированного программирования, такие, как пользовательские типы, а также наследование данных и функций, нашли непосредственное применение в создании моделей сложных данных. Повсеместное использование реляционной модели и языка SQL в приложениях, включающих простые типы данных, в сочетании с функциональностью объектно-ориентированной модели привело к рождению новой «гибридной» парадигмы систем управления базами данных, именуемой ОР-СУБД (OR-DBMS).
Результатом интереса, проявленного к ОР-СУБД, стало желание расширить SQL путем введения объектной функциональности. Практическим следствием этой попытки стал новый стандарт SQL, рассчитанный на ОР-СУБД и носящий название SQL3. Работая с пространственными данными, мы изучим пространственные расширения и библиотеки SQL3.
Уникальная особенность пространственных данных состоит в том, что «естественная» среда взаимодействия с пользователем является наглядной, графической, а не текстовой. Поэтому любой язык пространственных запросов должен поддерживать сложный компонент графической визуализации. Показав это, мы сосредоточимся далее на неграфических пространственных расширениях SQL. В разделе 3.1 будет описана база данных World, которая послужит основой всех примеров запросов в этой главе. Разделы 3.2 и 3.3 соответственно содержат краткий обзор РА и языка SQL. Раздел 3.4 посвящен обсуждению требований, предъявляемых к пространственным расширениям SQL. Кроме того, мы расскажем о стандарте консорциума OGIS, предназначенном для расширения SQL применительно к географическим данным. В разделе 3.5 будет показано, как часто встречающиеся пространственные запросы можно сформулировать при помощи OGIS-расширения SQL. В разделе 3.6 вы познакомитесь с языком SQL3 и реализацией подмножества этого языка, предлагаемой фирмой Oracle.
3.1. СТАНДАРТНЫЕ ЯЗЫКИ ЗАПРОСОВ К БАЗАМ ДАННЫХ
Пользователи взаимодействуют с данными, находящимися в СУБД, посредством языка запросов. В отличие от традиционных языков программирования языки запросов к базам данных относительно просты в изучении и использовании. В этом разделе мы обсудим два таких языка запросов. Первый из них, РА, является более формальным, нежели второй, и обычно не реализуется в коммерческих базах данных. Говоря о важности РА, следует помнить, что она образует ядро SQL – самого популярного и имеющего множество реализаций языка запросов к базам данных.
3.1.1. База данных World
С РА и языком SQL мы познакомимся на примере учебной базы данных. Новая учебная база данных требуется нам здесь для того, чтобы придать разнообразие примерам и упражнениям. База данных World (Мир) состоит из трех сущностей: Country (Страны), City (Города) и River (Реки). Расширенная путем введения пиктограмм диаграмма «сущность-связь» этой базы данных, а также примеры таблиц приведены соответственно на рис. 3.1 и в таблице 3.1. Схема базы данных показана ниже. Заметим, что подчеркнутые атрибуты являются первичными ключами. Например, Name является первичным ключом таблиц Country, City и River.
Country [Страны] (Name [Название]: varchar(35),
Cont [Континент]: varchar(35),
Pop [Население]: integer, GDP [ВВП]:Integer,
Life-Exp [Продолжительность жизни]: integer,
Shape [Очертания]:char(13))
City [Города] (Name [Название]: varchar(35),
Country [Страна]: varchar(35),
Pop [Население]: integer, Capital [Столица]:char(1),
Shape [Очертания]:char(9))
River [Реки] (Name [Название]: varchar(35),
Origin [Исток]: varchar(35),
Length [Длина]: integer, Shape [Очертания]:char(13))
Рис. 3.1. Диаграмма «сущность-связь» базы данных World
Полностью текест главы размещен по адресу:
http://citforum.ru/database/articles/spatial/
|
