Oracle PL/SQL 入门教程
Oracle PL/SQL（Procedural Language/Structured Query Language）是Oracle数据库中的过程式扩展，用于构建复杂的数据库应用程序。本教程将带领您了解PL/SQL的基础知识和一些简单的案例。
PL/SQL是一种结构化的编程语言，允许开发者在Oracle数据库中编写过程、函数、触发器和包。这使得在数据库中执行复杂的逻辑操作成为可能。PL/SQL语言具有高性能、易于调试和维护的优点。
1. PL/SQL 基本结构
PL/SQL 的基本结构包括声明部分、执行部分和异常处理部分。一个典型的 PL/SQL 块如下所示：
基本结构：
DECLARE
-- 声明部分
BEGIN
-- 执行部分
EXCEPTION
-- 异常处理部分
END;
示例：
DECLARE
-- 声明部分
v_name VARCHAR2(100);
BEGIN
-- 执行部分
SELECT first_name INTO v_name
FROM employees
WHERE employee_id = 100;
DBMS_OUTPUT.PUT_LINE('Employee Name: ' || v_name);
EXCEPTION
-- 异常处理部分
WHEN NO_DATA_FOUND THEN
DBMS_OUTPUT.PUT_LINE('No data found for employee ID 100.');
WHEN OTHERS THEN
DBMS_OUTPUT.PUT_LINE('An error occurred.');
END;
/
1.1 声明部分
在声明部分，可以声明变量、常量、游标、类型等。声明的语法如下：
variable_name data_type [NOT NULL] [:= default_value];
constant_name CONSTANT data_type := value;
1.2 执行部分
执行部分是 PL/SQL 块的主体，包括 SQL 语句、控制结构、循环等。
1.3 异常处理部分
异常处理部分用于捕获并处理运行时出现的错误。PL/SQL 支持自定义异常，也支持预定义异常。
2. 变量和常量
在PL/SQL中，可以使用DECLARE部分声明变量和常量。变量用于存储中间值，常量用于存储不可更改的值。
2.1 变量
声明变量的语法：
variable_name datatype [NOT NULL] [:= initial_value];
示例：
DECLARE
v_age NUMBER := 30;
v_salary NUMBER;
BEGIN
v_salary := v_age * 1000;
DBMS_OUTPUT.PUT_LINE('Salary: ' || v_salary);
END;
/
2.2 常量
声明常量的语法：
constant_name CONSTANT datatype := value;
示例：
DECLARE
c_tax_rate CONSTANT NUMBER := 0.15;
v_income NUMBER := 10000;
v_tax NUMBER;
BEGIN
v_tax := v_income * c_tax_rate;
DBMS_OUTPUT.PUT_LINE('Tax: ' || v_tax);
END;
/
3. 条件和循环控制
PL/SQL支持多种条件和循环控制结构，例如IF语句、CASE语句、FOR循环和WHILE循环。
3.1 IF语句
IF语句语法：
IF condition THEN
-- statements
ELSIF condition THEN
-- statements
ELSE
-- statements
END IF;
示例：
DECLARE
v_age NUMBER := 25;
BEGIN
IF v_age < 20 THEN
DBMS_OUTPUT.PUT_LINE('Teenager');
ELSIF v_age >= 20 AND v_age < 30 THEN
DBMS_OUTPUT.PUT_LINE('Young adult');
ELSE
DBMS_OUTPUT.PUT_LINE('Adult');
END IF;
END;
/
3.2 CASE语句
CASE语句语法：
CASE [expression]
WHEN value1 THEN
-- statements
WHEN value2 THEN
-- statements
[ELSE
-- statements]
END CASE;
示例：
DECLARE
v_score NUMBER := 85;
v_grade CHAR(1);
BEGIN
CASE
WHEN v_score >= 90 THEN
v_grade := 'A';
WHEN v_score >= 80 THEN
v_grade := 'B';
WHEN v_score >= 70 THEN
v_grade := 'C';
ELSE
v_grade := 'F';
END CASE;
DBMS_OUTPUT.PUT_LINE('Grade: ' || v_grade);
END;
/
3.3 FOR循环
FOR循环语法：
FOR counter IN [REVERSE] lower_bound..upper_bound LOOP
-- statements
END LOOP
示例：
DECLARE
BEGIN
FOR i IN 1..5 LOOP
DBMS_OUTPUT.PUT_LINE('Iteration: ' || i);
END LOOP;
END;
/
3.4 WHILE循环
WHILE循环语法：
WHILE condition LOOP
-- statements
END LOOP;
示例：
DECLARE
v_counter NUMBER := 1;
BEGIN
WHILE v_counter <= 5 LOOP
DBMS_OUTPUT.PUT_LINE('Iteration: ' || v_counter);
v_counter := v_counter + 1;
END LOOP;
END;
/
3.5 示例
计算阶乘
以下示例演示了如何使用PL/SQL计算一个数字的阶乘：
DECLARE
v_number NUMBER := 5;
v_factorial NUMBER := 1;
BEGIN
FOR i IN 1..v_number LOOP
v_factorial := v_factorial * i;
END LOOP;
DBMS_OUTPUT.PUT_LINE('Factorial of ' || v_number || ' is ' || v_factorial);
END;
/
检查素数
以下示例演示了如何使用PL/SQL检查一个数字是否为素数：
DECLARE
v_number NUMBER := 29;
v_is_prime BOOLEAN := TRUE;
BEGIN
FOR i IN 2..FLOOR(SQRT(v_number)) LOOP
IF MOD(v_number, i) = 0 THEN
v_is_prime := FALSE;
EXIT;
END IF;
END LOOP;
IF v_is_prime THEN
DBMS_OUTPUT.PUT_LINE(v_number || ' is a prime number.');
ELSE
DBMS_OUTPUT.PUT_LINE(v_number || ' is not a prime number.');
END IF;
END;
/
计算平均工资
假设我们有一个 employees 表，现在要计算所有员工的平均工资，并将结果存储在一个变量中。
sqlCopy code
DECLARE
v_total_salary NUMBER := 0;
v_avg_salary NUMBER;
v_employee_count NUMBER := 0;
BEGIN
-- 计算员工总工资
SELECT SUM(salary) INTO v_total_salary
FROM employees;
-- 计算员工总数
SELECT COUNT(*) INTO v_employee_count
FROM employees;
-- 计算平均工资
IF v_employee_count > 0 THEN
v_avg_salary := v_total_salary / v_employee_count;
DBMS_OUTPUT.PUT_LINE('平均工资为：' || TO_CHAR(v_avg_salary));
ELSE
DBMS_OUTPUT.PUT_LINE('无员工数据');
END IF;
EXCEPTION
WHEN OTHERS THEN
DBMS_OUTPUT.PUT_LINE('发生错误：' || SQLERRM);
END;
/
这个例子展示了 PL/SQL 基本结构和控制结构的用法。首先，我们声明了三个变量：v_total_salary、v_avg_salary 和 v_employee_count。然后，在执行部分，我们分别查询员工总工资和员工总数，并将结果存储在相应的变量中。接下来，我们使用 IF-THEN-ELSE 控制结构计算平均工资，并通过 DBMS_OUTPUT.PUT_LINE 输出结果。最后，我们使用异常处理部分捕获可能出现的错误。
4. 存储过程和函数
PL/SQL 允许创建存储过程和函数，它们是可重用的 PL/SQL 代码块，可以从其他PL/SQL代码块、SQL语句或应用程序中调用。存储过程和函数的主要区别在于，函数必须返回一个值，而存储过程不需要。
4.1 存储过程
存储过程是一组SQL和PL/SQL语句的集合，用于执行特定任务。存储过程可以有参数，允许传递输入值和返回输出值。
存储过程的语法：
sqlCopy code
CREATE [OR REPLACE] PROCEDURE procedure_name (parameter_list)
IS
-- 声明部分
BEGIN
-- 执行部分
EXCEPTION
-- 异常处理部分
END;
/
创建存储过程的示例：
CREATE OR REPLACE PROCEDURE raise_salary (p_employee_id NUMBER, p_amount NUMBER) AS
BEGIN
UPDATE employees
SET salary = salary + p_amount
WHERE employee_id = p_employee_id;
COMMIT;
EXCEPTION
WHEN OTHERS THEN
ROLLBACK;
RAISE;
END raise_salary;
/
调用存储过程的示例：
DECLARE
v_employee_id NUMBER := 100;
v_amount NUMBER := 500;
BEGIN
raise_salary(v_employee_id, v_amount);
DBMS_OUTPUT.PUT_LINE('Salary raised for employee ID: ' || v_employee_id);
END;
/
4.2 函数
函数类似于存储过程，但它返回一个值。函数可以在SQL语句、PL/SQL代码块或其他函数中使用。
函数的语法：
sqlCopy code
CREATE [OR REPLACE] FUNCTION function_name (parameter_list)
RETURN return_type
IS
-- 声明部分
BEGIN
-- 执行部分
RETURN return_value;
EXCEPTION
-- 异常处理部分
END;
/
创建函数的示例：
CREATE OR REPLACE FUNCTION get_employee_name (p_employee_id NUMBER) RETURN VARCHAR2 AS
v_name VARCHAR2(100);
BEGIN
SELECT first_name || ' ' || last_name INTO v_name
FROM employees
WHERE employee_id = p_employee_id;
RETURN v_name;
EXCEPTION
WHEN NO_DATA_FOUND THEN
RETURN 'Not found';
END get_employee_name;
/
调用函数的示例：
DECLARE
v_employee_id NUMBER := 100;
v_employee_name VARCHAR2(100);
BEGIN
v_employee_name := get_employee_name(v_employee_id);
DBMS_OUTPUT.PUT_LINE('Employee Name: ' || v_employee_name);
END;
/
通过掌握存储过程和函数的使用，您可以将复杂的逻辑封装成模块化的组件，提高代码的可重用性和可维护性。此外，您还可以在SQL语句中直接调用函数，使得查询更加灵活和高效。
4.3. 计算员工的年薪
假设我们要创建一个存储过程，用于增加员工工资，以及一个函数，用于计算员工的年薪。
4.3.1 创建存储过程
sqlCopy code
CREATE OR REPLACE PROCEDURE increase_salary (
p_employee_id NUMBER,
p_percentage NUMBER
)
IS
BEGIN
UPDATE employees
SET salary = salary * (1 + p_percentage / 100)
WHERE employee_id = p_employee_id;
COMMIT;
EXCEPTION
WHEN OTHERS THEN
ROLLBACK;
RAISE;
END;
/
4.3.2 创建函数
sqlCopy code
CREATE OR REPLACE FUNCTION calculate_annual_salary (p_employee_id NUMBER)
RETURN NUMBER
IS
v_monthly_salary NUMBER;
BEGIN
SELECT salary
INTO v_monthly_salary
FROM employees
WHERE employee_id = p_employee_id;
RETURN v_monthly_salary * 12;
EXCEPTION
WHEN OTHERS THEN
RETURN NULL;
END;
/
在这个例子中，我们创建了一个存储过程 increase_salary 和一个函数 calculate_annual_salary。存储过程 increase_salary 接受两个参数：员工 ID 和涨薪百分比，用于更新员工的工资。函数 calculate_annual_salary 接受一个参数：员工 ID，用于计算员工的年薪。
5. 游标
在 PL/SQL 中，游标是用于检索和操作查询结果集的数据结构。游标分为显式游标和隐式游标。隐式游标是系统自动创建和管理的，当使用 SELECT INTO 语句时，系统会自动创建隐式游标。显式游标需要手动定义、打开、检索数据以及关闭。
5.1 创建显式游标
sqlCopy code
DECLARE
CURSOR cursor_name IS
SELECT_statement;
5.2 打开游标
sqlCopy code
OPEN cursor_name;
5.3 获取游标数据
sqlCopy code
FETCH cursor_name INTO variable_list;
5.4 关闭游标
sqlCopy code
CLOSE cursor_name;
5.5. 示例：使用游标
假设我们要查询 employees 表中的所有员工，并逐行输出员工姓名和工资。
sqlCopy code
DECLARE
CURSOR employee_cursor IS
SELECT first_name, last_name, salary
FROM employees;
v_first_name employees.first_name%TYPE;
v_last_name employees.last_name%TYPE;
v_salary employees.salary%TYPE;
BEGIN
OPEN employee_cursor;
LOOP
FETCH employee_cursor INTO v_first_name, v_last_name, v_salary;
EXIT WHEN employee_cursor%NOTFOUND;
DBMS_OUTPUT.PUT_LINE(v_first_name || ' ' || v_last_name || ' - ' || v_salary);
END LOOP;
CLOSE employee_cursor;
EXCEPTION
WHEN OTHERS THEN
DBMS_OUTPUT.PUT_LINE('发生错误：' || SQLERRM);
END;
/
这个例子展示了如何使用显式游标处理查询结果。我们首先声明一个名为 employee_cursor 的游标，用于查询员工的姓名和工资。然后，我们逐行获取游标中的数据，并输出结果。最后，我们关闭游标并处理可能出现的异常。
6. 触发器
触发器是一种特殊的存储过程，它在特定的事件（如 INSERT、UPDATE、DELETE）发生时自动执行。触发器可以用于维护数据完整性、审计跟踪或其他自动处理任务。
6.1 创建触发器
sqlCopy code
CREATE [OR REPLACE] TRIGGER trigger_name
{BEFORE | AFTER | INSTEAD OF}
{INSERT | UPDATE [OF column_list] | DELETE}
ON table_name
[FOR EACH ROW]
[WHEN condition]
DECLARE
-- 声明部分
BEGIN
-- 执行部分
EXCEPTION
-- 异常处理部分
END;
/
6.2 示例：使用触发器
假设我们要创建一个触发器，用于在更新员工工资时自动记录工资变更历史。
首先，创建一个 salary_changes 表，用于存储工资变更记录：
CREATE TABLE salary_changes (
id NUMBER GENERATED ALWAYS AS IDENTITY PRIMARY KEY,
employee_id NUMBER,
old_salary NUMBER,
new_salary NUMBER,
changed_date DATE
);
接下来，创建一个触发器，用于在更新员工工资时自动插入一条记录到 salary_changes 表：
CREATE OR REPLACE TRIGGER record_salary_change
AFTER UPDATE OF salary
ON employees
FOR EACH ROW
BEGIN
INSERT INTO salary_changes (employee_id, old_salary, new_salary, changed_date)
VALUES (:OLD.employee_id, :OLD.salary, :NEW.salary, SYSDATE);
END;
/
在这个例子中，我们创建了一个名为 record_salary_change 的触发器。当 employees 表的 salary 字段发生更新时，触发器会自动插入一条工资变更记录到 salary_changes 表。通过使用触发器，我们可以自动记录工资变更历史，而不需要在每次更新工资时手动插入记录。
7. PL/SQL 包
PL/SQL 包是一种用于封装相关的存储过程、函数、类型、变量和常量等的模块。PL/SQL 包有助于代码的模块化、可维护性和重用性。
PL/SQL 包由两部分组成：包规范和包体。包规范声明了包中的对象和子程序，包体则实现了包规范中声明的子程序。
7.1 创建包规范
包规范定义了包中的对象和子程序，用于声明公共变量、常量、类型、异常和子程序签名。包规范不包含子程序的实现。
包规范的语法：
sqlCopy code
CREATE [OR REPLACE] PACKAGE package_name
AS
-- 声明部分
END;
/
7.2 创建包体
包体包含包规范中声明的子程序的实现以及私有变量、常量和类型的声明。
包体的语法：
sqlCopy code
CREATE [OR REPLACE] PACKAGE BODY package_name
AS
-- 实现部分
END;
/
7.3 示例
创建包规范：
CREATE OR REPLACE PACKAGE hr_package AS
PROCEDURE hire_employee(p_employee_id NUMBER, p_salary NUMBER);
FUNCTION get_employee_name(p_employee_id NUMBER) RETURN VARCHAR2;
END hr_package;
/
创建包体：
CREATE OR REPLACE PACKAGE BODY hr_package AS
PROCEDURE hire_employee(p_employee_id NUMBER, p_salary NUMBER) AS
BEGIN
INSERT INTO employees (employee_id, salary)
VALUES (p_employee_id, p_salary);
COMMIT;
END hire_employee;
FUNCTION get_employee_name(p_employee_id NUMBER) RETURN VARCHAR2 AS
v_name VARCHAR2(100);
BEGIN
SELECT first_name || ' ' || last_name INTO v_name
FROM employees
WHERE employee_id = p_employee_id;
RETURN v_name;
END get_employee_name;
END hr_package;
/
调用包中的子程序：
DECLARE
v_employee_id NUMBER := 101;
v_employee_name VARCHAR2(100);
BEGIN
hr_package.hire_employee(v_employee_id, 5000);
v_employee_name := hr_package.get_employee_name(v_employee_id);
DBMS_OUTPUT.PUT_LINE('Employee Name: ' || v_employee_name);
END;
/
通过使用PL/SQL包，您可以将相关的过程、函数和变量组织在一起，提高代码的可读性和可维护性。
8. 动态SQL
在某些情况下，您可能需要在运行时构建和执行SQL语句。PL/SQL支持动态SQL，允许您在代码中创建和执行SQL语句和PL/SQL代码块。
要执行动态SQL，您可以使用EXECUTE IMMEDIATE语句或DBMS_SQL包。
8.1 EXECUTE IMMEDIATE
EXECUTE IMMEDIATE语句用于执行简单的动态SQL语句。它不支持引用游标或绑定多个变量。
EXECUTE IMMEDIATE语法：
EXECUTE IMMEDIATE dynamic_string
[INTO {variable[, variable]... | record}]
[USING [IN | OUT | IN OUT] bind_argument [, bind_argument]...];
示例：
DECLARE
v_table_name VARCHAR2(30) := 'employees';
v_count NUMBER;
BEGIN
EXECUTE IMMEDIATE 'SELECT COUNT(*) FROM ' || v_table_name INTO v_count;
DBMS_OUTPUT.PUT_LINE('Number of rows in ' || v_table_name || ': ' || v_count);
END;
/
8.2 DBMS_SQL包
DBMS_SQL包提供了更强大的动态SQL处理功能，允许您处理复杂的动态SQL语句、引用游标和绑定多个变量。
示例：
DECLARE
v_table_name VARCHAR2(30) := 'employees';
v_sql VARCHAR2(200);
v_cursor NUMBER;
v_count NUMBER;
BEGIN
v_sql := 'SELECT COUNT(*) FROM ' || v_table_name;
v_cursor := DBMS_SQL.OPEN_CURSOR;
DBMS_SQL.PARSE(v_cursor, v_sql, DBMS_SQL.NATIVE);
DBMS_SQL.DEFINE_COLUMN(v_cursor, 1, v_count);
DBMS_SQL.EXECUTE(v_cursor);
DBMS_SQL.FETCH_ROWS(v_cursor);
DBMS_SQL.COLUMN_VALUE(v_cursor, 1, v_count);
DBMS_SQL.CLOSE_CURSOR(v_cursor);
DBMS_OUTPUT.PUT_LINE('Number of rows in ' || v_table_name || ': ' || v_count);
END;
/
通过使用动态SQL，您可以在运行时构建和执行SQL语句，提高应用程序的灵活性和可扩展性。
9. 错误处理
PL/SQL提供了一套完善的错误处理机制，允许您捕获异常、处理错误并向用户提供有用的信息。通过使用异常处理器，您可以确保应用程序在遇到错误时仍能正常运行。
异常处理器的语法：
BEGIN
-- executable statements
EXCEPTION
WHEN exception_name THEN
-- statements
WHEN OTHERS THEN
-- statements
END;
/
预定义异常示例：
DECLARE
v_employee_id NUMBER := 999;
v_employee_name VARCHAR2(100);
BEGIN
SELECT first_name || ' ' || last_name INTO v_employee_name
FROM employees
WHERE employee_id = v_employee_id;
DBMS_OUTPUT.PUT_LINE('Employee Name: ' || v_employee_name);
EXCEPTION
WHEN NO_DATA_FOUND THEN
DBMS_OUTPUT.PUT_LINE('Employee ID ' || v_employee_id || ' not found.');
WHEN TOO_MANY_ROWS THEN
DBMS_OUTPUT.PUT_LINE('More than one employee with ID ' || v_employee_id);
WHEN OTHERS THEN
DBMS_OUTPUT.PUT_LINE('An unexpected error occurred: ' || SQLERRM);
END;
/
自定义异常示例：
DECLARE
v_employee_id NUMBER := 999;
v_employee_name VARCHAR2(100);
e_employee_not_found EXCEPTION;
BEGIN
SELECT first_name || ' ' || last_name INTO v_employee_name
FROM employees
WHERE employee_id = v_employee_id;
IF v_employee_name IS NULL THEN
RAISE e_employee_not_found;
END IF;
DBMS_OUTPUT.PUT_LINE('Employee Name: ' || v_employee_name);
EXCEPTION
WHEN e_employee_not_found THEN
DBMS_OUTPUT.PUT_LINE('Employee ID ' || v_employee_id || ' not found.');
WHEN OTHERS THEN
DBMS_OUTPUT.PUT_LINE('An unexpected error occurred: ' ||SQLERRM);
END;
/
通过使用预定义异常和自定义异常，您可以优雅地处理程序中的错误情况，确保应用程序的健壮性和稳定性。
10. PL/SQL 编程最佳实践和技巧
10.1 注释和文档
编写清晰的注释和文档对于编写可维护的代码至关重要。在编写 PL/SQL 代码时，请确保为关键部分编写注释，以解释代码的功能和实现细节。同时，为存储过程、函数和触发器编写文档，描述它们的输入参数、输出结果和作用。
10.2 使用变量和常量
避免在代码中直接使用字面值（如数字或字符串），而是将它们存储在变量或常量中。这样可以提高代码的可读性和可维护性。
10.3 错误处理
确保对所有可能发生的错误进行适当的处理。使用 PL/SQL 的异常处理机制来捕获和处理运行时错误。可以自定义异常，以便在特定情况下引发和处理。
10.4 代码重用
尽量将重复的代码片段封装为存储过程、函数或包。这样可以提高代码的可读性和可维护性，同时减少代码冗余和错误的可能性。
10.5 优化性能
在编写 PL/SQL 代码时，关注性能优化。优化查询语句，避免在循环中执行相同的查询。使用批量操作（如 BULK COLLECT 和 FORALL）来提高数据操作性能。注意避免使用慢速的游标操作，尽量使用基于集合的操作。
11. 结束语
通过学习本教程，你已经掌握了 Oracle PL/SQL 的基本知识和进阶技巧。在实际应用中，你可以根据需求编写更复杂的 PL/SQL 代码来完成各种任务。同时，遵循编程最佳实践，确保编写出高质量、可维护的代码。
Oracle PL/SQL 是一个强大且灵活的工具，可以帮助你更高效地处理数据库操作。不断学习和实践，你将在这个领域取得更多的成果。祝你学习愉快！