Cláusula BULK COLLECT para mejorar el rendimiento al realizar procesamiento masivo

Yo siempre he dicho que cuando para hacer algo se pueden utilizar sentencias SQL sencillas, no resulta conveniente emplear complicados procedimientos PL/SQL que implementen la misma solución. Sin embargo, hay situaciones en que para mejorar el rendimiento de determinados bucles FOR en los que se realizan actualizaciones masivas sobre una determinada tabla de la base de datos Oracle, resulta conveniente utilizar técnicas PLSQL de procesamiento masivo (lo que en inglés se denomina BULK COLLECT).

Para entender mejor en qué consiste esta técnica, primero hay que comprender los motivos por los que un simple bucle FOR puede generar importantes problemas de rendimiento. Veamos el siguiente código PL/SQL:

La cláusula PIPELINED en las funciones PL/SQL y la excepción NO_DATA_NEEDED

En esta entrada explicaré para que sirve la cláusula PIPELINED en las funciones PL/SQL, y como se debe utilizar la excepción NO_DATA_NEEDED, que nada tiene que ver con la excepción NO_DATA_FOUND, para controlar las funciones PLSQL que incluyen dicha cláusula y que en inglés se denominan pipelined functions. Primero quiero remarcar que la funcionalidad pipelined fue introducida por primera vez en la versión 9i de las bases de datos Oracle. Básicamente, el uso de la cláusula PIPELINED resulta de gran utilidad y es prácticamente imprescindible cuando necesitamos que en lugar de una tabla sea una rutina PL/SQL la que nos sirva como fuente de datos.

La mejor forma de explicar el funcionamiento de esta cláusula es con un ejemplo.

SQL y PL/SQL - La sentencia MERGE

La sentencia MERGE, a la que muchos denominan UPSERT debido a su funcionalidad, está disponible desde la aparición de la versión 9i de la base de datos Oracle. Se trata de una de las funcionalidades del kernel de Oracle más utiles a la hora de permitir el uso de la tecnología ETL (Extract, Transform and Load - Extraer, Transformar y Cargar) con las bases de datos Oracle. Este tipo de tecnología puede utilizarse y está especialmente enfocada para ser usada en aplicaciones de data warehousing (almacen de datos). Básicamente, lo que permite la sentencia SQL MERGE es, dependiendo de una condición lógica, actualizar registros (UPDATE) cuando la condición se cumple, o insertar registros (INSERT) cuando dicha condición no se cumple, de ahí surge la denominación de UPSERT.

Anteriormente a la versión 9i de Oracle, la alternativa en SQL era ejecutar dos sentencias DML, un UPDATE y un INSERT, cada una utilizando condiciones lógicas opuestas. En cuanto a las alternativas en PL/SQL eran: bien intentar insertar un registro y si la sentencia INSERT fallaba debido a una excepción PLSQL del tipo DUP_VAL_ON_INDEX, entonces realizar un UPDATE del registro en cuestión; bien intentar actualizar un registro y si la sentencia UPDATE devolvía SQL%NOTFOUND, entonces ejecutar la correspondiente sentencia INSERT.

La claúsula WITH en SQL y PL/SQL

La versión 9i de las bases de datos Oracle permite el uso de la claúsula WITH en SQL y PLSQL. Este comando permite reusar una consulta SELECT cuando esta hay que utilizarla más de una vez en una sentencia o consulta SQL compleja. Los resultados de la consulta definida en la claúsula WITH son almacenados en una tabla temporal pudiendo de esta forma mejorar el rendimiento de la sentencia principal.

Aunque no siempre conseguiremos mejorar el rendimiento utilizando la claúsula WITH, lo que sin duda facilitaremos es la lectura y el mantenimiento del código PL/SQL o SQL. Dentro de la claúsula WITH daremos un nombre a las consultas SELECT a reutilizar (WITH admite la definición de múltiples consultas con sólo separarlas por comas), dicho nombre será visible para todas las consultas definidas posteriormente dentro del mismo WITH. Obviamente, también será visible para la sentencia o consulta principal.

Operaciones aritméticas con fechas y la función TRUNC del PL/SQL

Siguiendo con el tema de algunos de los artículos de este blog, hoy pretendemos dejar ya zanjado el tutorial sobre como podemos trabajar en PL/SQL con los campos tipo DATE y TIMESTAMP de las bases de datos Oracle. En esta ocasión empezaremos hablando de las operaciones aritméticas que podemos realizar con estos campos y terminaremos escribiendo sobre la función estándar del PLSQL TRUNC.

Las bases de datos Oracle permiten realizar una gran variedad de operaciones aritméticas con los tipos de datos DATE y TIMESTAMP, pudiendo realizar dichas operaciones de diversas maneras.

Funciones de grupo en SQL (SUM, AVG, COUNT, MAX y MIN)

Las llamadas group functions o funciones de grupo son funciones que operan sobre múltiples registros de una sentencia SELECT. En este artículo hablaré sobre las funciones de grupo más comunes del SQL (en un artículo posterior también hablaré sobre las cláusulas GROUP BY y HAVING muy relacionadas con este tipo de funciones).

Lo primero que hay que saber de las funciones de grupo es que hacen cálculos sobre un grupo de registros devolviendo un resultado único, por lo que permiten, por ejemplo, obtener totales.

Sentencia CASE en PL/SQL de Oracle

Las versiones de base de datos Oracle 9i y posteriores incluyen la posibilidad de utilizar la sentencia CASE dentro de una sentencia SQL (SELECT, UPDATE, etcétera). La sentencia CASE permite realizar las mismas operaciones que las sentencias de control PL/SQL IF-THEN-ELSIF-ELSE pero con la particularidad de que pueden utilizarse dentro de una sentencia SQL.

Enlos ejemplos que veréis a continuación entederéis rápidamente la gran utilidad de dicha sentencia. La sintaxis de la sentencia CASE es como sigue:

Los tipos de dato CHAR, VARCHAR2 y CLOB (Cadenas de caracteres en PL/SQL)

Después de haber hablado de los tipos numérico y de fecha del PL/SQL, llega el turno de empezar con las cadenas de caracteres. Lo primero que hay que saber al respecto es que una cadena de caracteres es una secuencia de símbolos pertenecientes a un conjunto particular de caracteres. En otras palabras, una cadena de caracteres puede estar compuesta por las letras del abecedario español, pero también podría estar compuesta por un conjunto de caracteres chinos o japoneses.

En PL/SQL existe tres tipos de cadenas de caracteres:

• De longitud fija: de manera que la cadena de caracteres se rellena con espacios en blanco si su longitud es menor que la declarada.
• De longitud variable: al definir la variable se declara la longitud máxima que puede alcanzar pero no se rellena con espacios si la longitud de la cadena es menor que la declarada. La máxima longitud de una variable de este tipo es de 32,767 caracteres.
• Objetos CLOB (Character Large Objects): se trata de un tipo especial del PLSQL que permite almacenar cadenas de caracteres de longitud variable de hasta 128 terabytes.

Los bloques de código PL/SQL

Los bloques PL/SQL son unidades de código que se envían al servidor para que sean procesadas conjuntamente, obviamente esto es mejor para el rendimiento del sistema que si se envían las sentencias SQL separadamente una a una. Es decir, cuando se requiere la ejecución de un bloque PL/SQL, este es enviado al servidor PL/SQL donde se ejecuta el código PL/SQL y las sentencias SQL son enviadas al servidor Oracle, como el servidor PL/SQL reside en el servidor Oracle, el código se ejecuta eficientemente.

Secciones de un bloque PL/SQL

Un bloque de código PL/SQL contiene las siguientes secciones:

   1. La sección de declaraciones donde se definen los distintos objetos que se van a utilizar en el bloque (variables, constantes, cursores, etcétera). Esta sección es opcional.
   2. La sección de instrucciones. Sección obligatoria que contiene las sentencias ejecutables de SQL y PL/SQL.
   3. La sección de excepciones. Es una sección opcional donde se tratan todos los errores que puedan surgir a la hora de ejecutar las sentencias SQL y PL/SQL de la sección de instrucciones.

Nuevos tipos de datos PL/SQL soportados desde la versión 12c al asociar datos vía SQL (SQL binding)

Anteriormente a la versión 12c de la base de datos Oracle, siempre que era necesario asociar una variable a una expresión PL/SQL mediante el uso de la sentencia EXECUTE IMMEDIATE o del paquete DBMS_SQL, el tipo de datos PLSQL de dicha expresión debía ser un tipo de dato SQL permitido. Concretamente, no era posible asociar datos de tipo BOOLEAN, ni tampoco tipos de datos definidos por el usuarios que hubiesen sido declarados en la especificación de un paquete PL/SQL, incluyendo registros y colecciones.

En la versión 12c se han eliminado prácticamente todas las restricciones de este tipo. Ahora, por ejemplo, se pueden asociar datos de tipo BOOLEAN para ejecutar un bloque de PLSQL dinámico con el comando EXECUTE INMEDIATE. Además, también se pueden asociar matrices asociativas y utilizarlas dentro de una llamada al operador TABLE. Ambas cosas no estaban soportadas por versiones anteriores a la 12c.

Sentencias de control en PL/SQL

En este artículo voy a mencionar las opciones que ofrece PLSQL para:

1. Controlar las acciones a realizar dependiendo de una o varias condiciones.
2. Controlar una secuencia de operaciones iterativa.
3. Controlar la secuencia de ejecución del programa.

Control condicional

Comando IF

Permite ejecutar unas sentencias u otras dependiendo de que se cumplan o no las condiciones indicadas en la sentencia.

    IF -- Condición THEN -- Sentencias
    ELSIF -- Condición THEN -- Sentencias
    ELSE -- Sentencias
    END IF;

Principales tipos de datos en PL/SQL

A continuación se muestra un listado de los tipos de datos más utilizados en el lenguaje de programación PL/SQL:

Numéricos

NUMBER (P, S): Puede contener un valor numérico entero o de punto flotante, donde P es la precisión y S la escala. La precisión es el número de dígitos del valor, y la escala es la cantidad de dígitos a la derecha del punto decimal. La precisión máxima es 38 y la escala 127.

Cursores en PL/SQL

Los cursores se utilizan en PL/SQL para manejar las sentencias SELECT. Un cursor esta formado por un conjunto de registros devueltos por una instrucción SQL del tipo SELECT. Desde un punto de visto interno a la base de datos Oracle, los cursores son segmentos de memoria utilizados para realizar operaciones con los registros devueltos tras ejecutar una sentencia SELECT.

Se pueden distinguir dos tipos de cursores:

Triggers en PL/SQL

Un Trigger en PLSQL es un tipo especial de procedimiento almacenado asociado con una tabla de la base de datos Oracle y que se "dispara" (is triggered) cada vez que se ejecuta sobre dicha tabla una sentencia INSERT, una sentencia UPDATE o una sentencia DELETE, es decir, es un procedimiento que permite realizar distintas operaciones cuando un registro de una tabla Oracle es actualizado o borrado, o cuando se añade un registro nuevo a dicha tabla.

Hay muchas circunstancias en las que el uso de un trigger PL/SQL puede ser extremadamente útil, por ejemplo:

Procedimientos y Funciones en PLSQL

Los procedimientos PL/SQL son subprogramas compuestos por un conjunto de sentencias SQL. Funciones y procedimientos PL/SQL no son muy diferentes. Un procedimiento o función está constituido por un conjunto de sentencias SQL y PL/SQL lógicamente agrupados para realizar una tarea específica. Los procedimientos y funciones almacenados constituyen un bloque de código PLSQL que ha sido compilado y almacenado en las tablas del sistema de la base de datos Oracle.

Los procedimientos o funciones PLSQL son dinámicos ya que admiten parámetros que les pueden ser pasados antes de su ejecución. Por lo tanto, un procedimiento o función puede realizar diferentes tareas dependiendo de los parámetros que le hayan pasado.

Sacar por pantalla los resultados de una consulta con DBMS_SQL.return_result

Desde la salida de la versión 12c de las bases de datos Oracle, es posible sacar por pantalla conjuntos de resultados de forma implícita. Esto es algo bastante útil si nos vemos en la tesitura de tener que migrar código escrito en SQL transaccional a código PL/SQL.

Para versiones anteriores de la base de datos Oracle, el PLSQL no soportaba la posibilidad de crear un procedimiento que simplemente volcase el contenido de una consulta SQL a la pantalla. Para conseguirlo, los desarrolladores de PL/SQL teníamos que escribir la consulta, recorrer con un bucle el conjunto de resultados devuelto por dicha consulta, y llamar en cada iteración al procedimiento estándar DBMS_OUTPUT.PUT_ LINE encargado de mostrar los datos en la pantalla.

Asignación de permisos (ROLES) a los programas PLSQL (mejoras versión 12c)

Con anterioridad a la versión 12c de la base de datos Oracle, un procedimiento PLSQL o unidad de programa con privilegios definidos a través de la cláusula AUTHID DEFINER siempre se ejecutaba con los privilegios del propietario del programa. Por otro lado, cuando la misma unidad de programa se definía utilizando la cláusula AUTHID CURRENT_USER, dicho programa siempre se ejecutaba con los privilegios del usuario que lo ejecutaba.

Disponer de solo estas dos formas de utilización de la cláusula AUTHID limitaba bastante la funcionalidad de las bases de datos Oracle en cuestión de seguridad, ya que cuando un usuario necesitaba ejecutar un programa PL/SQL determinado, dicho usuario tenía que tener los mismos privilegios que el propietario del programa. El problema de seguridad se agravaba mucho más cuando eran todos los usuarios los que necesitan tener acceso a dicho programa.

Funciones PLSQL TO_CHAR, EXTRACT, TO_DATE y TO_TIMESTAMP (conversión de fechas a caracteres y viceversa)

Este artículo es continuación del anterior en el que hablé sobre los tipos de dato fecha DATE, TIMESTAMP e INTERVAL y en él hablaré sobre las funciones PL/SQL que se pueden utilizar para convertir datos de tipo fecha en datos de tipo carácter y viceversa.

Pero antes de hablar de estas funciones, resulta conveniente conocer como se puede obtener desde PLSQL el valor de la fecha y el tiempo actual. Seguro que la gran mayoría de vosotros, si sois programadores PL/SQL, ya conocéis la clásica función SYSDATE, función que, sin duda, es la más empleada en este sentido. No obstante, la base de datos Oracle ofrece la posibilidad de utilizar otras funciones que proporcionan diferentes variantes del valor de la fecha y el tiempo actual y que veremos a continuación.

Oracle 11g y la cláusula PIVOT: Como girar columnas en SQL y PL/SQL

Una tarea que puede resultarnos útil en determinadas circunstancias es conseguir girar (en inglés pivot) los resultados entregados por una consulta SQL o PLSQL. Por ejemplo, supongamos que escribimos la siguiente consulta para calcular el precio medio de los productos por almacen:

SQL> SELECT almacen, producto, AVG(precio) pmedio
2  FROM  productos
3  GROUP BY almacen, producto
4  /

ALMACEN PRODUCTO PMEDIO
------- -------- ------
Ba      ABC123       95
Ba      DEF456       75
Ba      XYZ987      160
Ma      ABC123      100
Ma      XYZ987      150
Va      DEF456       80

6 rows selected.       

Cláusula WITH FUNCTION (mejoras en la versión 12c de la base de datos Oracle)

Arquitectura de la version 12c de bases de datos Oracle

Uso de funciones PLSQL dentro de una sentencia SELECT

Ya hace bastante tiempo que los programadores de bases de datos Oracle podemos llamar a nuestras propias funciones PL/SQL desde una sentencia SQL. Por ejemplo, supongamos que definimos la función PORCENTAJE que realiza una serie de cálculos para devolver un porcentaje. La función puede ser algo tan sencillo como:

FUNCTION porcentaje (
  val1 IN NUMBER,
  val2 IN NUMBER
)
RETURN NUMBER
IS
BEGIN
  RETURN (val1*100/(val1+val2));
END;