Oracle数据库之FORALL与BULK COLLECT语句
我们再来看一下PL/SQL块的执行过程：当PL/SQL运行时引擎处理一块代码时，它使用PL/SQL引擎来执行过程化的代码，而将SQL语句发送给SQL引擎来执行；SQL引擎执行完毕后，将结果再返回给PL/SQL引擎。这种在PL/SQL引擎和SQL引擎之间的交互，称为上下文交换（context switch）。每发生一次交换，就会带来一定的额外开销。下面是一个示意图：
从Oracle 8i开始，PL/SQL得到了两点增强，可以将PL/SQL引擎和SQL引擎之间的多次上下文交换压缩为一次交换：
- FORALL，用于增强PL/SQL引擎到SQL引擎的交换。
- BULK COLLECT，用于增强SQL引擎到PL/SQL引擎的交换。（前面我们已经介绍过了）
1. FORALL介绍
使用FORALL，可以将多个DML批量发送给SQL引擎来执行，最大限度地减少上下文交互所带来的开销。下面是 FORALL 的一个示意图：
语法：
FORALL index IN { lower_bound .. upper_bound | INDICES OF collection_name [ BETWEEN lower_bound AND upper_bound ] | VALUES OF index_collection } [ SAVE EXCEPTIONS ] dml_statement;
说明：
index_name：一个无需声明的标识符，作为集合下标使用。
lower_bound .. upper_bound：数字表达式，来指定一组连续有效的索引数字下限和上限。该表达式只需解析一次。
INDICES OF collection_name：用于指向稀疏数组的实际下标。跳过没有赋值的元素，例如被 DELETE 的元素，NULL 也算值。
VALUES OF index_collection_name：把该集合中的值当作下标，且该集合值的类型只能是 PLS_INTEGER/BINARY_INTEGER。
SAVE EXCEPTIONS：可选关键字，表示即使一些DML语句失败，直到FORALL LOOP执行完毕才抛出异常。可以使用SQL%BULK_EXCEPTIONS 查看异常信息。
dml_statement：静态语句，例如：UPDATE或者DELETE；或者动态（EXECUTE IMMEDIATE）DML语句。
2. FORALL的使用
示例所使用表结构：
create table tmp_tab( id number(5), name varchar2(50) );
示例1，使用FORALL批量插入、修改、删除数据：
--批量插入 declare -- 定义索引表类型 type tb_table_type is table of tmp_tab%rowtype index by binary_integer; tb_table tb_table_type; begin for i in 1..100 loop tb_table(i).id:=i; tb_table(i).name:='NAME'||i; end loop; forall i in 1..tb_table.count insert into tmp_tab values tb_table(i); end;
--批量修改 declare type tb_table_type is table of tmp_tab%rowtype index by binary_integer; tb_table tb_table_type; begin for i in 1..100 loop tb_table(i).id:=i; tb_table(i).name:='MY_NAME_'||i; end loop; forall i in 1..tb_table.count update tmp_tab t set row = tb_table(i) where t.id = tb_table(i).id; end;
--批量删除 declare type tb_table_type is table of tmp_tab%rowtype index by binary_integer; tb_table tb_table_type; begin for i in 1..10 loop tb_table(i).id:=i; tb_table(i).name:='MY_NAME_'||i; end loop; forall i in 1..tb_table.count delete from tmp_tab where id = tb_table(i).id; end;
示例2，使用INDICES OF子句：
declare type demo_table_type is table of tmp_tab%rowtype index by binary_integer; demo_table demo_table_type; begin for i in 1..10 loop demo_table(i).id:=i; demo_table(i).name:='NAME'||i; end loop; -- 使用集合的delete方法移除第3、6、9三个成员 demo_table.delete(3); demo_table.delete(6); demo_table.delete(9); forall i in indices of demo_table insert into tmp_tab values demo_table(i); end;
示例3，使用VALUES OF子句：
declare type index_poniter_type is table of pls_integer; index_poniter index_poniter_type; type demo_table_type is table of tmp_tab%rowtype index by binary_integer; demo_table demo_table_type; begin index_poniter := index_poniter_type(1,3,5,7); for i in 1..10 loop demo_table(i).id:=i; demo_table(i).name:='NAME'||i; end loop; forall i in values of index_poniter insert into tmp_tab values demo_table(i); end;
3. FORALL注意事项
使用FORALL时，应该遵循如下规则：
- FORALL语句的执行体，必须是一个单独的DML语句，比如INSERT，UPDATE或DELETE。
- 不要显式定义index_row，它被PL/SQL引擎隐式定义为PLS_INTEGER类型，并且它的作用域也仅仅是FORALL。
- 这个DML语句必须与一个集合的元素相关，并且使用FORALL中的index_row来索引。注意不要因为index_row导致集合下标越界。
- lower_bound和upper_bound之间是按照步进 1 来递增的。
- 在sql_statement中，不能单独地引用集合中的元素，只能批量地使用集合。
- 在sql_statement中使用的集合，下标不能使用表达式。
4. BULK COLLECT介绍
BULK COLLECT子句会批量检索结果，即一次性将结果集绑定到一个集合变量中，并从SQL引擎发送到PL/SQL引擎。
通常可以在SELECT INTO、FETCH INTO以及RETURNING INTO子句中使用BULK COLLECT。下面逐一描述BULK COLLECT在这几种情形下的用法。
5. BULK COLLECT的使用
5.1 在SELECT INTO中使用BULK COLLECT
示例：
DECLARE -- 定义记录类型 TYPE emp_rec_type IS RECORD ( empno emp.empno%TYPE, ename emp.ename%TYPE, hiredate emp.hiredate%TYPE ); -- 定义基于记录的嵌套表 TYPE nested_emp_type IS TABLE OF emp_rec_type; -- 声明变量 emp_tab nested_emp_type; BEGIN -- 使用BULK COLLECT将所得的结果集一次性绑定到记录变量emp_tab中 SELECT empno, ename, hiredate BULK COLLECT INTO emp_tab FROM emp; FOR i IN emp_tab.FIRST .. emp_tab.LAST LOOP DBMS_OUTPUT.PUT_LINE('当前记录： ' ||emp_tab(i).empno||chr(9) ||emp_tab(i).ename||chr(9) ||emp_tab(i).hiredate); END LOOP; END;
说明：使用BULK COLLECT一次即可提取所有行并绑定到记录变量，这就是所谓的批量绑定。
5.2 在FETCH INTO中使用BULK COLLECT
在游标中可以使用BLUK COLLECT一次取出一个数据集合，比用游标单条取数据效率高，尤其是在网络不大好的情况下。
语法：
FETCH ... BULK COLLECT INTO ...[LIMIT row_number];- 1
在使用BULK COLLECT子句时，对于集合类型会自动对其进行初始化以及扩展。因此如果使用BULK COLLECT子句操作集合，则无需对集合进行初始化以及扩展。由于BULK COLLECT的批量特性，如果数据量较大，而集合在此时又自动扩展，为避免过大的数据集造成性能下降，因此可以使用LIMIT子句来限制一次提取的数据量。LIMIT子句只允许出现在FETCH操作语句的批量中。
示例：
DECLARE CURSOR emp_cur IS SELECT empno, ename, hiredate FROM emp; TYPE emp_rec_type IS RECORD ( empno emp.empno%TYPE, ename emp.ename%TYPE , hiredate emp.hiredate%TYPE ); -- 定义基于记录的嵌套表 TYPE nested_emp_type IS TABLE OF emp_rec_type; -- 声明集合变量 emp_tab nested_emp_type; -- 定义了一个变量来作为limit的值 v_limit PLS_INTEGER := 5; -- 定义变量来记录FETCH次数 v_counter PLS_INTEGER := 0; BEGIN OPEN emp_cur; LOOP -- fetch时使用了BULK COLLECT子句 FETCH emp_cur BULK COLLECT INTO emp_tab LIMIT v_limit; -- 使用limit子句限制提取数据量 EXIT WHEN emp_tab.COUNT = 0; -- 注意此时游标退出使用了emp_tab.COUNT，而不是emp_cur%notfound v_counter := v_counter + 1; -- 记录使用LIMIT之后fetch的次数 FOR i IN emp_tab.FIRST .. emp_tab.LAST LOOP DBMS_OUTPUT.PUT_LINE( '当前记录： ' ||emp_tab(i).empno||CHR(9) ||emp_tab(i).ename||CHR(9) ||emp_tab(i).hiredate); END LOOP; END LOOP; CLOSE emp_cur; DBMS_OUTPUT.put_line( '总共获取次数为：' || v_counter ); END;
5.3 在RETURNING INTO中使用BULK COLLECT
BULK COLLECT除了与SELECT，FETCH进行批量绑定之外，还可以与INSERT，DELETE，UPDATE语句结合使用。当与这几个DML语句结合时，需要使用RETURNING子句来实现批量绑定。
示例：
DECLARE TYPE emp_rec_type IS RECORD ( empno emp.empno%TYPE, ename emp.ename%TYPE, hiredate emp.hiredate%TYPE ); TYPE nested_emp_type IS TABLE OF emp_rec_type; emp_tab nested_emp_type; BEGIN DELETE FROM emp WHERE deptno = 20 RETURNING empno, ename, hiredate -- 使用returning 返回这几个列 BULK COLLECT INTO emp_tab; -- 将返回的列的数据批量插入到集合变量 DBMS_OUTPUT.put_line( '删除 ' || SQL%ROWCOUNT || ' 行记录' ); COMMIT; IF emp_tab.COUNT > 0 THEN -- 当集合变量不为空时，输出所有被删除的元素 FOR i IN emp_tab.FIRST .. emp_tab.LAST LOOP DBMS_OUTPUT.PUT_LINE('当前记录：' || emp_tab( i ).empno || CHR( 9 ) || emp_tab( i ).ename || CHR( 9 ) || emp_tab( i ).hiredate || ' 已被删除' ); END LOOP; END IF; END;
6. BULK COLLECT的注意事项
- BULK COLLECT INTO 的目标对象必须是集合类型。
- 只能在服务器端的程序中使用BULK COLLECT，如果在客户端使用，就会产生一个不支持这个特性的错误。
- 不能对使用字符串类型作键的关联数组使用BULK COLLECT子句。
- 复合目标(如对象类型)不能在RETURNING INTO子句中使用。
- 如果有多个隐式的数据类型转换的情况存在，多重复合目标就不能在BULK COLLECT INTO子句中使用。
- 如果有一个隐式的数据类型转换，复合目标的集合(如对象类型集合)就不能用于BULK COLLECTINTO子句中。
7. FORALL与BULK COLLECT综合运用
FORALL与BULK COLLECT是实现批量SQL的两个重要方式，我们可以将其结合使用以提高性能。
示例：
-- 创建表tb_emp CREATE TABLE tb_emp AS SELECT empno, ename, hiredate FROM emp WHERE 1 = 0; DECLARE -- 声明游标 CURSOR emp_cur IS SELECT empno, ename, hiredate FROM emp; -- 基于游标的嵌套表类型 TYPE nested_emp_type IS TABLE OF emp_cur%ROWTYPE; -- 声明变量 emp_tab nested_emp_type; BEGIN SELECT empno, ename, hiredate BULK COLLECT INTO emp_tab FROM emp WHERE sal > 1000; -- 使用FORALL语句将变量中的数据插入到表tb_emp FORALL i IN 1 .. emp_tab.COUNT INSERT INTO (SELECT empno, ename, hiredate FROM tb_emp) VALUES emp_tab( i ); COMMIT; DBMS_OUTPUT.put_line('总共向 tb_emp 表中插入记录数： ' || emp_tab.COUNT); END;