Иван Сергеевич Задворьев
Язык PL/SQL
Триггеры
Триггер базы данных – это хранимая в базе данных программа, которая автоматически запускается при наступлении событий, указанных при создании триггера. В книгах на английском языке часто встречается выражение «triggers fires», то есть триггеры «зажигаются».
Следует отметить, что триггеры занимают особое место среди видов хранимых программ на PL/SQL. Ранее отмечалось, что реализация серверной бизнес-логики возможна без использования PL/SQL – в виде программ на языках высокого уровня Java, C++, работающих на серверах приложений или прямо на серверах баз данных. В то же время сделать так, чтобы при наступлении событий с данными гарантированно происходили одни и те же сопровождающие действия, можно только с помощью триггеров.
Дело в том, что с базой данных могут работать несколько приложений, в которых сопровождающие действия с данными, вообще говоря, могут быть реализованы по-разному. Кроме того, изменения в данных могут вноситься и выполнением предложений SQL в SQL*Plus или Quest SQL Navigator, при этом нет никакой гарантии, что необходимые сопровождающие действия будут выполнены правильно и будут выполнены вообще. Триггеры же «вешаются» на операции с данными и работают как часы, вне зависимости от того, кто и из какого приложения эти операции выполнил.
Назначение триггеров
Триггеры используются для решения следующих задач:
реализация серверной бизнес-логики в рамках концепции активных баз данных;
реализация динамических ограничений целостности;
ведение журналов аудита действий с данными;
автоматизация администрирования баз данных.
Триггеры – важнейший механизм для так называемых активных баз данных, которые являются не пассивными системами хранения, а активно реагируют на изменения в данных путем генерации различных событий и их обработки.
В литературе приводятся самые разные примеры таких событий и реагирования на них. Это может быть простая серверная бизнес-логика, когда после добавления данных о платеже триггер на это событие увеличивает на внесенную сумму баланс соответствующего лицевого счета. Это может быть и реализация весьма изощренной бизнес-логики вида «Если клиент два раза подряд не дозвонился в наш call-центр, то в качестве компенсации для повышения лояльности следует на его лицевой счет начислить 100 бонусных баллов и отправить ему сообщение об этом в мессенджере WhatsApp». В этом случае реализация бизнес-логики осуществляется в триггере на добавление строк в таблицу логов звонков в call-центр.
Помимо реализации бизнес-логики в рамках концепции активных баз данных, триггеры используются для выполнения всевозможных проверок допустимости действий над данными в таблицах (сюда относится и реализация динамических ограничений целостности), проверок правомерности создания объектов баз данных, предоставления привилегий и т. п.
Отношение к триггерам в среде специалистов по обработке данных двоякое и к тому же меняется со временем. Есть те, кто на дух не переносит триггеры, и не готов даже обсуждать возможность их использования в своих проектах. Как правило, это разработчики приложений, требующие, чтобы за все аспекты работы с данными отвечали клиентские приложения, в том числе и за активную реакцию на события, которые происходят с данными. Некоторые авторитетные специалисты в области технологий Oracle на основе опыта своей работы с течением времени пришли к выводу, что триггеры, как правило, используются неправильно и являются одним из основных источников ошибок. По их мнению, триггеры вызывают побочные эффекты, о триггерах забывают, что приводит к ненужным неожиданностям, триггеры реализуют ограничения целостности, и в то же время часто не включаются в состав объектов, для которых формируются DDL-команды при извлечении схемы базы данных и т. д.
В марте 2007 года Томас Кайт написал в своем блоге.
…Things I don't like:
generic implementations that are not necessary;
triggers;
WHEN OTHERS (not followed by RAISE!!);
triggers;
not using bind variables;
triggers.
Мы просто оставим это здесь без перевода и комментариев:
I hate triggers, i hate autonomous transactions, i hate WHEN OTHERS. If we removed those three things from PL/SQL – we would solve 90% of all application bugs, i think… No kidding…
Moral to this story however is:
avoid triggers unless you absolutely need them (and you hardly ever do);
do nothing, that doesn't rollback in them – ever – unless you can live with the side effects (triggers can always fire more than once!);
autonomous transactions in triggers are pure evil.
При этом Т. Кайт пишет, что в начале своей Oracle-карьеры считал триггеры хорошим инструментом и активно их использовал. И не он один поступал таким образом. Как следствие, триггеры есть в многих системах, которые еще десятилетия будут эксплуатироваться. Поэтому любой специалист по технологиям Oracle должен уметь разбираться в этой теме.
Виды событий для срабатывания триггеров
Долгое время имевшиеся в базах данных Oracle триггеры срабатывали только на добавление, удаление или изменение данных в таблицах. Постепенно перечень видов событий, на которые можно «навесить» триггер, расширялся и в версии Oracle 12c имеется три вида таких событий:
выполнение DML-предложений SQL добавления, изменения и удаления данных таблиц в таблицах – INSERT, UPDATE, DELETE;
выполнение DDL-команд (команд создания, изменения и удаления объектов базы данных – CREATE, ALTER, DROP и некоторых других);
события уровня базы данных (запуск и остановка базы данных, возникновение системных ошибок и т. п.).
Для реализации серверной бизнес-логики и динамических ограничений целостности обычно используются триггеры, срабатывающие на выполнение предложений INSERT, UPDATE, DELETE. Триггеры для остальных двух видов событий, как правило, используются администраторами баз данных для решения задач администрирования.
Триггеры на выполнение DML-предложений
Каждый триггер на выполнение предложений INSERT, UPDATE, DELETE «навешивается» на одну конкретную таблицу и имеет три основные настройки:
набор предложений SQL INSERT, UPDATE, DELETE, при выполнении которых будет срабатывать триггер;
тип срабатывания – до (BEFORE) или после (AFTER) внесения изменений в данные в ходе выполнения предложения SQL, вызвавшего срабатывание триггера;
сколько раз триггер будет срабатывать – один раз или по числу обработанных предложением SQL строк.
Рассмотрим эти настройки подробнее.
Для одного триггера можно указать любую непустую комбинацию из трех предложений INSERT, DELETE, UPDATE (всего получается 23-1=7 комбинаций). Если эта комбинация включает предложение UPDATE, то могут быть указаны конкретные столбцы таблицы, значения которых должны изменяться предложениями UPDATE, чтобы вызвать срабатывание триггера.
По количеству срабатываний триггеры делятся на два вида:
триггеры уровня предложения (statement-level triggers) – срабатывают один раз при выполнении вызвавшего срабатывание предложения SQL;
триггеры уровня строки (row-level triggers) – срабатывают на каждой строке, обрабатываемой вызвавшим срабатывание триггера предложением SQL.
Триггер уровня предложения при выполнении в базе данных предложения SQL, на которое он настроен, срабатывает всегда и срабатывает ровно один раз. А вот триггер уровня строки может не сработать ни разу, если предложение SQL не обработало ни одной строки. Если же предложение SQL обработало три строки, то триггер уровня строки сработает три раза, обработка десяти строк вызовет десять срабатываний такого триггера и так далее.
Условие срабатывания триггера уровня строки может быть уточнено дополнительным логическим условием в конструкции WHEN команды CREATE TRIGGER.
Команда создания триггера на выполнение DML-предложений имеет следующий синтаксис:
CREATE [OR REPLACE] TRIGGER имя_триггера
{BEFORE | AFTER} – тип срабатывания
{ INSERT | DELETE | UPDATE | UPDATE OF список столбцов } ON имя таблицы
[FOR EACH ROW] – триггер уровня строки
[WHEN (…)] – дополнительное логическое условие срабатывания
остальные разделы блока PL/SQL (объявлений,исполняемый,обработки исключений)
END;
В коде триггеров можно использовать специфичные средства:
операционные директивы INSERTING, UPDATING, DELETING;
псевдозаписи :NEW и :OLD (только для триггеров уровня строки).
Операционные директивы
Операционные директивы INSERTING, UPDATING, DELETING предназначены для идентификации предложения SQL, вызвавшего срабатывание триггера. Так как при создании триггера может указываться любая непустая комбинация из трех предложений INSERT, UPDATE, DELETE, то с помощью операционных директив INSERTING, UPDATING, DELETING внутри блока PL/SQL можно реализовать отдельные ветви потока команд для каждого из этих предложений.
Пусть, например, триггер срабатывает на INSERT и на DELETE, тогда исполняемый раздел блока триггера может быть построен следующим образом:
CASE
WHEN INSERTING THEN
логика обработки при срабатывании на INSERT
WHEN DELETING THEN
логика обработки при срабатывании на DELETE
END CASE;
Псевдозаписи :NEW и :OLD
Интуитивно ясно, что внутри триггеров уровня строки должна быть возможность обращаться к значениям столбцов строк, на которых срабатывают триггеры этого вида.
При каждом запуске триггера уровня строки виртуальная машина PL/SQL создает и заполняет две структуры данных – псевдозаписи :NEW и :OLD. Их структура идентична структуре записи PL/SQL, объявленной с помощью атрибута %ROWTYPE, то есть псевдозапись имеет все атрибуты с такими же именами и типами данных, какие есть столбцы у таблицы, на которую «навешен» триггер. В атрибутах псевдозаписи :OLD находятся исходные значения столбцов строки, на которой сработал триггер, а в атрибутах псевдозаписи :NEW – новые значения столбцов.
Перечислим понятные ограничения, касающиеся этих псевдозаписей:
у триггеров для INSERT нет данных в атрибутах :OLD;
у триггеров для DELETE нет данных в атрибутах :NEW и изменять их нельзя;
значения атрибутов :OLD изменять нельзя;
значения атрибутов :NEW можно изменять в BEFORE-триггерах.
Полностью сведения о значениях атрибутов псевдозаписей :NEW и :OLD приведены в следующей таблице.
Таблица 6. Псевдозаписи :NEW и :OLD.
SQL
:OLD
:NEW
INSERT
NULL
значения столбцов после добавления
UPDATE
значения до изменения
значения столбцов после изменения
DELETE
значения перед удалением
NULL
Если для таблицы имеется несколько BEFORE-триггеров, то в ходе срабатываний друг за другом они могут несколько раз изменять значения псевдозаписи :NEW и каждый срабатывающий триггер будет видеть текущее ее состояние – после последнего изменения.
То обстоятельство, что в триггерах уровня строки со срабатыванием на INSERT и UPDATE значения атрибутов псевдозаписи :NEW можно изменять, позволяет подменять в триггере новые значения столбцов обрабатываемых этими предложениями SQL строк. Иными словами, если какое-нибудь предложение UPDATE делало в таблице из семерок восьмерки, то в конечном итоге в базе могут оказаться девятки, подмена на которые была выполнена в BEFORE-триггере. Как отмечалось ранее, наличие таких неожиданных эффектов при выполнении предложений SQL – это одна из причин считать использование триггеров плохой практикой.
Пример использования триггера
Пусть таблица tab1 создана и заполнена следующим образом:
CREATE TABLE tab1 (at1 NUMBER);
INSERT INTO tab1 VALUES(1);
INSERT INTO tab1 VALUES(3);
INSERT INTO tab1 VALUES(5);
Создадим триггер, который выдает ошибку, если значение столбца добавляемой строки слишком уклоняется от среднего значения для текущего состояния таблицы. В роли меры слишком большого уклонения выберем широко применяемое в инженерной практике правило «трех сигм»:
SQL> CREATE OR REPLACE TRIGGER trig_tb1
2 BEFORE INSERT ON tab1 FOR EACH ROW
3 DECLARE
4 stat_avg NUMBER;
5 stat_std NUMBER;
6 stat_n NUMBER;
7 BEGIN
8 SELECT COUNT(at1),SUM(at1),STDDEV(at1)
9 INTO stat_n,stat_avg,stat_std FROM tab1;
10 IF (ABS(stat_avg-stat_n*(:NEW.at1))/(SQRT(stat_n)*stat_std)>3) THEN
11 RAISE_APPLICATION_ERROR(-20002, 'Слишком большое уклонение');
12 END IF;
13 END;
14 /
Trigger created.
SQL> INSERT INTO tab1 VALUES(4);
1 row created.
SQL> INSERT INTO tab1 VALUES(7);
INSERT INTO tab1 VALUES(7)
*
ERROR at line 1:
ORA-20002: Слишком большое уклонение
ORA-06512: at "U1.TRIG_TB1", line 9
ORA-04088: error during execution of trigger 'U1.TRIG_TB1'
SQL> SELECT * FROM tab1;
AT1
–
1
3
5
4
При добавлении значения 4, достаточно близкого к среднему, исключение в триггере не инициируется. При добавлении значения 7, определяется большое уклонение от среднего, инициируется исключение и новая строка в таблицу не добавляется.
Если код триггера содержит ошибки, то он все равно будет создан, но выполнение предложений SQL, на которые он должен срабатывать, будет завершаться ошибкой. Такие триггеры следует или удалить, или исправить, или временно отключить командой ALTER TRIGGER … DISABLE.
Использование триггеров с различными настройками
Возможные значения трех настроек дают 12 вариантов событий для срабатывания триггеров для выполнения DML-предложений:
12=2 (BEFORE/AFTER) * 2 (уровня строки / предложения) * 3 (INS/UPD/DEL)
Триггеры уровня предложения SQL часто используются для реализации правил, определяющих возможность выполнения предложения SQL. Например, пусть в некоторой организации нельзя оформлять пропуска посетителям в нерабочее время. Это требования может быть реализовано BEFORE-триггером для предложения INSERT, «навешенным» на таблицу пропусков. Внутри этого триггера надо проверять, что текущее время находится в заданном интервале рабочих часов 09:00-18:00, а текущий день не является выходным. Если эта проверка не выполняется, то в триггере инициируется исключение. Если в BEFORE-триггере инициируется исключение, то до добавления записей посредством предложения INSERT в таблицу пропусков дело не дойдет, что и требуется.
Триггеры уровня строки обычно используются для реализации собственно бизнес-логики. Можно считать, что каждая добавленная, удаленная или измененная строка в таблице – это отдельное событие, которое требует своей обработки. Например, если предложение DELETE удаляет из таблицы платежей несколько ошибочно добавленных в нее строк, то требуется по каждому удаленному платежу изменить (уменьшить) баланс лицевого счета, на который в свое время поступил этот платеж. Понятно, что код, осуществляющий это действие, должен выполняться для каждой удаленной строки, то есть в триггере уровня строки.
Рассмотрим, какие типы триггеров целесообразно использовать для решения двух типовых задач с учетом имеющихся ограничений на работу с псевдозаписями :NEW и :OLD:
для модификации (подмены) значений строк с помощью :NEW следует использовать BEFORE-триггер уровня строки (потому что изменения в атрибутах :NEW возможны только в BEFORE-триггерах);
для проверки (validation) новых значений столбцов обрабатываемой строки следует использовать AFTER-триггер уровня строки.
Вообще говоря, проверки новых данных можно делать и в BEFORE-триггере (:NEW в таких триггерах доступна и на чтение и на запись), однако так делать можно только в том случае, когда BEFORE-триггер один и в нем осуществляется и подмена значений столбцов и их проверка. Порядок срабатывания триггеров одного типа в Oracle до недавнего времени был не определен. Поэтому если триггеров уровня строки на одно событие несколько, то триггер, подменяющий значения столбцов, может сработать и после триггера с проверкой, выставив некорректное с точкой зрения проверки значения (проверка окажется преждевременной). Такой ситуации не возникнет для AFTER-триггеров, которые «видят» псевдозапись :NEW, которая теперь точно никак уже не изменится (изменения строки уже внесены в блоки данных таблицы предложением SQL и поменять строку там еще раз ни в одном AFTER-триггере невозможно). Именно окончательную версию :NEW следует проверить на корректность в AFTER-триггере.
Таким образом, общее правило для триггеров уровня строки такое: «подменяем значения столбцов обрабатываемых строк на новые в BEFORE-триггерах, проверяем новые значения в AFTER-триггерах».
Если триггер реализует реакцию на совершение какого-либо события, то выполнять его правильно после предложения SQL, относящегося к этому событию. Например, если требуется обновлять баланс по итогам добавления нового платежа, то следует делать это AFTER-триггером уже после успешного добавления строки в таблицу платежей, так как баланс логично обновлять только после того, как успешно прошел платеж.
Триггеры в транзакциях
Выполняемые в коде триггера предложения SQL являются частью транзакции, в которую входит предложение SQL, вызвавшее срабатывание триггера. Все предложения SQL в коде триггера выполняются на том же «срезе» базы данных, что и вызвавшее срабатывание триггера предложение SQL. Это распространяется на изменения, внесенные другими транзакциями, их в теле триггера не видно. Если же в ходе выполнения одного предложения SQL происходит несколько срабатываний триггеров, то предложения SQL каждого сработавшего триггера видят изменения, сделанные на предыдущих срабатываниях. Все как всегда – чужие изменения на уровне отдельного предложения SQL не видны и в транзакции всегда видны свои изменения.
Отметим следующие важные обстоятельства:
если в триггере будет инициировано необработанное исключение, то вызвавшее срабатывание триггера предложение SQL завершится с ошибкой и будет выполнена отмена и всех изменений, сделанных предложением SQL, и всех изменений, сделанных всеми триггерами на него (в ходе отмены до неявно установленной точки сохранения перед предложением);
в триггере нельзя выполнять команды фиксации и отмены транзакций COMMIT и ROLLBACK (написать в теле триггера команды COMMIT или ROLLBACK можно – триггер будет успешно создан, но ошибка возникнет на этапе выполнения).
В примере с запретом выдачи пропусков в нерабочее время следует использовать BEFORE-триггер уровня предложения. Отмена изменений происходить не будет, так как не будет самих изменений данных —исключение в триггере будет инициировано еще до выполнения INSERT в таблицу пропусков. Если же в примере с обновлением триггером баланса после поступления платежа произойдет необработанная ошибка в триггере, то сам платеж, на добавление которого сработал триггер, тоже будет отменен – будет отменено добавление строки в таблицу платежей (новая строка платежа «исчезнет»).
Транзакция после ошибки в триггере остается в активном статусе, то есть сама по себе не отменяется и не фиксируется. Просто завершилось с ошибкой одно из входивших в нее предложений SQL, всю транзакцию потом можно будет зафиксировать или отменить. Понятно, что если фиксируется или отменяется транзакция, то это относится и ко всем изменениям, сделанным триггерами, срабатывавшими на предложениях SQL транзакции.
При наличии BEFORE-триггера к строке происходит три обращения (на примере UPDATE):
в режиме согласованного чтения строка отбирается предложением UPDATE для изменения (первое обращение);
выполняется блокирование строки командой SELECT FOR UPDATE (второе обращение);
срабатывает BEFORE-триггер и значения столбцов заблокированной строки передаются в его псевдозапись :OLD;
в ходе изменения строки предложением UPDATE происходит третье обращение к строке в текущем состоянии.
Наличие AFTER-триггеров не приводит к дополнительным обращениям к строке. Блокирования строки не происходит, после отбора строки в режиме согласованного чтения и ее изменения в текущем состоянии срабатывает AFTER-триггер, которому передаются данные для заполнения псевдозаписей :NEW и :OLD. Как отмечалось выше, изменить значения столбцов строки он уже не сможет.
Последовательность срабатывания триггеров
Пусть, например, на некоторую таблицу «навешено» все 2*2=4 триггера со срабатыванием на предложение UPDATE:
BEFORE-триггер уровня предложения SQL tr1;
BEFORE-триггер уровня строки tr2;
AFTER-триггер уровня строки tr3;
AFTER-триггер уровня предложения SQL tr4.
Последовательность событий при выполнении предложения UPDATE, которое изменит, скажем, две строки в таблице, будет следующая:
один раз сработает триггер tr1;
на первой изменяемой строке сработает триггер tr2;
выполнится изменение первой строки предложением UPDATE;
на первой измененной строке сработает триггер tr3;
на второй изменяемой строке сработает триггер tr2;
выполнится изменение второй строки предложением UPDATE;
на второй измененной строке сработает триггер tr3;
один раз сработает триггер tr4.
Проверим возможность изменять значения атрибуты псевдозаписи :NEW, заодно и проиллюстрируем приведенную выше последовательность срабатывания триггеров:
CREATE TABLE tab5 (at1 INTEGER); INSERT INTO tab5 VALUES(5);
CREATE OR REPLACE TRIGGER before_statement BEFORE UPDATE ON tab5
BEGIN
dbms_lock.sleep(2);
DBMS_OUTPUT.PUT_LINE('Fire before statement-level trigger at '
||TO_CHAR(SYSDATE, 'DD.MM.YYYY HH24:MI:SS'));
END;
CREATE OR REPLACE TRIGGER before_row BEFORE UPDATE ON tab5 FOR EACH ROW
BEGIN
dbms_lock.sleep(2);
DBMS_OUTPUT.PUT_LINE('Fire before row-level trigger at '
||TO_CHAR(SYSDATE, 'DD.MM.YYYY HH24:MI:SS'));
DBMS_OUTPUT.PUT_LINE(':OLD.at1='||:OLD.at1);
DBMS_OUTPUT.PUT_LINE(':NEW.at1='||:NEW.at1);
:NEW.at1 := 6;
DBMS_OUTPUT.PUT_LINE('Set :NEW.at1='||:NEW.at1);
DBMS_OUTPUT.PUT_LINE('Finish before row-level trigger');
END;
CREATE OR REPLACE TRIGGER after_statement AFTER UPDATE ON tab5
BEGIN
dbms_lock.sleep(2);
DBMS_OUTPUT.PUT_LINE('Fire after statement-level trigger at '
||TO_CHAR(SYSDATE, 'DD.MM.YYYY HH24:MI:SS'));
END;
CREATE OR REPLACE TRIGGER after_row AFTER UPDATE ON tab5 FOR EACH ROW
BEGIN
dbms_lock.sleep(2);
DBMS_OUTPUT.PUT_LINE('Fire after row-level trigger at '