SAP HANA 数据库开发简介

2022-05-07 15:28:09

本文简单介绍一下SAP HANA数据库开发的概览和一些特性。

架构介绍

本文简单介绍一下SAP HANA数据库开发的概览和一些特性。

传统的数据库应用程序使用ODBC和JDBC等接口与SQL一起管理和查询数据，使用常见的模型-视图-控制器(MVC)开发体系结构，如下图所示：

但基于SAP HANA的开发给出了另一种选择，它自带了一个应用服务器，可以将传统的控制器(Controller)放在数据库服务器上：

HANA自带的应用服务器被称为XS引擎，支持服务器端的XS脚本、ODATA服务、定时JOB等功能：

简单示意图如下：

实际项目中可以根据情况选择采用哪些功能，其大的差异就是是否用到HANA的XS引擎，也就是HANA自带的应用服务器，根据我的经验，下述场景可以考虑启用XS引擎：

① 直接在HANA平台开发整个应用，前端使用SAPUI5库，业务逻辑使用HANA服务端的JS Script，数据库表也都使用HANA。

② 有定时Job调用存储过程的场景。

③ 使用OData方式为外部提供数据(Restful API)。

功能组件介绍

SAP HANA开发提供的大部分功能如下图所示：

① Database Development：是SAP HANA基础的部分，也就是传统的数据库开发，包含数据库表、视图、存储过程等。SAP HANA的特性是通过定义设计期对象，将它们激活变成运行期对象，便于管理；而且HANA的图形化建模优点也很多。

② Administration：也是相对基础的部分，数据库的权限控制、生命周期控制等。SAP HANA除了基本的数据库权限外，还支持数据模型的行级别权限控制、基于SAP XS引擎开发的WEB App的权限控制等。

③ Client User Interface：SAP HANA和其他系统或终端用户的交互部分，包括访问数据库的方式(ODBC、JDBC等)、SAP UI库、JS脚本等。

④ Application Development：主要是应用服务器服务端的开发，服务端的JS脚本，SQL脚本等。

常用功能介绍

作者近通过SAP HANA实现了一个数据处理系统，通过这个系统来简单介绍一下用到的功能，主要包括CDS、计算视图、存储过程。

系统的技术架构如下：

SAP HANA开发中，数据库对象分为运行期对象和设计期对象。

运行期对象与传统关系型数据库类似，指数据库中的表、存储过程、视图等数据库对象；设计期对象是HANA特有的一种为了便于数据库开发、使开发项目更易于维护的一种对象，将设计期对象激活后会自动在数据库中创建对应的运行期对象。

通过使用设计期对象，使数据库开发的相关代码能够放到服务器端，并以声明的形式创建运行期数据库对象；这样对于数据库开发的项目管理、代码管理、权限管理等方面都有一定好处，但相对来说步骤更加繁琐，不过显然优点更多，对于设计期对象HANA也有很多细节上的优化。

本系统的技术架构相对简单，但是业务逻辑比较复杂，是财险的预期现金流准备系统。详细的业务处理逻辑在后续文章中介绍，下图是数据库开发的项目结构：

可以看到整个项目是按数据库对象的类型划分，每个文件夹下再按功能模块划分，整个项目结构大概如下图所示：

接下来介绍一下这些用到的设计期对象，和它们激活后的效果：

1. CDS

在SAP HANA开发中，有3种方式创建数据库表，1是直接通过DDL语句，create table；2是通过.hdbtable设计期对象生成数据库表；3是通过.hdbdd设计期对象生成数据库表。

第二种方式每个文件只能创建一张表，且语法与数据库SQL语句接近，能定义的技术细节更多，例如可以定义字段的comment，而且数据类型的声明语法与SQL语法基本一致，示例如下：

// To define an HDB table with main sql type columns, you can use the following code.
// In the example below a schema should exist.


table.schemaName = "ZT01";
table.tableType = COLUMNSTORE;  ROWSTORE is an alternative value


table.columns =
 [
    {name = "MY_COL1";  sqlType = VARCHAR;  length = 200; defaultValue = "Sample value";comment = "String Type"; },
    {name = "MY_COL2";  sqlType = INTEGER;  defaultValue = "1";},
    {name = "MY_COL3";  sqlType = NVARCHAR; length = 200; defaultValue = "Sample value";comment = "String Type";},
    {name = "MY_COL4";  sqlType = DECIMAL;  precision = 4; scale = 3;defaultValue = "1.4";},
    {name = "MY_COL5";  sqlType = DATE; nullable = false; defaultValue = "20140216";},
    {name = "MY_COL6";  sqlType = TIME; nullable = false; defaultValue = "101010";},  
    {name = "MY_COL7";  sqlType = TIMESTAMP; nullable = false; defaultValue = "2011-12-31 23:59:59"; }
  ,    
  {name = "MY_COL8";  sqlType = TINYINT; nullable = false; },
  {name = "MY_COL9";  sqlType = CLOB; nullable = true; },  
  {name = "MY_COL10"; sqlType = BLOB; nullable = true; }  ,
  {name = "MY_COL11"; sqlType = TEXT; nullable = true; },
  {name = "MY_COL12"; sqlType = CHAR; nullable = true; },
  {name = "MY_COL13"; sqlType = NCHAR; nullable = true; },
  {name = "MY_COL14"; sqlType = NCLOB; nullable = true; },
  {name = "MY_COL15"; sqlType = SMALLINT; nullable = false; },
  {name = "MY_COL16"; sqlType = BIGINT; nullable = false; },
  {name = "MY_COL17"; sqlType = SMALLDECIMAL;  },
  {name = "MY_COL18"; sqlType = DOUBLE; nullable = false; },
  {name = "MY_COL19"; sqlType = REAL; nullable = false; },
  {name = "MY_COL20"; sqlType = SECONDDATE; nullable = false;},
  {name = "MY_COL21"; sqlType = ALPHANUM; nullable = false;},
  {name = "MY_COL22"; sqlType = VARBINARY; nullable = false;} ,
  {name = "MY_COL23"; sqlType = FLOAT;  },
  {name = "MY_COL24"; sqlType = SHORTTEXT;length = 20;  } 


];


//table.indexes = 
// [
//  {name = "MYINDEX3"; unique = true; order = DSC; indexColumns = ["MY_COL2"];},
//  {name = "MYINDEX4"; unique = true; order = ASC; indexColumns = ["MY_COL1", "MY_COL4"];}
//];  


table.primaryKey.pkcolumns = ["MY_COL1", "MY_COL2"];

第三种方式是HANA特有的语法，每个文件可以定义多个数据库表，或者可以定义数据库视图；通过这种方式创建的数据库表可以支持更多特性，但是也有一定局限，例如可以定义一个C列，C=A+B，这样每次insert的时候只需要插入A列和B列，C列值将自动计算并插入。

namespace ZT01.CDS;
@Schema: 'ZT01'
context ZTB {


@Catalog.tableType : #COLUMN
entity A {  
KEY ZKEY:String(6);
A:Decimal(24,10);
B:Decimal(24,10);
C:Decimal(24,10) = A + B;
};  


};

当然这种语法也有一些局限，不能使用复杂公式、只支持列式存储等。

不过通常我们只需要创建数据库表，指定数据类型即可，用不到一些特别的特性。当需要对表进行分区时，可以先激活CDS对象，再通过SQL DDL语句对表进行分区。所以项目中除了创建CDS定义文件，通常会创建一个.sql文件，激活CDS文件后在服务器端执行sql文件，用来增加表的comment、分区等。

当我激活一个CDS设计期对象时：

会在数据库的catalog下面生成运行期对象，表名包含设计期对象的路径信息：

2. 计算视图

计算视图与HANA Modeling的内容基本一致，HANA建模可以参考之前的文章：

-- HANA建模基础

-- 浅析HANA模型计算引擎

3. User-Defined Function

通过User-Defined Function可以将一些常用的或者较为复杂的逻辑抽离出来，模型中只需要通过输入参数调用，就可以返回计算结果。

例如创建一个汇率转换的Function：

FUNCTION "ZI17ECFA"."ZI17ECFA.FUNC.COM::CAL_CURRCONV" 
/************************************************************
# CREATE DATE         : 2022-01-19
# Latest Contact Info : xxxx@deloitte.com.cn
# DESC                : 汇率转换
# MODIFY_NAME      |MODIFY_DATE      |MODIFY_DETAIL
# libowen          |2022-01-19       |CREATE       
#
************************************************************/
(
IN_AMT DECIMAL(24, 10),
IN_CURR_F NVARCHAR(5),
IN_CURR_T NVARCHAR(5),
IN_CURR_DATE DATE
) 
  RETURNS OUT_AMT DECIMAL(24, 10)
  LANGUAGE SQLSCRIPT
  SQL SECURITY INVOKER AS
BEGIN


DECLARE CURRENCYRATE DECIMAL(24, 10) := 1;


IF :IN_CURR_F = :IN_CURR_T 
THEN OUT_AMT := :IN_AMT; 
ELSE 
  SELECT CURRENCYRATE INTO CURRENCYRATE FROM "_SYS_BIC"."ZI17ECFA.DATAMODEL.COM/EXRATE" 
      WHERE CURRENCY = :IN_CURR_F AND EXCURRENCY = :IN_CURR_T AND EXDATE = :IN_CURR_DATE;
  OUT_AMT := :IN_AMT * :CURRENCYRATE;
END IF;




END;

同样，激活设计期对象会在catalog下面生成运行期对象。

可以在SQL中调用这个Function：

SELECT "ZI17ECFA"."ZI17ECFA.FUNC.COM::CAL_CURRCONV" (IN_AMT,IN_CURR_F,IN_CURR_T,IN_CURR_DATE) AS AMT_CONV FROM DUNNY;

4. 存储过程

语法和SQL基本一致，只是开头的

CREATE PROCEDURE ......

变为 PROCEDURE ......

放一个模板作为示例：

PROCEDURE "ZI17ECFA"."ZI17ECFA.PROC.ASS::PROC_0011_R_MSR_IC" 
/**********************************************************
# CREATE DATE         : 2022-03-01
# DESC                : 分入-计量粒度结果-投资成分
# MODIFY_NAME      |MODIFY_DATE      |MODIFY_DETAIL
# libowen          |2022-03-01       |CREATE
#
**********************************************************/
(
    IN P_IN_JOB_SESSION VARCHAR(255),  --ID
    OUT P_OUT_WF_STATUS VARCHAR(1),    --工作流状态
    IN IN_EPERIOD NVARCHAR(6),         --评估期间
    IN IN_BUKRS NVARCHAR(4)            --公司代码
) 
LANGUAGE SQLSCRIPT 
SQL SECURITY INVOKER 
AS 
BEGIN 
/*************************声明变量*************************/
DECLARE RUN_STATUS NVARCHAR(2) DEFAULT 'S';
DECLARE INS_ROW_COUNT BIGINT DEFAULT ;
DECLARE PARAMETERS_LIST NVARCHAR(1000) DEFAULT 'IN_EPERIOD = ?; IN_BUKRS = ?;';


DECLARE l_successful BIGINT := ;
DECLARE l_offset BIGINT := ;


/********************程序主体逻辑**BEGIN********************/


DECLARE EXIT HANDLER FOR SQLEXCEPTION BEGIN  -- Catch the exception and exit
    RUN_STATUS := 'E';
    P_OUT_WF_STATUS := :RUN_STATUS;
    PARAMETERS_LIST := 'IN_EPERIOD = '||:IN_EPERIOD||'; '||'IN_BUKRS = '||:IN_BUKRS||';';
    CALL "ZI17ECFA"."ZI17ECFA.PROC.CONF::PROC_LOG_INS"(
         NEWUID()
        ,CURRENT_TIMESTAMP
        ,:P_IN_JOB_SESSION
        ,::CURRENT_OBJECT_NAME
        ,:PARAMETERS_LIST
        ,:RUN_STATUS
        ,::ROWCOUNT
        ,::SQL_ERROR_CODE
        ,::CURRENT_LINE_NUMBER
        ,LEFT(::SQL_ERROR_MESSAGE,5000)
    );
END;


PARAMETERS_LIST := 'IN_EPERIOD = '||:IN_EPERIOD||'; '||'IN_BUKRS = '||:IN_BUKRS||';';


SELECT
    COUNT(*) into l_successful
FROM
    "_SYS_BIC"."ZI17ECFA.DATAMODEL.ASS.COM/CAL_0002_R_MSR_IC"(
        PLACEHOLDER."$$IN_EPERIOD$$" => :IN_EPERIOD,
        PLACEHOLDER."$$IN_BUKRS$$" => :IN_BUKRS
    )
;


DELETE FROM "ZI17ECFA"."ZI17ECFA.CDS.ASS::COM.R_MSR_IC" 
WHERE EPERIOD = :IN_EPERIOD AND (:IN_BUKRS = 'ALL' OR BUKRS = :IN_BUKRS);  -- DELETE


WHILE l_offset < l_successful DO -- Insert result in chunks of 10 million, so that commit buffer is not overloaded
    INSERT INTO "ZI17ECFA"."ZI17ECFA.CDS.ASS::COM.R_MSR_IC"( 
        "EPERIOD",
        "EDATE",
        "RI_TYPE",
        "SUBPRISKCODE",
        "ORG_ID",
        "BUKRS",
        "RBUSA",
        "CHANNEL",
        "CUSTTYPE",
        "HBBS",
        "ICG_ID",
        "MSR_APPROACH",
        "PL_FLG",
        "ICP_ID",
        "NI_FLG",
        "CCY",
        "INT_REC_MM",
        "C_RECIC_PREM_CP",
        "C_RECIC_PREMBD_CP"
    )
    SELECT
        "EPERIOD",
        "EDATE",
        "RI_TYPE",
        "SUBPRISKCODE",
        "ORG_ID",
        "BUKRS",
        "RBUSA",
        "CHANNEL",
        "CUSTTYPE",
        "HBBS",
        "ICG_ID",
        "MSR_APPROACH",
        "PL_FLG",
        "ICP_ID",
        "NI_FLG",
        "CCY",
        "INT_REC_MM",
        "C_RECIC_PREM_CP",
        "C_RECIC_PREMBD_CP"
    FROM
        "_SYS_BIC"."ZI17ECFA.DATAMODEL.ASS.COM/CAL_0002_R_MSR_IC"(
            PLACEHOLDER."$$IN_EPERIOD$$" => :IN_EPERIOD,
            PLACEHOLDER."$$IN_BUKRS$$" => :IN_BUKRS
        ) LIMIT 10000000 OFFSET :L_OFFSET with hint(no_cs_limit);
    L_OFFSET := L_OFFSET + 10000000 ;
    INS_ROW_COUNT := INS_ROW_COUNT + ::ROWCOUNT;
END WHILE; -- Insert results




RUN_STATUS := 'S';
IF RUN_STATUS = 'S' THEN  -- success log
    CALL "ZI17ECFA"."ZI17ECFA.PROC.CONF::PROC_LOG_INS"(
         NEWUID()
        ,CURRENT_TIMESTAMP
        ,:P_IN_JOB_SESSION
        ,::CURRENT_OBJECT_NAME
        ,:PARAMETERS_LIST
        ,:RUN_STATUS
        ,:INS_ROW_COUNT
        ,''
        ,::CURRENT_LINE_NUMBER
        ,''
    );
END IF;


P_OUT_WF_STATUS := :RUN_STATUS;
/********************程序主体逻辑****END********************/


END;




/* CALL Syntax
CALL "ZI17ECFA"."ZI17ECFA.PROC.DI::PROC_0011_R_MSR_IC"
(P_IN_JOB_SESSION => ''
,P_OUT_WF_STATUS =>?
,IN_EPERIOD => '201912'
,IN_BUKRS  => 'ALL');
*/

5. Role

定义角色，用于分配权限，示例语法如下：

role ZI17ECFA.ROLE::ALLDATA {
schema ZI17ECFA:ZI17ECFA.hdbschema: ALTER,CREATE ANY,DEBUG,DELETE,DROP,EXECUTE,INDEX,INSERT,REFERENCES,SELECT,TRIGGER,UPDATE;
}

激活后会在role里面查看到：