isql コマンドライン・インタフェースから Virtuoso を使ってみる

【概要】

OpenLink Virtuosoは，リレーショナル，グラフ，文書などの多様なデータモデルを一つのシステムで管理できるデータベース管理システム（マルチモデルデータベース）である．異なる形式のデータソースを一つに見せる仮想的な統合（データ仮想化）を実現する．HTTP，ODBC，JDBCといった標準的な接続方式に対応し，SQLによるリレーショナルデータの操作と，SPARQLによるWebデータの検索が可能である．

このページでは，isql のコマンドライン・インタフェースを使った基本的なデータベース操作を，具体的な手順とともに説明する．テーブルの定義から，データの挿入・問い合わせ・更新・削除，一貫性制約の確認までを順に扱う．

公式ページ: https://virtuoso.openlinksw.com/

【目次】

このWebページの学習目標と内容
環境設定と準備作業
isqlの起動と基本操作
SQLを用いたテーブル定義と一貫性制約の実装
テーブルへのデータ挿入手順
一貫性制約違反の検証
SQL問い合わせの実行と結果確認

【関連する外部ページ】

Virtuosoの機能と使い方の詳細は，公式ドキュメントを参照．isql（Interactive SQL）の詳細は，Interactive SQL Utilityを参照．

【サイト内の関連情報】

データベースのページ

1. このWebページの学習目標と内容

既存データベースをisqlで操作する方法を身につける．

テーブル定義と一貫性制約を実装できるようになる．

リレーショナル・スキーマ (relational schema): order_records(id, year, month, day, customer_name, product_name, unit_price, qty)

SQL文:


create table order_records (
    id            INTEGER  PRIMARY KEY not null,
    year          INTEGER  not null CHECK ( year > 2008 ),
    month         INTEGER  not null CHECK ( month >= 1 AND month <= 12 ),
    day           INTEGER  not null CHECK ( day >= 1 AND day <= 31 ),
    customer_name VARCHAR  not null,
    product_name  VARCHAR  not null,
    unit_price    REAL     not null CHECK ( unit_price > 0 ),
    qty           INTEGER  not null DEFAULT 1 CHECK ( qty > 0 ),
    created_at    DATETIME not null,
    updated_at    DATETIME,
    CHECK ( ( unit_price * qty ) < 200000 ) );

テーブルへデータを挿入する．


insert into order_records values( 1, 2022, 10, 26,  'kaneko', 'orange A', 1.2, 10, now(), NULL );
insert into order_records (year, month, day, customer_name, product_name, unit_price, qty, created_at) values( 2022, 10, 26,  'miyamoto', 'Apple M',  2.5, 2, now() );
insert into order_records (year, month, day, customer_name, product_name, unit_price, qty, created_at) values( 2022, 10, 27,  'kaneko',   'orange B', 1.2, 8, now() );
insert into order_records (year, month, day, customer_name, product_name, unit_price, created_at) values( 2022, 10, 28,  'miyamoto',   'Apple L', 3, now() );

「now()」は，データベースの現在時刻を返すVirtuosoの組み込み関数である．

一貫性制約の動作を確認する．

SQL問い合わせを実行する．


SELECT * FROM order_records;
SELECT * FROM order_records WHERE day = 26;
SELECT * FROM order_records WHERE customer_name = 'kaneko';
SELECT * FROM order_records WHERE unit_price > 2;

データを更新する．
「UPDATE ... SET ...」は，テーブル内のデータを更新するSQL構文である．
```
UPDATE order_records SET qty=12, updated_at=now()
WHERE id = 1;
```
データを削除する．
「DELETE FROM ... WHERE ...」は，条件に一致する行を削除するSQL構文である．
```
DELETE FROM order_records
WHERE id = 2;
```

2. 環境設定と準備作業

Virtuosoのインストール手順（Ubuntu環境）

インストールするには，ターミナルで次のコマンドを実行する．

sudo apt -y install virtuoso-opensource

Virtuosoの詳しい使い方と機能は，公式ドキュメントを参照．

3. isqlの起動と基本操作

isqlの起動手順

isqlの機能と使い方の詳細は，公式ドキュメントを参照．次のコマンドで起動する（isql-vt はVirtuoso用のisqlクライアントである）．

isql-vt

ヘルプ機能の利用方法

「help;」を実行すると，isqlで使えるコマンドの一覧が表示される．

isqlの終了手順

「exit;」を実行すると，isqlを終了する．

4. SQLを用いたテーブル定義と一貫性制約の実装

SQLを使い，order_recordsテーブルの構造と一貫性制約を定義する．

リレーショナル・スキーマ (relational schema): order_records(id, year, month, day, customer_name, product_name, unit_price, qty)

次のSQL文を実行し，テーブルを作成する．


create table order_records (
    id            INTEGER  PRIMARY KEY not null,
    year          INTEGER  not null CHECK ( year > 2008 ),
    month         INTEGER  not null CHECK ( month >= 1 AND month <= 12 ),
    day           INTEGER  not null CHECK ( day >= 1 AND day <= 31 ),
    customer_name VARCHAR  not null,
    product_name  VARCHAR  not null,
    unit_price    REAL     not null CHECK ( unit_price > 0 ),
    qty           INTEGER  not null DEFAULT 1 CHECK ( qty > 0 ),
    created_at    DATETIME not null,
    updated_at    DATETIME,
    CHECK ( ( unit_price * qty ) < 200000 ) );

5. テーブルへのデータ挿入手順

order_recordsテーブルに具体的なデータを登録する．次の手順で進める．

SQLコマンドの実行

「insert into ...」文でデータを挿入する．

insert into order_records values( 1, 2022, 10, 26,  'kaneko',   'orange A', 1.2, 10, now(), NULL );
insert into order_records values( 2, 2022, 10, 26,  'miyamoto', 'Apple M',  2.5, 2,  now(), NULL );
insert into order_records values( 3, 2022, 10, 27,  'kaneko',   'orange B', 1.2, 8,  now(), NULL );
insert into order_records values( 4, 2022, 10, 28,  'miyamoto', 'Apple L',  3,   1,  now(), NULL );

now()関数を使うと，システムの現在日時がDATETIME型（YYYY-MM-DD HH:MM:SS形式）で設定される．

トランザクション制御には，次のコマンドを使える．

set autocommit off;
commit work;
rollback work;

データ挿入結果の確認
```
SELECT * FROM order_records;
```

insert into文には次の2つの書き方がある．

* すべての属性値を，テーブル定義の順に指定する方式．

insert into order_records values( 1, 2022, 10, 26,  'kaneko', 'orange A', 1.2, 10, now(), NULL );

* 挿入する属性を明示的に指定する方式．

この方式では，指定しなかった属性には，テーブル定義時のデフォルト値が適用される．

insert into order_records (id, year, month, day, customer_name, product_name, unit_price, qty, created_at) values( 2, 2022, 10, 26,  'miyamoto', 'Apple M',  2.5, 2, now() );

6. 一貫性制約違反の検証

データベース管理システムは，定義された一貫性制約を監視し，違反する操作を検出して拒否する．以下に検証例を示す．

主キー制約の検証（PRIMARY KEY）

insert into order_records values( 3, 2022, 10, 30, 'kaneko', 'banana', 10, 3, now(), NULL );

* 属性idの値3はすでに存在するため，主キー制約「PRIMARY KEY」に違反し，挿入は拒否される．

非NULL制約の検証（not null）

insert into order_records values( 3, 2022, 10, 30,  NULL, 'melon', 10, 3, now(), NULL );

* 属性customer_nameには非NULL制約「not null」が定義されているため，NULL値の設定は許可されない．

データ整合性制約の検証

制約違反の検証例

insert into order_records values( 6, 1009, 10, 30,  'kaneko', 'melon', 10, 3, now(), NULL );

* 年度の制約「CHECK ( year > 2008 )」に違反するため，挿入は拒否される．

複合制約違反の検証

insert into order_records values( 7, 2022, 10, 31,  'kaneko', 'strawberry', 4.6, 100000, now(), NULL );

* 総額の制約「CHECK ( ( unit_price * qty ) < 200000 )」に違反するため，挿入は拒否される．

7. SQL問い合わせの実行と結果確認

ここでは，よく使うSQL問い合わせの例を示す．より高度なSQL問い合わせは，別ページで解説している．ここでは，テーブルの内容を確認する方法に焦点を当てる．

全データの表示

SELECT * FROM order_records;