13-4 嚙踝蕭嚙踝蕭嚙踝蕭MATLAB嚙踝蕭嚙踝蕭嚙踝蕭嚙踝蕭嚙踝蕭嚙踝蕭嚙踝蕭嚙踝蕭嚙踝蕭嚙踝蕭嚙踝蕭嚙踝蕭

若要使用 MATLAB 來對資料庫進行查詢或修改，其基本流程可以分為下列幾個步驟：

  1. 設定 DSN，讓 MATLAB 能經由 DSN 及 ODBC 來操控資料庫。（此部分請見上一節的說明）
  2. 使用 logintimeout 指令來設定當 MATLAB 在進行資料庫連結時，最長的嘗試連結時間。例如，我們可用 logintimeout(5) 來設定此時間為 5 秒。在嘗試連結資料庫時，一旦超過此時間，MATLAB 將產生錯誤訊息而不再進行連結。
  3. 使用 database 指令來連結至資料庫，其格式如下：
    4. conn = database(dsn, loginName, password)
  4. 其中 dsn 是在步驟 1 所設定的 DSN，loginName 和 password則是存取此資料庫的帳號和密碼。若此資料庫不需帳號和密碼，則這兩個參數都可以設定成空字串。所傳回的變數 conn 則是代表資料庫連結的物件。
  5. 使用 ping 指令來檢查資料庫連結狀態，例如 ping(conn)。這步驟純粹是為了檢查資料庫連結狀態，在一般程式碼中，可以省略。
  6. 使用 exec 指令來執行 SQL 命令，並傳回 cursor 物件，以邊開始抓取資料。其格式如下：
    7. cursor = exec(conn, sqlCommand)
  7. 其中 conn 是在步驟 3 所設定的 資料庫連結物件，sqlCommand 則是欲執行的 SQL 命令，所傳回的 cursor 物件，代表此次執行 SQL命令的管道或溝通方式，我們可以根據此管道來取得所有的資料。
  8. 可以使用 setdbprefs 指令來設定回傳資料的格式，一般是異質陣列（預設值）或是結構陣列，詳見後面的範例。
  9. 使用 fetch 指令來抓取資料，例如 cursor = fetch(cursor, 10) 會抓取10筆資料，並將資料存放在 cursor 物件中的 Data 欄位。
  10. 將 cursor 物件的資料傳至 MATLAB 變數，例如：songData = cursor.Data。
  11. 可以反覆使用 cursor 物件來取得下達 SQL 命令所得到的所有資料。
  12. 最後可以使用 close 指令來關閉 cursor 物件及資料庫連結。

這幾個步驟，看起來有一些繁複，但在實際操作時，並非如想像中複雜。我們直接看一個範例，會比較容易進入狀況。在下面這個範例中，我們使用前述的步驟，抓出song 資料表（位於 song01.mdb）內的資料。當然，在嘗試此範例時，你必須先使用前一節的方法來設定 DSN，將 dsnSong01 指向 song01.mdb 的本機位置。範例如下。

Example 1: 13-與資料庫的整合/getData01.mdsn = 'dsnSong01'; % 設定資料來源名稱（指到 song01.mdb） logintimeout(5); % 設定嘗試連結資料庫的時間 conn = database(dsn, '', ''); % 連結資料庫 sql = 'select * from song'; % 執行設定 SQL 命令 cursor = exec(conn, sql); % 執行 SQL 命令，並傳回 cursor 物件 cursor = fetch(cursor, 8); % 經由 cursor 物件，抓取 8 筆資料 songData = cursor.data % 將資料傳至 MATLAB 變數 songData close(cursor); % 結束 cursor 物件 close(conn); % 結束資料庫連結songData = [ 1] '用心良苦' '張宇' [1993] [ 2] '聽海' '張惠妹' [1998] [ 4] '牽手' '張惠妹' [2001] [ 6] '最熟悉的陌生人' '蕭亞軒' [2000] [ 8] '戀人未滿' 'S.H.E' [2002] [ 9] 'I.O.I.O.' 'S.H.E' [2002] [11] '每次都想呼喊你的名字' '永邦' [2002] [12] '最熟悉的陌生人' '蕭亞軒' [2000]

在上述範例中，cursor 物件的作用，類似讀取檔案時所用的檔案指標，讓我們在下達一次SQL命令後，可以記錄資料分次讀出的情況。例如，cursor = fetch(cursor, 8) 的作用是經由 cursor 物件抓取 8 筆資料，如果再一次下達 cursor = fetch(cursor, 2)，就會抓取下兩筆資料，並記錄於 cursor 物件。如果資料量不大，我們也可以直接下達 cursor = fetch(cursor) ，此時會將所有的資料全部抓回，並紀錄在 cursor 物件。

在關閉 cursor 及關閉 conn 之前，你也可以直接在 MATLAB 輸入 conn 或是 cursor，就可以看到這兩個物件到底藏了些什麼資訊。

另外我們可以注意到，傳回的結果是放在一個異質陣列，並依照欄位資料型態的不同而有不同的資料型態，例如數值或字串等。但是這些資料並不包含欄位名稱，若要抓取欄位名稱，可以使用 columnnames 指令，其他類似的指令還有 rows（資料筆數）、cols（欄位個數）、width（某個欄位的寬度）、attr（某個欄位的所有資訊），範例如下。

Example 2: 13-與資料庫的整合/getDataAttr01.mdsn = 'dsnSong01'; % 設定資料來源名稱（指到 song01.mdb） logintimeout(5); % 設定嘗試連結資料庫的時間 conn = database(dsn, '', ''); % 連結資料庫 sql = 'select * from song'; % 設定 SQL 命令 cursor = exec(conn, sql); % 執行 SQL 命令，並傳回 cursor 物件 cursor = fetch(cursor, 10); % 經由 cursor 物件，抓取 10 筆資料 fprintf('資料筆數 = %d\n', rows(cursor)); % 顯示資料筆數 fprintf('欄位個數 = %d\n', cols(cursor)); % 顯示欄位個數 fprintf('欄位名稱 = %s\n', columnnames(cursor));% 顯示資料庫欄位名稱 fprintf('欄位寬度 = %d\n', width(cursor, 3)); % 顯示第三個欄位的寬度 attributes = attr(cursor, 3) % 顯示第三個欄位的所有資訊 close(cursor); % 結束 cursor 物件 close(conn); % 結束資料庫連結資料筆數 = 10 欄位個數 = 4 欄位名稱 = '序號','歌曲名稱','主唱者','年份' 欄位寬度 = 255 attributes = fieldName: '主唱者' typeName: 'VARCHAR' typeValue: 12 columnWidth: 255 precision: [] scale: [] currency: 'false' readOnly: 'false' nullable: 'true' Message: []

在上述範例中，cursor 物件所傳回的資料是異質陣列，我們可以使用 setdbprefs 指令，來將傳回的資料改成結構陣列，範例如下。（但在執行此範例之前，你必須先手動設定DSN，亦即將 dsnScore01 指向此範例所用的資料庫 score01.mdb。）

Example 3: 13-與資料庫的整合/getData02.mdsn = 'dsnScore01'; % 設定資料來源名稱（指到 score01.mdb） logintimeout(5); % 設定嘗試連結資料庫的時間 conn = database(dsn, '', ''); % 連結資料庫 sql = 'select * from score'; % 執行設定 SQL 命令 cursor = exec(conn, sql); % 執行 SQL 命令，並傳回 cursor 物件 setdbprefs('DataReturnFormat', 'structure'); % 設定 cursor 傳回資料格式是結構陣列 cursor = fetch(cursor, 10); % 經由 cursor 物件，抓取 10 筆資料 score = cursor.Data % 經資料設定至 score 變數 close(cursor); % 結束 cursor 物件 close(conn); % 結束資料庫連結 setdbprefs('DataReturnFormat', 'cellarray'); % 改回預設的資料格式score = studentID: {10x1 cell} studentName: {10x1 cell} homework1: [10x1 double] homework2: [10x1 double] homework3: [10x1 double] midterm: [10x1 double] final: [10x1 double] overall: [10x1 double]

在上述範例中，傳回的變數 score 是一個結構變數，包含 8 個欄位，每一個欄位值則都是一個異質陣列，包含原資料表 song 的欄位值。

Hint
但是必須注意的是：MATLAB結構陣列的欄位名稱只能使用英文，而不能用中文，因此在使用此種方式來轉換前，必須確認資料庫的欄位名稱必須是英文，否則就會發生錯誤。（例如，如果使用 song01.mdb 的song資料表來進行類似的轉換，就會發生錯誤，因為song資料表的欄位名稱都是中文。）

但是上述的安排方式，不見得是符合我們需要。我們是否能把傳回的資料轉換成一個結構陣列，每個元素就是一筆資料，並把資料庫的欄位當成是每個元素的欄位呢？答案是肯定的，我們所要用到的指令是 cell2struct，來將異質陣列轉換成結構陣列，範例如下。

Example 4: 13-與資料庫的整合/db2struct01.mDSN = 'dsnScore01'; % 設定資料來源名稱（指到 score01.mdb） logintimeout(5); % 設定嘗試連結資料庫的時間 conn = database(DSN, '', ''); % 連結資料庫 sql = 'select * from score order by studentID'; % 設定 SQL 命令 cursor = exec(conn, sql); % 執行 SQL 命令，並傳回 cursor 物件 cursor = fetch(cursor); % 經由 cursor 物件，抓取全部資料 score = cursor.data % 將資料傳至 MATLAB 變數 scoregData temp = columnnames(cursor); % 顯示資料庫欄位名稱 eval(['fieldNames = {', temp, '}'';']); % 將欄位名稱指定到 fieldNames 變數 score2 = cell2struct(score, fieldNames, 2) % 將異質陣列 score 轉成結構陣列 score2 close(cursor); % 結束 cursor 物件 close(conn); % 結束資料庫連結score = '8802142' '許肇凌' [86] [96] [92] [90] [78] [0] '882545' '王儀蓁' [86] [96] [92] [99] [77] [0] '882548' '蘇金龍' [89] [94] [90] [99] [78] [0] '898316' '李俊仁' [87] [95] [94] [99] [88] [0] '914307' '謝明峰' [89] [93] [93] [90] [77] [0] '914340' '傅思為' [82] [93] [87] [77] [80] [0] '914358' '徐茂原' [87] [93] [87] [90] [80] [0] '914370' '陳晴' [88] [93] [93] [95] [79] [0] '916310' '薛博謙' [83] [93] [93] [99] [80] [0] '916701' '羅瑞麟' [90] [94] [90] [90] [77] [0] '916716' '鍾綸' [88] [94] [87] [99] [77] [0] '916717' '林青慧' [90] [97] [92] [99] [80] [0] score2 = 12x1 struct array with fields: studentID studentName homework1 homework2 homework3 midterm final overall

由上述範例可以看出，score是一個異質陣列，但是使用cell2struct來進行轉換後，score2已經變成是一個結構陣列，其中每一個元素就是一筆資料，而且每一個元素的欄位名稱都和資料庫的欄位名稱一致。

如果資料量很大，那麼若要直接在 MATLAB 視窗內檢視，並不是很方便，可能的解決之道有兩種：

  1. 使用MATLAB的「陣列編輯器」（Array Editor）來檢視。例如執行過上述範例後，可以直接在MATLAB輸入 open score 或 open score2，就可以直接檢視陣列內容，也可以修改。
  2. 也可以將資料寫到網頁，以便上下捲動觀看。

下面這個範例，我們使用了一個筆者開發的函數 struct2html.m，可以將結構陣列的內容呈現至網頁，以便觀看，範例如下：

Example 5: 13-與資料庫的整合/db2struct02.mDSN = 'dsnScore01'; % 設定資料來源名稱（指到 score01.mdb） logintimeout(5); % 設定嘗試連結資料庫的時間 conn = database(DSN, '', ''); % 連結資料庫 sql = 'select * from score order by studentID'; % 設定 SQL 命令 cursor = exec(conn, sql); % 執行 SQL 命令，並傳回 cursor 物件 cursor = fetch(cursor); % 經由 cursor 物件，抓取全部資料 score = cursor.data; % 將資料傳至 MATLAB 變數 score temp = columnnames(cursor); % 顯示資料庫欄位名稱 eval(['fieldNames = {', temp, '}'';']); % 將欄位名稱指定到 fieldNames 變數 score2 = cell2struct(score, fieldNames, 2); % 將異質陣列 score 轉成結構陣列 score2 close(cursor); % 結束 cursor 物件 close(conn); % 結束資料庫連結 struct2html(score2); % 顯示結構陣列 score2 於瀏覽器

所產生的網頁瀏覽器如下：

以上說明都是針對資料庫的查詢，下一節將說明如何對資料庫進行修改。

MATLAB程式設計：進階篇