Каждая СУБД помимо интерактивной SQL-утилиты обязательно имеет библиотеку доступа и набор драйверов для различных операционных систем. Схема взаимодействия клиентского приложения с сервером базы данных в этом случае выглядит так:

Библиотека доступа - это, как правило, объектный файл, исходный код которого создан на универсальном языке типа C. Эта библиотека содержит набор функций, позволяющих пользовательскому приложению соединятся с базой данных, передавать запросы серверу и получать ответные данные. Типичный набор функций такой библиотеки (имена функций зависят от используемой библиотеки):

• DB_connect(char *имя_базы_данных, char *имя_пользователя, char *пароль) - устанавливает соединение с базой данной, возвращает указатель на структуру db, описывающую характеристики этого соединения
• DB_exec(db, char *запрос) - выполнить запрос к базе данных, определяемой структурой db. Применяется для любых запросов кроме SELECT. Возвращает код выполнения запроса (0 - удачно, либо код ошибки)
• DB_select(db, char *запрос) - выполнить запрос на извлечение данных (SELECT). Возвращает структуру result, содержащую результаты выполнения запроса (реляционное отношение).
• DB_fetch(result) - извлечь следующую запись из структуры result.
• DB_close(db) - закрыть соединение с базой данных.

    #include <dblib.h>     /* Файл, содержащий описание функций библиотеки */
    ........
    /* Организация интерфейса с пользователем, запрос его имени и пароля */
    /* Присвоение значений переменным:  dbname - имя базы данных         */
    /*                                  username - имя пользователя      */
    /*                                  password - пароль                */ 
    .........
    db=DB_connect(dbname,username,password); /* Установление соединения */
    if (db == NULL) { 
         error_message();  /* Выдача сообщения об ошибке на монитор пользователя */
         exit(1);          /* Завершение работы */
    }
    ..........
    /* Ожидание запроса пользователя. Формирование строки s_query - запроса */
    /* на выборку данных                                                    */
    ..........
    result=DB_select(db,s_query);     /* Пересылка запроса на сервер */
    if (result==NULL) {
          error_message();  /* Ошибка выполнения запроса. Выдача сообщения */
          exit(2);          /* Завершение работы */
    }
    ..........
    /* Вывод результатов запроса на монитор пользователя. Ожидание следующего  */
    /* запроса. Подготовка строки u_query="UPDATE ... SET ...", содержащей     */
    /* запрос на изменение данных.                                             */
    ..........
    res=DB_exec(db,u_query);      /* Пересылка запроса на сервер */
    if (res != 0 ) {     
          error_message();  /* Ошибка выполнения запроса. Выдача сообщения */
          exit(2);          /* Завершение работы */
    }
    ..........

    ..........
    DB_close(db);        /*Завершение работы */

На сервере происходит обратный процесс преобразования: сетевые пакеты -> функции библиотеки -> SQL-запросы, запросы обрабатываются, их результаты передаются клиенту.

Как видим, такой способ создания приложений чрезвычайно гибок, позволяет реализовать практически любое приложение, но в то же время имеет явные недостатки:

• разработка клиентской программы возможна только для той операционной системы и на том языке программирования, который поддерживатеся библиотекой
• необходим драйвер базы данных, который определяет допустимые типы сетевых интерфейсов
• большой объем кодирования
• нестандартизованные библиотечные функции.

Некоторой модификацией данного способа является использование "встроенного" языка SQL. В этом случае в текст программы на языке третьего поколения включаются не вызовы библиотек, а непосредственно предложения SQL, которые предваряются ключевым выражением "EXEC SQL". Перед компиляцией в машинный код такая программа обрабатывается препроцессором, который транслирует смесь операторов "собственного" языка СУБД и операторов SQL в "чистый" исходный код. Затем коды SQL замещаются вызовами соответствующих процедур из библиотек исполняемых модулей, служащих для поддержки конкретного варианта СУБД.

Такой подход позволил несколько снизить степень привязанности к СУБД, например, при переключении прикладной программы на работу с другим сервером базы данных достаточно было заново обработать ее исходный текст новым препроцессором и перекомпилировать.

Большим достижением явилось появление (1994 г.) в стандарте SQL интерфейса уровня вызова - CLI (Call Level Interface), в котором стандартизован общий набор рабочих процедур, обеспечивающий совместимость со всеми основными серверами баз данных. Ключевой элемент CLI - специальная библиотека для компьютера-клиента, в которой хранятся вызовы процедур и большинство часто используемых сетевых компонентов для организации связи с сервером. Это ПО поставляется разработчиком средств SQL, не является универсальным и поддерживает разнообразные транспортные протоколы.

Использование программных вызовов позволяет свести к минимуму операции на компьютере-клиенте. В общем случае клиент формирует оператор языка SQL в виде строки и пересылает ее на сервер посредством процедуры исполнения (execute). Когда же сервер в качестве ответа возвращает несколько строк данных, клиент считывает результат с помощью серии вызовов процедуры выборки данных. Далее информация из столбцов полученной таблицы может быть связана с соответствующими переменными приложения. Вызов специальной процедуры позволяет клиенту определить считанное число строк, столбцов и типы данных в каждом столбце.

Интерфейс CLI построен таким образом, что перед передачей запроса серверу клиент не должен заботиться о типе оператора SQL, будь то выборка, обновление, удаление или вставка.

Очень важный шаг к созданию переносимых приложений обработки данных сделала фирма Microsoft, опубликовавшая в 1992 году спецификацию ODBC (Open Database Connetcivity - открытого интерфейса к базам данных), предназначенную для унификации доступа к данным с персональных компьютеров работающих под управлением операционной системы Windows. (Заметим, что ODBC опирается на спецификации CLI). Структурная схема доступа к данным с использованием ODBC:

ODBC представляет из себя программный слой, унифицирующий интерфейс приложений с базами данных. За релизацию особенностей доступа к каждой отдельной СУБД отвечает специальный ODBC-драйвер. Пользовательское приложение этих особенностей не видит, т.к. взаимодействует с универсальным программным слоем более высокого уровня. Таким образом, приложение становится в значительной степени независимым от СУБД. Однако, этот способ также не лишен недостатков:

• приложения становятся привязанными к платформе MS Windows
• увеличивается время обработки запросов (как следствие введения дополнительного программного слоя)
• необходимо предварительная инсталляция ODBC-драйвера и настройка ODBC (указание драйвера, сетевого пути к серверу, базы данных и т.д.) на каждом рабочем месте. Параметры этой настройки являются статическими, т.е. приложение их самостоятельно изменить не может.