Функциональные возможности языка SQL

Основные функциональные возможности языка SQL приведены ниже.

Определение данных. Эта функция SQLпредставляет собой описание структуры поддерживаемых данных и организацию реляционных отношений (таблиц). Для ее реализации предназначены операторы создания базы данных, создания таблиц и доступа к данным.

Создание базы данных . Для создания новой базы данных используется оператор CREATE DATABASE. В структуре оператора указывается имя создаваемой базы данных.

Создание таблиц. Базовая таблица создается с помощью оператора CREATE TABLE. В этом операторе указываются имена полей, типы данных для них, длина (для некоторых типов данных). В SQL используются следующие типы данных:

INTEGER – целое число;

CHAR – символьное значение;

VARCHAR – символьное значение, сохраняются только непустые символы;

DECIMAL – десятичное число;

FLOAT – число с плавающей запятой;

DOUBLE PRECISION – удвоенная точность с плавающей точкой;

DATETIME – дата и время;

BOOL – булевое значение.

В операторе создания таблицы указываются ограничения на значения столбцов и на таблицу. Возможные ограничения показаны в табл. 4.8

Таблица 4.8 Ограничения на определяемые данные

Для реляционной модели данных существенным является указания внешнего ключа(FOREIGNKEY). При объявлении внешних ключей необходимо наложить соответствующие ограничения на столбец, например, NOT NULL.

В SQL-предложении CHECK обозначает семантические ограничения, обеспечивающие целостность данных, чтобы, например, ограничить множество допустимых значения определенного столбца.

Нельзя использовать оператор создания таблицы несколько раз для одной и той же таблицы. Если после ее создания обнаружились неточности в ее определении, то внести изменения можно с помощью оператора ALTER TABLE. Этот оператор предназначен для изменения структуры существующей таблицы: можно удалить или добавить поле к существующей таблице.

Манипулирование данными. SQL позволяет пользователю или прикладной программе изменять содержимое базы данных путем вставки новых данных, удаления или модификации существующих данных.

Вставка новых данных является процедурой добавления строк в базу данных и выполняется с помощью оператора INSERT.

Модификация данных предполагает изменения значений в одном или нескольких столбцах таблицы и выполняется с помощью оператора UPDATE. Пример:

SET сумма=сумма+1000.00

WHERE сумма>0

Удаление строк из таблицы осуществляется с помощью оператора DELETE. Синтаксис оператора имеет вид:

FROM таблица

Предложение WHERE не является обязательным, однако, если его не включить, то будут удалены все записи таблицы. Полезно использовать оператор SELECT c тем же синтаксисом, что и оператор DELETE, чтобы предварительно проверить, какие записи будут удалены.

Обеспечение целостности данных. Язык SQL позволяет определить достаточно сложные ограничения целостности, удовлетворение которым будет проверяться при всех модификациях базы данных. Контроль за результатами транзакций, обработка возникающих ошибок и координирование параллельной работы с базой данных нескольких приложений или пользователей обеспечивается операторами COMMIT(фиксирует удачное окончание текущей транзакции и начало новой) и ROLLBACK (необходимость отката – автоматического восстановления состояния базы данных на начало транзакции)

Выборка данных – одна из важнейших функций базы данных, которой соответствует оператор SELECT. Пример использования оператора был рассмотрен в предыдущем разделе.

В SQL можно создавать вложенные последовательности запросов (подзапросы). Существуют определенные типы запросов, которые лучше реализовывать с помощью подзапросов. К таким запросам относятся так называемые проверки существования. Предположим, что требуется получить данные о студентах, которые не имеют оценку «семь баллов». Если будет возвращено пустое множество, то это означает лишь одно – у каждого студента есть, по крайней мере, одна такая оценка.

Связывание таблиц . Операторы языка SQL позволяют извлекать данные более чем из одной таблицы. Одна из возможностей сделать это заключается в связывании таблиц по одному общему полю.

В операторе SELECT должно присутствовать ограничение на совпадение значений определенного столбца (поля). Тогда из связанных таблиц будут извлекаться только те строки, в которых значения заданного столбца совпадают. Название столбца указывается только вместе с названием таблицы; в противном случае оператор будет неоднозначным.

Можно использовать другие типы связывания таблиц: оператор INTER JOIN (внутреннее соединение) обеспечивает присутствие в результирующем наборе записей, совпадающие значения в связанных полях. Внешние соединения (OUTER JOIN) позволяют включить в результат запроса все строки из одной таблицы и соответствующие им строки из другой

Управление доступом. SQL обеспечивает синхронизацию обработки базы данных различными прикладными программами, защиту данных от несанкционированного доступа.

Доступ к данным в многопользовательской среде регулируется с помощью операторов GRANT и REVOKE. В каждом операторе необходимо указать пользователя, объект (таблицу, представление), по отношению к которому задаются полномочия, и сами полномочия. Например, оператор GRANT задает пользователю Х возможность производить выборку данных из таблицы ТОВАР:

GRANT SELECT ON ТОВАР TO X

Оператор REVOKE аннулирует все предоставленные ранее полномочия.

Встраивание SQL в прикладные программы . Реальные приложения обычно написаны на других языках, генерирующих код на языке SQL и передающих их в СУБД в виде текста в формате ASCII.

Стандартом фирмы IBM для SQL-продуктов регламентировано использование встроенного языка SQL. При написании прикладной программы ее текст представляет собой смесь команд основного языка программирования (например, C, Pascal, Cobol, Fortran, Assembler) и команд SQL со специальным префиксом, например. ExecSQL. Структура SQL-предложений расширена для размещения переменных основного языка в SQL-конструкции.

SQL-процессор видоизменяет вид программы в соответствии с требованиями компилятора основного языка программирования. Функция компилятора состоит в трансляции (перевод) программы с исходного языка программирования на язык, близкий к машинному. После компиляции прикладная программа (приложение) представляет собой самостоятельный модуль.

Диалекты языка SQL

В современных реляционных СУБД для описания и манипулирования данными используются диалекты языка SQL. Подмножество языка SQL, позволяющее создавать и описывать БД, называется DDL (Data Definition Language).

Первоначально язык SQL назывался SEQUEL(Structured English Query Language), потом SEQUEL/2, а затем просто – SQL. Сегодня язык SQL –фактический стандарт для реляционных СУБД.

Первый стандарт языка появился в 1989 г. – SQL-89 и поддерживался практически всеми коммерческими реляционными СУБД. Он имел общий характер и допускал широкое толкование. Достоинствами SQL-89 можно считать стандартизацию синтаксиса и семантики операторов выборки и манипулирования данными, а также фиксацию средств ограничения целостности базы данных. Однако в нем отсутствовал такой важный раздел как манипулирование схемой базы данных. Неполнота стандарта SQL-89 привела к появлению в 1992г. следующей версии языка SQL.

SQL2 (или SQL-92) охватывает практически все необходимые проблемы: манипулирование схемой базы данных, управление транзакциями и сессиями, поддерживает архитектуры клиент-сервер или средства разработки приложений.

Дальнейшим шагом развития языка является вариант SQL 3. Эта версия языка дополняется механизмом триггеров, определением произвольного типа данных, объектным расширением.

В настоящее время существует три уровня языка: начальный, промежуточный и полный. Многие производители своих СУБД применяют собственные реализации SQL, основанные как минимум на начальном уровне соответствующего стандарта ANSI, и содержащие некоторые расширения, специфические для той или иной СУБД. В табл. 4.9 приведены примеры диалектов SQL.

Таблица 4.9 Диалекты языка SQL

СУБД	Язык запросов
СУБД System R	SQL
DB2	SQL
Access	SQL
SYBASE SQL Anywhere	Watcom-SQL
SYBASE SQL Server	Transact_SQL
My SQL	SQL
Oracle	PL/SQL

В объектно-ориентированных БД используется язык объектных запросов OQL (Object Query Language). За основу языка OQL была взята команда SELECT языка SQL2 и добавлены возможность направлять запрос к объекту или коллекции объектов, а также возможность вызывать методы в рамках одного запроса.

Совместимость многих используемых диалектов SQL обусловливает совместимость СУБД. Так, СУБД SYBASE SQL Anywhere максимально, насколько это возможно для СУБД такого класса, совместима с СУБД SYBASE SQL Server. Одной из сторон такой совместимости является поддержка в SYBASE SQL Anywhere такого диалекта языка SQL как Transact-SQL . Этот диалект используется в SYBASE SQL Server и может применяться в SYBASE SQL Anywhere наряду с собственным диалектом языка SQL - Watcom-SQL .

Контрольные вопросы

1. Как можно классифицировать СУБД?

2. Какие модели баз данных существуют?

3. Что является основными элементами инфологических моделей?

4. Какие типы связей между сущностями существуют?

5. Что такое ER-диаграммы и для чего они используются?

6. Что позволяет делать процедура нормализации таблиц?

7. Назовите языковые и программные средства СУБД?

8. К каому типу относится СУБД MS Access?

9. Назовите основные объекты СУБД MS Access?

10. Для чего используются основные операторы языка SQL?

Каждая команда SQL начинается с ключевого слова – глагола, описывающего действие, выполняемое командой, например CREATE (создать). В команде может быть одно или несколько предложений. Предложение описывает данные, с которыми работает команда, или содержит уточняющую информацию о действии, выполняемом командой. Каждое предложение начинается с ключевого слова, например WHERE(где).Одни предложения в команде являются обязательными, другие – нет. Некоторые предложения могут содержать дополнительные ключевые слова, выражения. Многие предложения включают имена таблиц или полей. Имена должны содержать от 1 до 18 символов, начинаться с буквы и не содержать пробелы и специальные символы пунктуации. В качестве имен нельзя использовать ключевые слова.

52. SQL (Structured Query Language) – Структурированный Язык Запросов – это стандартный язык запросов по работе с реляционными базами данных.

SQL не содержит традиционных операторов, управляющих ходом выполнения программ, он содержит только набор стандартных операторов доступа к данным, хранящимся в базе данных.

Язык SQL можно использовать для доступа к базе данных в двух режимах: при интерактивной работе и в прикладных программах .

С помощью SQL пользователь может в интерактивном режиме быстро получить ответы на любые, в том числе достаточно сложные запросы, тогда как для реализации этих запросов на другом языке пришлось бы разрабатывать соответствующую программу. В прикладных программах, написанных на определенных языках программирования, SQL используются как встроенный язык для обращения к базе данных.

Характеризуя язык SQL в целом, можно выделить следующие его черты:

· высокоуровневая структура, напоминающая английский язык;

· независимость от конкретных СУБД;

· наличие развивающихся стандартов;

· возможность выполнения интерактивных запросов извлечения данных и модификации их структуры;

· обеспечение программного доступа к базам данных;

· поддержка архитектуры клиент/сервер;

· расширяемость и поддержка объектно-ориентированных технологий;

· возможность доступа к данным в среде Интернет.

Основные функции языка SQL:

· SQL – язык интерактивных запросов . Пользователи вводят команды SQL в интерактивном режиме для выборки данных и отображения их на экране, а также для внесения изменений в базу данных;

· SQL – язык программирования баз данных . Чтобы получить доступ к базе данных, в прикладные программы вставляются команды SQL;

· SQL – язык администрирования баз данных . Администратор базы данных может использовать SQL для определения структуры базы данных и управления доступом к данным;

· SQL – язык создания приложений клиент/сервер . В прикладных программах SQL используется как средство организации связи по локальной сети с сервером баз данных, в которой хранятся совместно используемые данные и др.

55. Возможности зыка Язык SQL, соответствующий последним стандартам SQL:2003, SQL:1999 представляет собой очень богатый и сложный язык, все возможности которого трудно сразу осознать и тем более понять. Поэтому приходится разбивать язык на уровни. В одной из классификаций, предусмотренных стандартом SQL, этот язык разбивается на «базовый» (entry), «промежуточный» (intermediate) и «полный» (full) уровни. Базовый уровень содержит около сорока команд, которые можно сгруппировать в категории по их функциональному назначению.

CREATE TABLE Сведения (НОМЗ INT, ФИО CHAR(15), ГОД INT, ПОЛ CHAR(3))

DROP TABLE Сведения

ALTER TABLE Сведения (СЕМПОЛ CHAR(10))

CREATE VIEW УспеваемостьМ1 AS SELECT *FROM УспеваемостьWHERE ГРУП= "М-1"

INSERT INTO Сведения VALUES (980101, "ИВАНОВ И. И.", 1980, "МУЖ")

DELETE FROM Сведения WHERE НОМЗ=980201

UPDATE Сведения SET ФИО = "КРАВЦОВА И. И." WHERE НОМЗ=980201

SELECT * FROM Сведения WHERE ФИО="СИДОРОВ С. С." OR ФИО="ПЕТРОВ П. П."

54. Типы данных и выражения Для обращения к реляционной таблице в языке SQL необходимо написать (задать) команду. SELECT (выбрать) – ключевое слово сообщает СУБД, какое действие будет выполнять данная команда. Команды запросы начинаются ключевым словом. Кроме SELECT это могут быть слова CREATE- создать, INSERT -вставить, DELETE - удалить,COMMIT –завершить и д.р..

FROM – ключевое слово, подобно SELECT, которое присутствует в каждой команде. Оно сопровождается пробелом, а затем именем таблиц, используемых в качестве источников информации. Имена таблиц, полей должны содержать от 1 до 18 символов, начинаться с буквы и не содержать пробелов или специальных символов.

WHERE – ключевое слово, за которым следует предикат –условие, налагаемое на запись в таблице, которому она должна удовлетворять, чтобы пропасть в выборку.

ORDER BY – сортировка выводимых записей (Asc – по возрастанию, Desc – по убыванию. Если не указан вид сортировки, то происходит сортировка по возрастанию).

CHAR(длина) СHARACTER(длина) Строки символов постоянной длины

INTEGER INT Целые числа

SMALLINT Малое целое число

NUMERIC(точность, степень) DECIMAL(точность, степень DEC(точность, степень) Число с фиксированной запятой

FLOAT (точность) Число с плавающей запятой

Double precision числа с плав зап высок точн

Выражения в SQL используются для задания критериев выбора данных или выполнения операций над значениями, которые считаны из базы данных. Выражения представляют собой определенную последовательность полей базы данных, констант, функций, соединенных операторами.

Константы используются для указания конкретных значений данных. Константы с фиксированной запятой , например: 21 -375.18 62.3

Константы с плавающей запятой, например: 1.5Е7 -3.14Е9 2.5Е-6 0.783Е24

Строковые константы должны быть заключены в одинарные кавычки. Примеры таких констант: "Минск" "New York" "Иванов И. И."

Отсутствующее значение (NULL). SQL поддерживает обработку отсутствующих данных с помощью понятия «отсутствующее значение».

Большинство SQL-ориентированных СУБД поддерживает так называемые агрегатные (итоговые) функции . К часто используемым агрегатным функциям можно отнести следующие:

· COUNT – количество значений в столбце таблицы;

· SUM – сумма значений в столбце;

· AVG – среднее арифметическое значений в столбце;

· MAX – максимальное значение в столбце;

· MIN – минимальное значение в столбце.

В выражениях можно использовать следующие типы операторов :

· арифметические : + (сложение), - (вычитание), * (умножение), / (деление);

· отношения : = (равно), > (больше), < (меньше), >= (больше или равно), <= (меньше или равно), <> (не равно);

· логические : AND (логическое "И"), OR (логическое "ИЛИ"), NOT (логическое отрицание);

56. Команды управления транзакциями позволяют обеспечить целостность базы данных.

SQL-транзакция – это несколько последовательных команд SQL, которые должны выполняться как единое целое.

Вязыке SQL обработка транзакций реализована с помощью двух команд – COMMIT и ROLLBACK . Они управляют изменениями, выполненными группой команд. Команда COMMIT сообщает об успешном окончании транзакции. Она информирует СУБД о том, что транзакция завершена, все ее команды выполнены успешно и противоречия в базе данных не возникли. Команда ROLLBACK сообщает о неуспешном окончании транзакции. Она информирует СУБД о том, что пользователь не хочет завершать транзакцию, и СУБД должна отменить все изменения, внесенные в базу данных в результате выполнения транзакции. В этом случае СУБД возвращает базу данных в состояние, в котором она находилась до выполнения транзакции.

Команды COMMIT и ROLLBACK используются в основном в программном режиме, хотя возможно их использование и в интерактивном режиме.

57. К командам управления доступом относятся команды для осуществления административных функций, присваивающих или отменяющих право (привилегию) использовать таблицы базы данных определенным образом. Каждый пользователь базы данных имеет определенные права по отношению к объектам базы.

Права – это те действия с объектом, которые может выполнять пользователь. Права могут меняться с течением времени: старые могут отменяться, новые – добавляться. Предусмотрены следующие права:

· INSERT – право добавлять данные в таблицу;

· UPDATE – право изменять данные таблицы;

· DELETE – право удалять данные из таблицы;

· REFERENCES – право определять первичный ключ.

58 Встраивание языка в прикладные программы.. К встроенным относятся команды, предназначенные для реализации обращения к базе данных из прикладных программ, написанных на определенном языке программирования.

SQL явл. инструментом, предназнач. для обработки и чтения данных, содержа­щихся в комп. БД. SQL явл., прежде всего, инф-нно‑логич. языком, предназнач. для описания, изменения и извлечения данных, хранимых в реляционных базах данных. SQL – это сокращенное название структурированного языка запросов (Structured Query Language ) . SQL применяется для орг-ции взаимодействия пользователя с базой данных. На самом деле SQL работает только с БД реляционного типа. Компьютерная программа, которая управляет базой данных, называется системой управления базой данных , или СУБД . Если пользователю необх. прочитать данные из БД, он запрашивает их у СУБД с пом. SQL. СУБД обрабатывает запрос, находит требуемые данные и посылает их пользователю. Процесс запрашивания данных и получения результата называется запросом к БД: отсюда и название – структурированный язык запросов . Несмотря на то, что чтение данных по-прежнему остается одной из наиб. важн. Ф-ций SQL, сейчас этот язык исп-ся для реализации всех функциональных возможностей , кот. СУБД предоставляет пользователю, а именно:

Организация данных. SQL дает пользователю возможность изменять структуру представления данных, а также устанавливать отношения между элементами БД.

Чтение данных . SQL дает пользователю или приложению возможность читать из БД содержащиеся в ней данные и пользоваться ими.

Обработка данных . SQL дает пользователю или приложению возможн. изменять БД, т.е. добавлять в неё новые данные, а также удалять или обновлять уже имеющиеся в ней данные.

Управление доступом . С пом. SQL можно ограничить возможности пользователя по чтению и изменению данных и защитить их от несанкционированного доступа.

Совместное использование данных . SQL координирует совместное использование данных пользователями и работающими параллельно, чтобы они не мешали друг другу.

Целостность данных . SQL позволяет обеспечить целостность БД-ых, защищая ее от разрушения из-за несогласованных изменений или отказа системы.

Т. образом, SQL явл. достаточно мощным языком для взаимодействия с СУБД.

Достоинства SQL.

SQL - это легкий для понимания язык и в то же время универсальное программное средство управления данными.

Успех языку SQL принесли следующие его особенности:

Независимость от конкретных СУБД;

Переносимость с одной вычислительной системы на другую;

Наличие стандартов;

Реляционная основа;

Высокоуровневая структура;

Возможность выполнения специальных интерактивных запросов:

Обеспечение программного доступа к базам данных;

Возможность различного представления данных;

Полноценность как языка, предназначенного для работы с БД;

Возможность динамического определения данных;

Поддержка архитектуры клиент/сервер.

Все перечисленные выше факторы явились причиной того, что SQL стал стандартным инструментом для управления данными на персональных компьютерах.

37 Базовые структуры предложений языка в запросах

Каждое предложение SQL - это запрос или обращение к БД, которое приводит к изменению в БД. В соответствии с тем, какие изменения происходят в БД, различают следующие типы запросов:

Запросы на создание или изменение в БД новых или существующих объектов (при этом в запросе описывается тип и структура создаваемого или изменяемого объекта);

Запросы на получение данных;

Запросы на добавление новых данных (записей)

Запросы на удаление данных;

Обращения к СУБД.

Любой запрос явл. программой, написанной на языке структурированных запросов SQL. Фактически программа на SQL представляет собой некоторую фразу-запрос к выборке данных на английском языке, записанную в определенной структуре, которую затем СУБД преобразует в требуемый результат.

В большинстве СУБД предложение заканчивается «;» и СУБД не обрабатывает информацию до тех пор пока не встречает «;». Предложение состоят из фраз и оно начинаются с зарегистрированного слова. Каждая фраза имеет название.

Назначения некоторых основных операторов языка SQL :

SELECT (выбрать) – (выбрать) данные из указанных столбцов и (если необходимо) выполнить перед выводом их преобразование в соответствии с указанными выражениями и (или) функциями; FROM – указывает таблицу, из которой были выбраны поля; WHERE – создает условие на выборку данных в записях; ORDER BY – сортирует записи в заданном порядке; GROUP BY – группирует совпадающие записи при выполнении итоговых запросов; DISTINCTROW – исключает из результирующего набора повторяющиеся записи; TRANSFORM – вычисляет выражения в перекрестных запросах; PIVOT – определяет заголовки столбцов в таблице перекрестного запроса.

О предлож. SELECT. Все запросы на получение практически любого кол-ва данных из одной или неск. таблиц выполняются с помощью единственного предложения SELECT. В общем случае рез-том реализации предложения SELECT является другая таблица. К этой новой (рабочей) таблице может быть снова применена операция SELECT и т.д., т.е. такие операции могут быть вложены друг в друга. Представляет исторический интерес тот факт, что именно возможность включ. одного предложения SELECT внутрь другого послужила мотивировкой использ. прилагательного "структуризированный" в названии языка SQL. В конструкциях исп. обозначения: звездочка (*) для обозначения "все" – употр. в обычном для програм-ния смысле, т.е. "все случаи, удовлетворяющие определению"; (,) – исп. для разделения элементов списков; () – означают, что конструкции, заключ. в скобки, явл. необяз. ; прямая черта (|) – нал. выбора из двух или более возможностей.и др

36-37. Особ - сти языка SQL . Базовые структуры предложений языка в запросах (а/в)

SQL - Структурированный Язык Запросов. Инф-е пр-во - более унифиц-м. Это привело к необх-сти создания стандартного языка, который мог

SELECT в языке SQL (для одной таблицы): SELECT (выбрать) специфицированные поля

FROM (из) специфицированной таблицы

WHERE (где) некоторое специфицированное условие является истинны

SELECT список_выбираемых_элементов (полей)

FROM список_таблиц (или представлений)

]

Использование квалификатора AS

Данный квалификатор заменяет в результирующей таблице существующее название столбца на заданное.

Агрегатные функции

К агрегирующим функциям относятся функции вычисления суммы (SUM), макс-го (SUM) и мин-го (MIN) знач-й столбцов, арифм-го среднего (AVG), а также количества строк, удовлетворяющих заданному условию (COUNT).

SELECT count(*), sum (budget), avg (budget),

min (budget), max (budget)

WHERE head_dept = 100

вычислить: количество отделов, являющихся подразделениями отдела 100 (Маркетинг и продажи), их суммарный, средний, мин-й и максимальный бюджеты COUNT SUM AVG MIN MAX

5 3800000.00 760000.00 500000.00 1500000.00

Предложение FROM команды SELECT

В предложении FROM перечисляются все объекты (один или несколько), из которых производится выборка данных. Каждая таблица или представление, о которых упоминается в запросе, д.быть перечислены в предложении FROM.

Типы предикатов, используемых в предложении WHERE :

сравнение с использованием реляционных операторов

Равно <> не равно!= не равно > больше < меньше

>= больше или равно <= меньше или равно

BETWEEN IN LIKE CONTAINING IS NULL

Операции сравнения Если в базе данных определены домены, то сравниваемые элементы должны относиться к одному домену.

SELECT first_name, last_name, dept_no,

WHERE job_country <> "USA"

BETWEEN

Предикат BETWEEN задает диапазон значений, для которого выражение принимает значение true. Разрешено также испть конструкцию NOT BETWEEN.

WHERE salary BETWEEN 20000 AND 30000

получить список сотрудников, годовая зарплата которых больше 20000 и меньше 30000 FIRST_NAME LAST_NAME SALARY

Ann Bennet 22935.00

Kelly Brown 27000.00

Значения, определяющие нижний и верхний диапазоны, могут не являться реальными величинами из базы данных. И это очень удобно - ведь мы не всегда можем указать точные значения диапазонов!

SELECT first_name, last_name, salary

WHERE last_name BETWEEN "Nel" AND "Osb"

получить список сотрудников, фамилии которых находятся между "Nel" и "Osb" FIRST_NAME LAST_NAME SALARY

Robert Nelson 105900.00

Carol Nordstrom 42742.50

Sue Anne O"Brien 31275.00

SELECT first_name, last_name, hire_date

IN Предикат IN проверяет, входит ли заданное значение, предшествующее ключевому слову "IN" (например, значение столбца или функция от него) в указанный в скобках список. Если заданное проверяемое значение равно какому-либо элементу в списке, то предикат принимает значение true. Разрешено также использовать конструкцию NOT IN.

SELECT first_name, last_name, job_code

WHERE job_code IN ("VP", "Admin", "Finan")

LIKE Предикат LIKE используется только с символьными данными. Он проверяет, соответствует ли данное символьное значение строке с указанной маской. В качестве маски используются все разрешенные символы (с учетом верхнего и нижнего регистров), а также специальные символы:

% - замещает любое количество символов (в том числе и 0),

Замещает только один символ.

Разрешено также использовать конструкцию NOT LIKE.

SELECT first_name, last_name

WHERE last_name LIKE "F%"

получить список сотрудников, фамилии которых начинаются с буквы "F" FIRST_NAME LAST_NAME

Логические операторы К логическим операторам относятся известные операторы AND, OR, NOT, позволяющие выполнять различные логические действия: логическое умножение (AND, "пересечение условий"), логическое сложение (OR, "объединение условий"), логическое отрицание (NOT, "отрицание условий"). В наших примерах мы уже применяли оператор AND. Использование этих операторов позволяет гибко "настроить" условия отбора записей.

Соединение ( JOIN ) Операция соединения используется в языке SQL для вывода связанной информации, хранящейся в нескольких таблицах, в одном запросе. Связывание производится, как правило, по первичному ключу одной таблицы и внешнему ключу другой таблицы - для каждой пары таблиц. При этом очень важно учитывать все поля внешнего ключа, иначе результат будет искажен. Соединяемые поля могут (но не обязаны!) присутствовать в списке выбираемых элементов. Предложение WHERE может содержать множественные условия соединений. Условие соединения может также комбинироваться с другими предикатами в предложении WHERE.

ЯЗЫК SQL: МАНИПУЛИРОВАНИЕ ДАННЫМИ

В ЭТОЙ ЛЕКЦИИ...

· Назначение языка Structure Query Language (SQL) и его особая роль при работе с базами данных.

· История возникновения и развития языка SQL.

· Запись операторов языка SQL.

· Выборка информации из баз данных с помощью оператора SELECT.

· построение операторов SQL, характеризующихся следующими особенностями:

· применение конструкции WHERE для выборки строк, удовлетворяющих различным условиям;

· сортировка результатов выполнения запроса с помощью конструкции ORDER BY;

· использование агрегирующих функций языка SQL;

· группирование выбранных данных с помощью конструкции GROUP BY;

· применение подзапросов;

· применение соединений таблиц;

· применение операций с множествами (UNION, INTERSECT, EXCEPT).

· Внесение изменений в базу данных с помощью операторов INSERT, UPDATE и DELETE.

Одним из языков, появившихся в результате разработки реляционной модели данных, является SQL, который в настоящее время получил очень широкое распространение и фактически превратился в стандартный язык реляционных баз данных. Стандарт на язык SQL был выпущен Национальным институтом стандартизации США (ANSI) в 1986 году, а в 1987 году Международная организация по стандартизации (ISO) приняла этот стандарт в качестве международного. В настоящее время язык SQL поддерживается сотнями СУБД различных типов, разработанных для самых разнообразных вычислительных платформ, начиная от персональных компьютеров и заканчивая мэйнфреймами.

В этой лекции используется определение языка SQL, данное в стандарте ISO.

Введение в язык SQL

В этой части рассмотрим назначение языка SQL, познакомимся с его историей и проанализируем причины, по которым он приобрел в настоящее время столь большое значение для приложений баз данных.

Назначение языка SQL

Любой язык, предназначенный для работы с базами данных, должен предоставлять пользователю следующие возможности:

· создавать базы данных и таблицы с полным описанием их структуры;

· выполнять основные операции манипулирования данными, такие как вставка, модификация и удаление данных из таблиц;

· выполнять простые и сложные запросы.

Кроме того, язык работы с базами данных должен решать все указанные выше задачи при минимальных усилиях со стороны пользователя, а структура и синтаксис его команд должны быть достаточно просты и доступны для изучения.

И, наконец, язык должен быть универсальным, т.е. отвечать некоторому признанному стандарту, что позволит использовать один и тот же синтаксис и структуру команд при переходе от одной СУБД, к другой. Современный стандарт языка SQL удовлетворяет практически всем этим требованиям.

SQL является примером языка преобразования данных, или же языка, предназначенного для работы с таблицами с целью преобразования входных данных к требуемому выходному виду. Язык SQL, который определен стандартом ISO, имеет два основных компонента:

· язык Data Definition Language (DDL), предназначенный для определения структур базы данных и управления доступом к данным;

· язык Data Manipulation Language (DML), предназначенный для выборки и обновления данных.

До появления стандарта SQL3 язык SQL включал только команды определения и манипулирования данными; в нем отсутствовали какие-либо команды управления ходом вычислений. Другими словами, в этом языке не было команд IF ... THEN ...ELSE, GO TO, DO ... WHILE и любых других, предназначенных для управления ходом вычислительного процесса. Подобные задачи должны были решаться программным путем, с помощью языков программирования или управления заданиями, либо интерактивно, в результате действий, выполняемых самим пользователем. По причине подобной незавершенности, с точки зрения организации вычислительного процесса, язык SQL мог использоваться двумя способами. Первый предусматривал интерактивную работу, заключающуюся во вводе пользователем с терминала отдельных операторов SQL. Второй состоял во внедрении операторов SQL в программы на процедурных языках.

Достоинства языка SQL3, формальное определение которого принято в 1999 году:

· Язык SQL относительно прост в изучении.

· Это непроцедурный язык, поэтому в нем необходимо указывать, какая информация должна быть получена, а не как ее можно получить. Иначе говоря, язык SQL не требует указания методов доступа к данным.

· Как и большинство современных языков, SQL поддерживает свободный формат записи операторов. Это означает, что при вводе отдельные элементы операторов не связаны с фиксированными позициями на экране.

· Структура команд задается набором ключевых слов, представляющих собой обычные слова английского языка, такие как CREATE TABLE -Создать таблицу, INSERT - Вставить, SELECT -Выбрать.

Например:

CREATE TABLE [Продажи] ( (S), [Наименование объекта] VARCHAR(15), [Стоимость] DECIMAL(7,2));

INSERT INTO [Объект] VALUES ("SG16", "Brown", 8300);

SELECT , [Наименование объекта], [Стоимость];

FROM [Продажи]

WHERE [Стоимость] > 10000;

· Язык SQL может использоваться широким кругом пользователей, включая администраторов баз данных (АБД), руководящий персонал компании, прикладных программистов и множество других конечных пользователей разных категорий.

В настоящее время для языка SQL существуют международные стандарты, формально определяющие его как стандартный язык создания и манипулирования реляционными базами данных, каковым он фактически и является.

История языка SQL

История реляционной модели данных, и косвенно языка SQL, началась в 1970 году с публикации основополагающей статьи Е. Ф. Кодда, который в то время работал в исследовательской лаборатории корпорации IBM в Сан-Хосе. В 1974 году Д. Чемберлен, работавший в той же лаборатории, публикует определение языка, получившего название "Structured English Query Language", или SEQUEL. В 1976 году была выпущена переработанная версия этого языка, SEQUEL/2; впоследствии его название пришлось изменить на SQL по юридическим соображениям - аббревиатура SEQUEL уже использовалась филологами. Но до настоящего времени многие по-прежнему произносят аббревиатуру SQL как "сиквэл", хотя официально ее рекомендуется читать как "эс-кю-эл".

В 1976 году на базе языка SEQUEL/2 корпорация IBM выпустила прототип СУБД, имевший название "System R". Назначение этой пробной версии состояло в проверке осуществимости реализации реляционной модели. Помимо прочих положительных аспектов, важнейшим из результатов выполнения этого проекта можно считать разработку собственно языка SQL, Однако корни этого языка уходят в язык SQUARE (Specifying Queries as Rational Expressions), который являлся предшественником проекта System R. Язык SQUARE был разработан как исследовательский инструмент для реализации реляционной алгебры посредством фраз, составленных на английском языке.

В конце 1970-х годов, компанией, которая ныне превратилась в корпорацию Oracle, была выпущена СУБД Oracle. Пожалуй, это самая первая из коммерческих реализаций реляционной СУБД, построенной на использовании языка SQL.

Чуть позже появилась СУБД INGRES, использовавшая язык запросов QUEL.

Этот язык был более структурированным, чем SQL, но семантика его менее близка к обычному английскому языку. Позднее, когда SQL был принят как стандартный язык реляционных баз данных, СУБД INGRES была полностью переведена на его использование. В 1981 году корпорация IBM выпустила свою первую коммерческую реляционную СУБД под названием SQL/DS (для среды DOS/VSE). В 1982 году вышла в свет версия этой системы для среды VM/CMS, а в 1983 году - для среды MVS, но уже под названием DB2.

В 1982 году Национальный институт стандартизации США (ANSI) начал работу над языком Relation Database Language (RDL), руководствуясь концептуальными документами, полученными от корпорации IBM. В 1983 году к этой работе подключилась Международная организация по стандартизации (ISO). Совместные усилия обеих организаций увенчались выпуском стандарта языка SQL. От названия RDL в 1984 году отказались, а черновой проект языка был переработан с целью приближения к уже существующим реализациям языка SQL.

Исходный вариант стандарта, который был выпущен ISO в 1987 году, вызвал волну критических замечаний. В частности, Дейт, известный исследователь в этой области, указывал, что в стандарте опущены важнейшие функции, включая средства обеспечения ссылочной целостности, и некоторые реляционные операторы.

Кроме того, он отметил чрезмерную избыточность языка - один и тот же запрос можно было записать в нескольких различных вариантах. Большая часть критических замечаний была признана справедливой, и необходимые коррективы были внесены в стандарт еще до его публикации. Однако было решено, что важнее выпустить стандарт как можно быстрее, чтобы он смог исполнять роль общей основы, на которой и сам язык, и его реализации могли бы развиваться далее, чем дожидаться, пока будут определены и согласованы все функции, которые разные специалисты считают обязательными для подобного языка.

В 1989 году ISO опубликовала дополнение к стандарту, в котором определялись функции поддержки целостности данных. В 1992 году была выпущена первая, существенно пересмотренная версия стандарта ISO, которую иногда называют SQL2 или SQL-92. Хотя некоторые из функций были определены в этом стандарте впервые, многие из них уже были полностью или частично реализованы в одной или нескольких коммерческих реализациях языка SQL.

А следующая версия стандарта, которую принято называть SQL3, была выпущена только в 1999 году. Эта версия содержит дополнительные средства поддержки объектно-ориентированных функций управления данными.

Функции, которые добавляются к стандарту языка разработчиками коммерческих реализаций, принято называть расширениями. Например, в стандарте языка SQL определено шесть различных типов данных, которые могут храниться в базах данных. Во многих реализациях этот список дополняется разнообразными расширениями. Каждая из реализаций языка называется диалектом. Не существует двух совершенно идентичных диалектов, как в настоящее время не существует и ни одного диалекта, полностью соответствующего стандарту ISO.

Более того, поскольку разработчики баз данных вводят в системы все новые функциональные средства, они постоянно расширяют свои диалекты языка SQL, в результате чего отдельные диалекты все больше и больше отличаются друг от друга. Однако основное ядро языка SQL остается более или менее стандартизованным во всех реализациях.

Хотя исходные концепции языка SQL были разработаны корпорацией IBM, его важность очень скоро подтолкнула и других разработчиков к созданию собственных реализаций. В настоящее время на рынке доступны буквально сотни продуктов, построенных на использовании языка SQL, причем постоянно приходится слышать о выпуске все новых и новых версий,

Вы новичок в программировании или же просто раньше избегали изучения SQL? Тогда вы попали по нужному адресу, так как любой разработчик в конце-концов сталкивается с необходимостью знать этот язык запросов. Пусть вы и не будете главным дизайнером баз данных, но работы с ними избежать практически невозможно. Я надеюсь этот краткий обзор синтаксиса основных SQL-запросов поможет заинтересованному разработчику и любому, кому это понадобится.

Что такое база данных SQL?

Структурированный язык запросов (S tructured Q uery L anguage) – стандарт коммуникации с базой данных, который поддержан ANSI. Самая последняя версия – SQL-99, хотя новый стандарт уже находится в разработке. Большинство баз данных твердо придерживается стандарта ANSI-92. Было много обсуждений по поводу введения более современных стандартов, но изготовители коммерческих баз данных отклоняются от этого, развивая свои новые концепции манипуляции хранимыми данными. Почти каждая отдельная база данных использует некоторый уникальный набор синтаксиса, хоть и очень сильно подобного стандарту ANSI. В большинстве случаев, этот синтаксис является расширением базового стандарта, хотя бывают случаи, когда такой синтаксис приводит к различным результатам для разных баз данных. Всегда неплохой идеей будет просмотр документации к базе данных, особенно, если получаются неожиданные результаты.

Если вы впервые встречаетесь с SQL, то необходимо ознакомиться с основными концепциями, которые нужно понять.

В общих терминах, "база данных" является общим названием для реляционной системы управления базами данных (РСУБД). Для некоторых систем, "база данных" также относится к группе таблиц, данных, конфигурационной информации, которые являются неотъемлемо отдельной частью от других, подобных конструкций. В этом случае, каждая инсталляция SQL базы данных может состоять из нескольких баз данных. В других системах, они упомянуты как таблицы.

Таблица – конструкция базы данных, которая состоит из столбцов , содержащих строки данных. Обычно таблицы созданы для того, чтобы содержать связанную информацию. В пределах той же самой базы данных могут быть созданы несколько таблиц.

Каждый столбец представляет собой атрибут или совокупность атрибутов объектов, например идентификационные номера служащих, рост, цвет машин и т.п. Часто в отношении столбца используется термин поле с указанием имени, например "в поле Name". Поле строки является минимальным элементом таблицы. Каждый столбец в таблице имеет определенное имя, тип данных и размер. Имена столбцов должны быть уникальны в пределах таблицы.

Каждая строка (или запись) представляет собой совокупность атрибутов конкретного объекта, например, в строке может содержаться идентификационный номер служащего, размер его зарплаты, год его рождения и т.д. Строки таблиц не имеют названий. Чтобы обратиться к конкретной строке, пользователю необходимо указать какой-то атрибут (или набор атрибутов), уникально ее идентифицирующий.

Одной из важнейших операций, которые выполняются при работе с данными, является выборка хранящейся в базе данных информации. Для этого пользователь должен выполнить запрос (query).

Теперь давайте рассмотрим основные типы запросов к базе данных, которые сосредоточены на манипуляции данными в пределах базы. Для наших целей, все примеры приведены в стандартном SQL, дабы соответствовать любой среде.

Типы запросов данных

Есть четыре основных типа запросов данных в SQL, которые относятся к так называемому языку манипулирования данными (Data Manipulation Language или DML):

• SELECT – выбрать строки из таблиц;
• INSERT – добавить строки в таблицу;
• UPDATE – изменить строки в таблице;
• DELETE – удалить строки в таблице;

Каждый из этих запросов имеет различные операторы и функции, которые используются для того, чтобы произвести какие-то действия с данными. Запрос SELECT имеет самое большое количество опций. Существуют также дополнительные типы запросов, используемых вместе с SELECT, типа JOIN и UNION. Но пока, мы сосредоточимся только на основных запросах.

Использование запроса SELECT для выборки нужных данных

Чтобы получить информацию, хранящуюся в базе данных используется запрос SELECT. Базовое действие этого запроса ограничено одной таблицей, хотя существуют конструкции, обеспечивающие выборку с нескольких таблиц одновременно. Для того, чтобы получить все строки данных для специфических столбцов, используется запрос такого вида:

SELECT column1, column2 FROM table_name;

Также, можно получить все столбцы из таблицы, используя подстановочный знак *:

SELECT * FROM table_name;

Это может быть полезно в том случае, когда вы собираетесь выбрать данные с определенным условием WHERE. Следующий запрос возвратит все столбцы со всех строк, где "column1" содержит значение "3":

Кроме = (равно), существуют следующие условные операторы:

Дополнительно можно использовать условия BITWEEN и LIKE для сравнения с условием WHERE, а так же комбинации операторов AND и OR.

Что в переводе на русский язык означает: выбрать все строки из таблицы table_name, где значение столбца age больше или равно 18, а также значение столбца LastName находится в алфавитном промежутке от Иванов до Сидоров включительно, или же значением столбца Company является Motorola.

Использование запроса INSERT для вставки новых данных

Запрос INSERT используется для создания новой строки данных. Для обновления уже существующих данных или пустых полей строки нужно использовать запрос UPDATE.

Примерный синтаксис запроса INSERT:

INSERT INTO table_name (column1, column2, column3) VALUES ("data1", "data2", "data3");

Если вы собираетесь вставлять все значения в порядке, в котором находятся столбцы таблицы, то можно и не указывать имена столбцов, хотя для удобочитаемости это предпочтительнее. Кроме того, если вы перечисляете столбцы, необязательно указывать их по порядку нахождения в базе данных, пока значения, которые вы вводите, соответсвуют этому порядку. Вы не должны перечислять столбцы, в которые не вводится информация.

Изменяется уже существующая информация в базе данных очень похожим образом.

Запрос UPDATE и условие WHERE

UPDATE используется для того, чтобы изменить существующие значения или освободить поле в строке, поэтому новые значения должны соответствовать существующему типу данных и обеспечивать приемлемые значения. Если вы не хотите изменить значения во всех строках, то нужно использовать условие WHERE.

Вы можете использовать WHERE для любого столбца, включая тот, который хотите изменить. Это используется когда необходимо заменить одно определенное значение на другое.

Будьте осторожны! Запрос DELETE удаляет целые строки

Запрос DELETE полность удаляет строку из базы данных. Если вы хотите удалить одно единственное поле, то нужно использовать запрос UPDATE и установить для этого поля значение, которое будет являться аналогом NULL в вашей программе. Будьте внимательны, и ограничивайте ваш запрос DELETE условием WHERE, иначе вы можете потерять все содержимое таблицы.

Как только строка была удалена из вашей базы данных, она не подлежит восстановлению, поэтому желательно иметь столбец по имени "IsActive", или что-то типа того, который вы можете изменить на ноль, что будет указывать на блокировку представления данных из этой строки.

Теперь вы знаете основы SQL запросов

SQL – язык баз данных, и мы рассмотрели наиболее важные и базовые команды, используемые в запросах данных. Множество основных концепций не были затронуты (SUM и COUNT например), но те немногие команды, которые удалось перечислить выше, должны побудить вас к активным действиям и более глубокому изучению замечательного языка запросов под именем SQL.