Что такое база данных и субд? Основные команды SQL, которые должен знать каждый программист Что можно с помощью языка sql

Что такое база данных и субд? Основные команды SQL, которые должен знать каждый программист Что можно с помощью языка sql

Язык программирования

SQL (Structured Query Language — Структурированный язык запросов) — язык управления базами данных для реляционных баз данных. Сам по себе SQL не является Тьюринг-полным языком программирования, но его стандарт позволяет создавать для него процедурные расширения, которые расширяют его функциональность до полноценного языка программирования.

Язык был создан в 1970х годах под названием “SEQUEL” для системы управления базами данных (СУБД) System R. Позднее он был переименован в “SQL” во избежание конфликта торговых марок. В 1979 году SQL был впервые опубликован в виде коммерческого продукта Oracle V2.

Первый официальный стандарт языка был принят ANSI в 1986 году и ISO — в 1987. С тех пор были созданы еще несколько версий стандарта, некоторые из них повторяли предыдущие с незначительными вариациями, другие принимали новые существенные черты.

Несмотря на существование стандартов, большинство распространенных реализаций SQL отличаются так сильно, что код редко может быть перенесен из одной СУБД в другую без внесения существенных изменений. Это объясняется большим объемом и сложностью стандарта, а также нехваткой в нем спецификаций в некоторых важных областях реализации.

SQL создавался как простой стандартизированный способ извлечения и управления данными, содержащимися в реляционной базе данных. Позднее он стал сложнее, чем задумывался, и превратился в инструмент разработчика, а не конечного пользователя. В настоящее время SQL (по большей части в реализации Oracle) остается самым популярным из языков управления базами данных, хотя и существует ряд альтернатив.

SQL состоит из четырех отдельных частей:

  1. язык определения данных (DDL) используется для определения структур данных, хранящихся в базе данных. Операторы DDL позволяют создавать, изменять и удалять отдельные объекты в БД. Допустимые типы объектов зависят от используемой СУБД и обычно включают базы данных, пользователей, таблицы и ряд более мелких вспомогательных объектов, например, роли и индексы.
  2. язык манипуляции данными (DML) используется для извлечения и изменения данных в БД. Операторы DML позволяют извлекать, вставлять, изменять и удалять данные в таблицах. Иногда операторы select извлечения данных не рассматриваются как часть DML, поскольку они не изменяют состояние данных. Все операторы DML носят декларативный характер.
  3. язык определения доступа к данным (DCL) используется для контроля доступа к данным в БД. Операторы DCL применяются к привилегиям и позволяют выдавать и отбирать права на применение определенных операторов DDL и DML к определенным объектам БД.
  4. язык управления транзакциями (TCL) используется для контроля обработки транзакций в БД. Обычно операторы TCL включают commit для подтверждения изменений, сделанных в ходе транзакции, rollback для их отмены и savepoint для разбиения транзакции на несколько меньших частей.

Следует отметить, что SQL реализует декларативную парадигму программирования: каждый оператор описывает только необходимое действие, а СУБД принимает решение о том, как его выполнить, т.е. планирует элементарные операции, необходимые для выполнения действия и выполняет их. Тем не менее, для эффективного использования возможностей SQL разработчику необходимо понимать то, как СУБД анализирует каждый оператор и создает его план выполнения.

Примеры:

Hello, World!:

Пример для версий Oracle 10g SQL , Oracle 11g SQL

Строка ‘Hello, World!’ выбирается из встроенной таблицы dual , используемой для запросов, не требующих обращения к настоящим таблицам.

select "Hello, World!" from dual ;

Факториал:

Пример для версий Oracle 10g SQL , Oracle 11g SQL

SQL не поддерживает циклы, рекурсии или пользовательские функции. Данный пример демонстрирует возможный обходной путь, использующий:

  • псевдостолбец level для создания псевдотаблиц t1 и t2 , содержащих числа от 1 до 16,
  • агрегатную функцию sum , позволяющую суммировать элементы множества без явного использования цикла,
  • и математические функции ln и exp , позволяющие заменить произведение (необходимое для вычисления факториала) на сумму (предоставляемую SQL).

Строка “0! = 1” не войдет в набор строк, полученный в результате, т.к. попытка вычислить ln(0) приводит к исключению.

Числа Фибоначчи:

Пример для версий Oracle 10g SQL , Oracle 11g SQL

SQL не поддерживает циклы или рекурсии, кроме того, конкатенация полей из разных строк таблицы или запроса не является стандартной агрегатной функцией. Данный пример использует:

  • формулу Бине и математические функции ROUND , POWER и SQRT для вычисления n-ого числа Фибоначчи;
  • псевдостолбец level для создания псевдотаблицы t1, содержащей числа от 1 до 16;
  • встроенную функцию SYS_CONNECT_BY_PATH для упорядоченной конкатенации полученных чисел.

SELECT REPLACE (MAX (SYS_CONNECT_BY_PATH (fib || ", " , "/" )), "/" , "" ) || "..." fiblist FROM ( SELECT n , fib , ROW_NUMBER () OVER (ORDER BY n ) r FROM (select n , round ((power ((1 + sqrt (5 )) * 0 . 5 , n ) - power ((1 - sqrt (5 )) * 0 . 5 , n )) / sqrt (5 )) fib from (select level n from dual connect by level <= 16 ) t1 ) t2 ) START WITH r = 1 CONNECT BY PRIOR r = r - 1 ;

Hello, World!:

Пример для версий Microsoft SQL Server 2005 , Microsoft SQL Server 2008 R2 , Microsoft SQL Server 2012 , MySQL 5 , PostgreSQL 8.4 , PostgreSQL 9.1 , sqlite 3.7.3

select "Hello, World!" ;

Факториал:

Пример для версий Microsoft SQL Server 2005 , Microsoft SQL Server 2008 R2 , Microsoft SQL Server 2012

Используется рекурсивное определение факториала, реализованное через рекурсивный запрос. Каждая строка запроса содержит два числовых поля — n и n!, и каждая следующая строка вычисляется с использованием данных из предыдущей.

Можно вычислить целочисленные факториалы только до 20!. При попытке вычислить 21! возникает ошибка “Arithmetic overflow error”, т.е. происходит переполнение разрядной сетки.

Для вещественных чисел вычисляется факториал 100! (Для этого в примере необходимо заменить bigint на float в 3-ей строке)

Числа Фибоначчи:

Пример для версий Microsoft SQL Server 2005 , Microsoft SQL Server 2008 R2 , Microsoft SQL Server 2012

Используется итеративное определение чисел Фибоначчи, реализованное через рекурсивный запрос. Каждая строка запроса содержит два соседних числа последовательности, и следующая строка вычисляется как (последнее число, сумма чисел) предыдущей строки. Таким образом все числа, кроме первого и последнего, встречаются дважды, поэтому в результат входят только первые числа каждой строки.

Факториал:

Пример для версий Oracle 10g SQL , Oracle 11g SQL

Этот пример демонстрирует использование оператора model , доступного начиная с версии Oracle 10g и позволяющего обработку строк запроса как элементов массива. Каждая строка содержит два поля — номер строки n и его факториал f.

select n || "! = " || f factorial from dual model return all rows dimension by ( 0 d ) measures ( 0 f , 1 n ) rules iterate (17 ) ( f [ iteration_number ] = decode (iteration_number , 0 , 1 , f [ iteration_number - 1 ] * iteration_number ), n [ iteration_number ] = iteration_number );

Числа Фибоначчи:

Пример для версий Oracle 10g SQL , Oracle 11g SQL

Этот пример демонстрирует использование оператора model , доступного начиная с версии Oracle 10g и позволяющего обработку строк запроса как элементов массива. Каждая строка содержит два поля — само число Фибоначчи и конкатенация всех чисел, меньше или равных ему. Итеративная конкатенация чисел в том же запросе, в котором они генерируются, выполняется проще и быстрее, чем агрегация как отдельное действие.

select max (s ) || ", ..." from (select s from dual model return all rows dimension by ( 0 d ) measures ( cast (" " as varchar2 (200 )) s , 0 f ) rules iterate (16 ) ( f [ iteration_number ] = decode (iteration_number , 0 , 1 , 1 , 1 , f [ iteration_number - 1 ] + f [ iteration_number - 2 ]), s [ iteration_number ] = decode (iteration_number , 0 , to_char (f [ iteration_number ]), s [ iteration_number - 1 ] || ", " || to_char (f [ iteration_number ])) ) );

Факториал:

Пример для версий MySQL 5

select concat (cast (t2 . n as char ), "! = " , cast (exp (sum (log (t1 . n ))) as char )) from ( select @ i : = @ i + 1 AS n from TABLE , (select @ i : = 0 ) as sel1 limit 16 ) t1 , ( select @ j : = @ j + 1 AS n from TABLE , (select @ j : = 0 ) as sel1 limit 16 ) t2 where t1 . n <= t2 . n group by t2 . n

Числа Фибоначчи:

Пример для версий MySQL 5

Замените TABLE на любую таблицу, к которой есть доступ, например, mysql.help_topic .

select concat (group_concat (f separator ", " ), ", ..." ) from (select @ f : = @ i + @ j as f , @ i : = @ j , @ j : = @ f from TABLE , (select @ i : = 1 , @ j : = 0 ) sel1 limit 16 ) t

Hello, World!:

Пример для версий Oracle 10g SQL , Oracle 11g SQL

В этом примере используется анонимный блок PL/SQL, который выводит сообщение в стандартный поток вывода с помощью пакета dbms_output .

begin dbms_output . put_line ("Hello, World!" ); end ;

Факториал:

Пример для версий Oracle 10g SQL , Oracle 11g SQL

Этот пример демонстрирует итеративное вычисление факториала средствами PL/SQL.

declare n number : = 0 ; f number : = 1 ; begin while (n <= 16 ) loop dbms_output . put_line (n || "! = " || f ); n : = n + 1 ; f : = f * n ; end loop ; end ;

Числа Фибоначчи:

Пример для версий Oracle 10g SQL , Oracle 11g SQL

Этот пример использует итеративное определение чисел Фибоначчи. Уже вычисленные числа хранятся в структуре данных varray — аналоге массива.

declare type vector is varray (16 ) of number ; fib vector : = vector (); i number ; s varchar2 (100 ); begin fib . extend (16 ); fib (1 ) : = 1 ; fib (2 ) : = 1 ; s : = fib (1 ) || ", " || fib (2 ) || ", " ; for i in 3 .. 16 loop fib (i ) : = fib (i - 1 ) + fib (i - 2 ); s : = s || fib (i ) || ", " ; end loop ; dbms_output . put_line (s || "..." ); end ;

Квадратное уравнение:

Пример для версий Oracle 10g SQL , Oracle 11g SQL

Этот пример тестировался в SQL*Plus, TOAD и PL/SQL Developer.

Чистый SQL позволяет вводить переменные в процессе исполнения запроса в виде заменяемых переменных. Для определения такой переменной ее имя (в данном случае A, B и C) следует использовать с амперсандом & перед ним каждый раз, когда нужно сослаться на эту переменную. Когда запрос выполняется, пользователь получает запрос на ввод значений всех заменяемых переменных, использованных в запросе. После ввода значений каждая ссылка на такую переменную заменяется на ее значение, и полученный запрос выполняется.

Существует несколько способов ввести значения для заменяемых переменных. В данном примере первая ссылка на каждую переменную предваряется не одинарным, а двойным амперсандом && . Таким образом значение для каждой переменной вводится только один раз, а все последующие ссылки на нее будут заменены тем же самым значением (при использовании одиночного амперсанда в SQL*Plus значение для каждой ссылки на одну и ту же переменную приходится вводить отдельно). В PL/SQL Developer ссылки на все переменные должны предваряться одиночным знаком & , иначе будет возникать ошибка ORA-01008 “Not all variables bound”.

Первая строка примера задает символ для десятичного разделителя, который используется при преобразовании чисел-корней в строки.

Сам запрос состоит из четырех разных запросов. Каждый запрос возвращает строку, содержащую результат вычислений, в одном из случаев (A=0, D=0, D>0 и D<0) и ничего — в трех остальных случаях. Результаты всех четырех запросов объединяются, чтобы получить окончательный результат.

alter session set NLS_NUMERIC_CHARACTERS = ". " ; select "Not a quadratic equation." ans from dual where && A = 0 union select "x = " || to_char (-&& B / 2 /& A ) from dual where & A != 0 and & B *& B - 4 *& A *&& C = 0 union select "x1 = " || to_char ((-& B + sqrt (& B *& B - 4 *& A *& C )) / 2 /& A ) || ", x2 = " || to_char (-& B - sqrt (& B *& B - 4 *& A *& C )) / 2 /& A from dual where & A != 0 and & B *& B - 4 *& A *& C > 0 union select "x1 = (" || to_char (-& B / 2 /& A ) || "," || to_char (sqrt (-& B *& B + 4 *& A *& C ) / 2 /& A ) || "), " || "x2 = (" || to_char (-& B / 2 /& A ) || "," || to_char (- sqrt (-& B *& B + 4 *& A *& C ) / 2 /& A ) || ")" from dual where & A != 0 and & B *& B - 4 *& A *& C < 0 ;

Язык запросов к базам данных SQL появился в 70-е годы. Его прототип был разработан фирмой IBM и известен под названием SEQUEL (Structured English QUEry Language). SQL вобрал в себя достоинства реляционной модели, в частности то, что в ее основе лежит математический аппарат реляционной алгебры и реляционного исчисления, используя при этом сравнительно небольшое число операторов и простой синтаксис.

Благодаря своим качествам язык SQL стал вначале «де-факто», а затем и официально утвержденным в качестве стандарта языка для работы с реляционными базами данных, поддерживаемого всеми ведущими мировыми фирмами, действующими в области технологии баз данных. Использование выразительного и эффективного стандартного языка позволило в настоящее время обеспечить высокую степень независимости разрабатываемых прикладных программных систем от конкретного типа используемой СУБД, существенно поднять уровень и унификацию инструментальных средств разработки приложений, работающих с реляционными базами данных.

Говоря о стандарте языка SQL, следует заметить, что большинство его коммерческих реализаций имеют большие или меньшие отступления от стандарта. Это, конечно, ухудшает совместимость систем, использующих различные «диалекты» SQL. С другой стороны, полезные расширения реализаций языка относительно стандарта являются средством развития языка и со временем включаются в новые редакции стандарта.

Языку SQL посвящено большое число книг, в том числе и учебного назначения, некоторые из них приведены в списке литературы данного пособия , в частности, учебное пособие специально посвящено вопросам практического изучения языка SQL. В связи с этим в данном пособии мы рассмотрим лишь важные общие особенности данного языка, имеющие значение для последующего изложения материала.

8.1. Отличие SQL от процедурных языков программирования

Язык SQL – относится к классу непроцедурных языков программирования. В отличие от универсальных процедурных языков, которые также могут быть использованы для работы с базами данных, язык SQL ориентирован не на записи , а на множества . Это означает следующее. В качестве входной информации для формулируемого на языке SQL запроса к базе данных используется множество кортежей-записей одной или нескольких таблицотношений. В результате выполнения запроса также образуется множество кортежей результирующей таблицы-отношения. Другими словами в SQL результатом любой операции над отношениями также является отношение. Запрос SQL задает не процедуру, т.е. последовательность действий, необходимых для получения результата, а условия, которым должны удовлетворять кортежи результирующего отношения, сформулированные в терминах входного (или входных) отношений.

8.2. Формы и составные части SQL

Существуют и используются две формы языка SQL: интерактивный SQL

и встроенный SQL.

Интерактивный SQL используется для непосредственного ввода и получения результата SQL-запросов пользователем в интерактивном режиме.

Встроенный SQL состоит из команд SQL, встроенных внутрь программ, которые обычно написаны на некотором другом языке (Паскаль, С, С++ и др.). Это делает программы, написанные на таких языках, более мощными и эффективными, обеспечивая возможность работы с помощью них с данными, хранящимися в реляционных базах данных, требуя, однако, введения дополнительных средств, обеспечивающих интерфейс SQL с языком, в который он встраивается.

И интерактивный, и встроенный SQL обычно разделяют на следующие составные части.

Язык Определения Данных – DDL (Data Definition Language), дает возможность создания, изменения и удаления различных объектов базы данных (таблиц, индексов, пользователей, привилегий и т.д.).

К числу дополнительных функций языка определения данных DDL могут быть включены также средства определения ограничений целостности данных,

определения порядка в структурах хранения данных, описания элементов физического уровня хранения данных.

Язык Обработки Данных – DML (Data Manipulation Language),

предоставляет возможность выборки информации из базы данных и преобразования хранящейся в ней данных.

Тем не менее, это не два различных языка, а компоненты единого SQL.

8.3. Условия и терминология

Ключевые слова – это используемые в выражениях SQL слова, которые имеют специальное назначение. Например, они могут обозначать конкретные команды SQL. Ключевые слова нельзя использовать для других целей, например в качестве имен объектов базы данных.

Операторы SQL являются инструкциями, с помощью которых производится обращение SQL к базе данных. Операторы состоят из одной или более отдельных логических частей, называемых предложениями. Предложения начинаются соответствующим ключевым словом и состоят из ключевых слов и аргументов.

Следует обратить внимание на то, что термины, используемые в языке SQL, несколько отличаются от терминов, принятых при описании реляционной модели. В частности, вместо термина отношение в нем используется термин таблица , вместо терминов кортеж и атрибут , соответственно, строка и столбец .

8.4. Выборка данных. Оператор SELECT

Простейшие SELECT- запросы

Оператор SELECT (ВЫБРАТЬ ) языка SQL является самым важным и самым часто используемым оператором. Он предназначен для выборки информации из таблиц базы данных. Упрощенный синтаксис оператора SELECT выглядит следующим образом.

SELECT < список атрибутов >

FROM < список таблиц>

В квадратных скобках указаны элементы, которые могут в запросе отсутствовать.

Ключевое слово SELECT сообщает СУБД, что данное предложение является запросом на извлечение информации. После слова SELECT через запятую перечисляются наименования полей (список атрибутов), содержимое которых запрашивается.

Обязательным ключевым словом в предложении-запросе SELECT является слово FROM (из). За ключевым словом FROM указывается список разделенных запятыми имен таблиц, из которых извлекается информация.

Например,

SELECT NAME, SURNAME FROM STUDENT;

SQL-запрос должен заканчиваться символом «точка с запятой». Приведенный запрос осуществляет выборку всех значений полей NAME и

SURNAME из таблицы STUDENT.

Его результатом является таблица следующего вида

Порядок следования столбцов в этой таблице соответствует порядку полей NAME и SURNAME , указанному в запросе, а не их порядку во входной таблице

STUDENT.

Обратим внимание на то, что получаемые в результате SQL-запроса таблицы не в полной мере отвечают определению реляционного отношения. В

частности в них могут оказаться дубликаты кортежей с одинаковыми значениями атрибутов.

Например, запрос: “Получить список названий городов, в которых живут студенты, сведения о которых находятся в таблице STUDENT ”, можно записать в следующем виде

SELECT CITY FROM STUDENT ;

Его результатом будет таблица

Белгород

Можно видеть, что в этой таблице могут встречаться одинаковые строки. Они выделены жирным шрифтом.

Для исключения из результата SELECT -запроса повторяющихся записей используется ключевое слово DISTINCT (отличный). Если запрос SELECT извлекает множество полей, то DISTINCT исключает дубликаты строк, в которых значения всех выбранных полей идентичны.

Введение в выражение оператора SELECT , предложения, определяемого ключевым словом WHERE (где), позволяет вводить выражение условия (предикат), принимающее значение истина или ложь для значений полей строк таблиц, к которым обращается оператор SELECT . Предложение WHERE определяет, какие строки указанных таблиц должны быть выбраны. В таблицу, являющуюся результатом запроса, включаются только те строки, для которых условие (предикат), указанное в предложении WHERE , принимает значение истина.

Написать запрос, выполняющий выборку имен (NAME ) всех студентов с фамилией (SURNAME ) Петров, сведения о которых находятся в таблице

SELECT SURNAME, NAME

FROM STUDENT

WHERE SURNAME = ‘ Петров ’;

В задаваемых в предложении WHERE условиях могут использоваться операции сравнения, задаваемые следующими операторами: = (равно), > (больше), < (меньше), >= (больше или равно), <= (меньше или равно), <> (не равно), а также логические операторы AND , OR и NOT .

Например, запрос для получения имен и фамилий студентов, обучающихся на третьем курсе и получающих стипендию (размер стипендии больше нуля) будет выглядеть таким образом

SELECT NAME, SURNAME FROM STUDENT

WHERE KURS = 3 AND STIPEND > 0 ;

8.5. Реализация операций реляционной алгебры средствами языка SQL. Реляционная полнота SQL

В предыдущих разделах, посвященных рассмотрению реляционной алгебры, говорилось, что одной из важных сторон наличия в реляционной модели такого математического аппарата является возможность оценки и доказательства реляционной полноты практически используемых языков запросов к базам данных, в частности языка SQL. Для того, чтобы показать, что язык SQL является реляционно полным, нужно показать, что любой оператор реляционной алгебры может быть выражен средствами SQL. На самом деле достаточно показать, что средствами SQL можно выразить любой из примитивных реляционных операторов. Ниже приведены примеры реализации реляционных операторов с помощью языка SQL.

Оператор объединения

Реляционная алгебра: A UNION B Оператор SQL:

SELECT * FROM A

SELECT * FROM B ;

Оператор пересечения

Реляционная алгебра: A INTERSECT B

Оператор SQL:

SELECT A. ПОЛЕ1, A. ПОЛЕ2, …,

FROM A , B

WHERE A. ПОЛЕ1=B. ПОЛЕ1 AND A. ПОЛЕ2=B. ПОЛЕ2 AND …;

SELECT A.* FROM A, B

WHERE A.pk =B.pk;

Оператор вычитания

Реляционная алгебра: A MINUS B Оператор SQL:

SELECT * FROM A

WHERE A.pk NOT IN (SELECT pk FROM B);

где A.pk и B.pk первичные ключи таблиц A и B

Оператор декартового произведения

Реляционная алгебра: A TIMES B Оператор SQL:

FROM A , B ;

SELECT A. ПОЛЕ1, A. ПОЛЕ2, …, B. ПОЛЕ1, B. ПОЛЕ2, …

FROM A CROSS JOIN B ;

Оператор проекции

Реляционная алгебра: A Оператор SQL:

SELECT DISTINCT X , Y , …, Z FROM A ;

Оператор выборки

Реляционная алгебра: A WHERE θ Оператор SQL:

SELECT * FROM A

WHERE θ ;

Оператор θ -соединения

Реляционная алгебра: (A TIMES B) WHERE θ Оператор SQL:

SELECT A. ПОЛЕ1, A. ПОЛЕ2, …, B. ПОЛЕ1, B. ПОЛЕ2, …

FROM A , B

WHERE θ ;

SELECT A. ПОЛЕ1, A. ПОЛЕ2, …, B. ПОЛЕ1, B. ПОЛЕ2, …

FROM A CROSS JOIN B WHERE θ ;

Оператор деления

Реляционная алгебра: A(X,Y) DEVIDE BY B(Y) Оператор SQL:

SELECT DISTINCT A . X FROM A

(SELECT *

(SELECT * FROM A A1

A1. X=A. X AND A1. Y=B. Y));

Таким образом, приведенные выражения доказывают, что язык SQL, как и реляционная алгебра, является реляционно полным.

Следует обратить внимание на то, если в приведенных запросах в таблицах будут присутствовать NULL -значения (см. ниже раздел 9.1), то все вышеперечисленные запросы могут отработать неверно, т.к. NULL < > NULL и NULL = NULL – есть ложь.

Это, однако, не опровергает сделанного вывода о реляционной полноте SQL, так как NULL -значения реляционной моделью не поддерживаются.

sql часто называют языком эсперанто для систем управления базами данных (СУБД). Действительно, в мире нет другого языка для работы с базами данных (БД), который бы настолько широко использовался в программах. Первый стандарт sol появился в 1986 г. и к настоящему времени завоевал всеобщее признание. Его можно использовать даже при работе с нереляционными СУБД. В отличие от других программных средств, таких, как языки Си и Кобол, являющихся прерогативой программистов-профессионалов, sql применяется специалистами из самых разных областей. Программисты, администраторы СУБД, бизнес-аналитики — все они с успехом обрабатывают данные с помощью sql. Знание этого языка полезно всем, кому приходится иметь дело с БД.

В этой статье мы рассмотрим основные понятия sql. Расскажем его предысторию (и развеем попутно несколько мифов). Вы познакомитесь с реляционной моделью и сможете приобрести первые навыки работы с sql, что поможет в дальнейшем освоении языка.

Трудно ли изучить sql? Это зависит от того, насколько глубоко вы собираетесь вникать в суть. Для того чтобы стать профессионалом, придется изучить очень многое. Язык sql появился в 1974 г. как предмет небольшой исследовательской работы, состоявшей из 23 страниц, и с тех пор прошел долгий путь развития. Текст действующего ныне стандарта — официального документа "the international standard database language sql" (обычно называемого sql-92) — содержит свыше шести сотен страниц, однако в нем ничего не говорится о конкретных особенностях версий sol, реализованных в СУБД фирм microsoft, oracle, sybase и др. Язык настолько развит и разнообразен, что лишь простое перечисление его возможностей потребует нескольких журнальных статей, а если собрать все, что написано на тему sol, то получится многотомная библиотека.

Однако для обычного пользователя совсем не обязательно знать sql целиком и полностью. Как туристу, оказавшемуся в стране, где говорят на непонятном языке, достаточно выучить лишь несколько употребительных выражений и правил грамматики, так и в sql — зная немногое, можно получать множество полезных результатов. В этой статье мы рассмотрим основные команды sql, правила задания критериев для отбора данных и покажем, как получать результаты. В итоге вы сможете самостоятельно создавать таблицы и вводить в них информацию, составлять запросы и работать с отчетами. Эти знания могут стать базой для дальнейшего самостоятельного освоения sql.

Что такое sql?

sql — это специализированный непроцедурный язык, позволяющий описывать данные, осуществлять выборку и обработку информации из реляционных СУБД. Специализированность означает, что sol предназначен лишь для работы с БД; нельзя создать полноценную прикладную систему только средствами этого языка — для этого потребуется использовать другие языки, в которые можно встраивать sql-команды. Поэтому sql еще называют вспомогательным языковым средством для обработки данных. Вспомогательный язык используется только в комплексе с другими языками.

В прикладном языке общего назначения обычно имеются средства для создания процедур, а в sql их нет. С его помощью нельзя указать, каким образом должна выполняться некоторая задача, а можно лишь определить, в чем именно она заключается. Другими словами, при работе с sql нас интересуют результаты, а не процедуры для их получения.

Наиболее существенным свойством sql является возможность доступа к реляционным БД. Многие даже считают, что выражения "БД, обрабатываемая средствами sql" и "реляционная БД" — синонимы. Однако скоро вы убедитесь, что между ними имеется разница. В стандарте sql-92 даже нет термина отношение (relation).

Что такое реляционная СУБД?

Если не вдаваться в подробности, то реляционная СУБД — это система, основанная на реляционной модели управления данными.

Понятие реляционной модели было впервые предложено в работе д-ра Е. Ф. Кодда, опубликованной в 1970 г. В ней был описан математический аппарат для структуризации данных и управления ими, а также предложена абстрактная модель для представления любой реальной информации. До этого при использовании БД требовалось учитывать конкретные особенности хранения в ней информации. Если внутренняя структура БД изменялась (например, с целью повышения быстродействия), приходилось перерабатывать прикладные программы, даже если на логическом уровне никаких изменений не происходило. Реляционная модель позволила отделить частные особенности хранения данных от уровня прикладной программы. В самом деле, модель никак не описывает способы хранения информации и доступа к ней. Учитывается лишь то, как эта информация воспринимается пользователем. Благодаря появлению реляционной модели качественно изменился подход к управлению данными: из искусства оно превратилось в науку, что привело к революционному развитию отрасли.

Основные понятия реляционной модели

Согласно реляционной модели, отношение (relation) — это некоторая таблица с данными. Отношение может иметь один или несколько атрибутов (признаков), соответствующих столбцам этой таблицы, и некоторое множество (возможно, пустое) данных, представляющих собой наборы этих атрибутов (их называют n-арными кортежами, или записями) и соответствующих строкам таблицы.

Для любого кортежа значения атрибутов должны принадлежать так называемым доменам. Фактически доменом является некоторый набор данных, который задает множество всех допустимых значений.

Давайте рассмотрим пример. Пусть имеется домен ДниНедели, содержащий значения от Понедельник до Воскресенье. Если отношение имеет атрибут ДеньНедели, соответствующий этому домену, то в любом кортеже отношения в столбце ДеньНедели должно присутствовать одно из перечисленных значений. Появление значений Январь или Кошка не допускается.

Обратите внимание: атрибут обязательно должен иметь одно из допустимых значений. Задание сразу нескольких значений запрещено. Таким образом, помимо требования принадлежности значений атрибута некоторому домену, должно соблюдаться условие его атомарности. Это означает, что для этих значений недопустима декомпозиция, т. е. нельзя разбить их на более мелкие части, не потеряв основного смысла. Например, если бы значение атрибута одновременно содержало Понедельник и Вторник, то можно было бы выделить две части, сохранив первоначальный смысл — ДеньНедели; следовательно, это значение атрибута не является атомарным. Однако если попробовать разбить значение "Понедельник" на части, то получится набор из отдельных букв — от "П" до "К"; исходный смысл утерян, поэтому значение "Понедельник" является атомарным.

Отношения обладают и другими свойствами. Наиболее значимое из них — математическое свойство замкнутости операций. Это означает, что в результате выполнения любой операции над отношением должно появляться новое отношение. Это свойство позволяет при выполнении математических операций над отношениями получать предсказуемые результаты. Кроме того, появляется возможность представлять операции в виде абстрактных выражений с разными уровнями вложенности.

В своей исходной работе д-р Кодд определил набор из восьми операторов, получивший название реляционной алгебры. Четыре оператора — объединение, логическое умножение, разность и Декартово произведение — были перенесены из традиционной теории множеств; остальные операторы были созданы специально для обработки отношений. В последующих работах д-ра Кодда, Криса Дейта и других исследователей были предложены дополнительные операторы. Далее в этой статье будут рассмотрены три реляционных оператора — продукция (project), ограничения (select, или restrict) и слияние (join).

sql и реляционная модель

Теперь, когда вы познакомились с реляционной моделью, давайте забудем о ней. Конечно, не навсегда, а лишь для того, чтобы объяснить следующее: хотя именно предложенная д-ром Коддом реляционная модель была использована при разработке sql, между ними нет полного или буквального соответствия (это одна из причин, почему в стандарте sql-92 отсутствует термин отношение). Например, понятия таблица sql и отношение не являются равнозначными, потому что в таблицах может быть сразу несколько одинаковых строк, тогда как в отношениях появление идентичных кортежей не разрешено. К тому же в sql не предусмотрено использование реляционных доменов, хотя в некоторой степени их роль играют типы данных (некоторые влиятельные сторонники реляционной модели предпринимают сейчас попытку добиться включения в будущий стандарт sql реляционных доменов).

К сожалению, несоответствие между sql и реляционной моделью породило множество недоразумений и споров за прошедшие годы. Но так как основная тема статьи — изучение sql, а не реляционной модели, эти проблемы здесь не рассматриваются. Просто следует запомнить, что между терминами, применяемыми в sql и в реляционной модели, имеются различия. Далее в статье будут использоваться только термины, принятые в sql. Вместо отношений, атрибутов и кортежей будем применять их sql-аналоги: таблицы, столбцы и строки.

Статический и динамический sql

Возможно, вам уже знакомы такие термины, как статический и динамический sql. sql-запрос является статическим, если он компилируется и оптимизируется на стадии, предшествующей выполнению программы. Мы уже упоминали одну из форм статического sql, когда говорили о встраивании sql-команд в программы на Си или Коболе (для таких выражений существует еще другое название — встроенный sql). Как вы, наверное, догадываетесь, динамический sql-запрос компилируется и оптимизируется в ходе исполнения программы. Как правило, обычные пользователи применяют именно динамический sql, позволяющий создавать запросы в соответствии с сиюминутными нуждами. Один из вариантов изпользования динамических sql-запросов — их интерактивный или непосредственный вызов (существует даже специальный термин — directsql), когда отправляемые на обработку запросы вводятся в интерактивном режиме с терминала. Между статическим и динамическим sql имеются определенные различия в синтаксисе применяемых конструкций и особенностях исполнения, однако эти вопросы выходят за рамки статьи. Отметим лишь, что для ясности понимания примеры даются в форме direct sql-запросов, поскольку это позволяет научиться использовать sql не только программистам, но и большинству конечных пользователей.

Как изучать sql

Теперь вы готовы к написанию своих первых sql-запросов. Если у вас имеется доступ к БД через sql и вы захотите воспользоваться нашими примерами на практике, то учтите следующее: вы должны входить в систему как пользователь с неограниченными полномочиями и вам потребуются программные средства интерактивной обработки sql-запросов (если речь идет о сетевой БД, следует переговорить с администратором БД о предоставлении вам соответствующих прав). Если доступа к БД через sql нет — не огорчайтесь: все примеры очень простые и в них можно разобраться "всухую", без выхода на машину.

Для того чтобы выполнить какие-либо действия в sql, следует выполнить выражение на языке sql. Встречается несколько типов выражений, однако среди них можно выделить три основные группы: ddl-команды (data definition language — язык описания данных), dml-команды (data manipulation language — язык манипуляций с данными) и средства контроля за данными. Таким образом, в sql в каком-то смысле объединены три различных языка.

Команды языка описания данных

Начнем с одной из основных ddl-команд — create table (Создать таблицу). В sql бывают таблицы нескольких типов, основными являются два типа: базовые (base) и выборочные (views). Базовыми являются таблицы, относящиеся к реально существующим данным; выборочные — это "виртуальные" таблицы, которые создаются на основе информации, получаемой из базовых таблиц; но для пользователей формы выглядят как обычные таблицы. Команда create table предназначена для создания базовых таблиц.

В команде create table следует задать название таблицы, указать список столбцов и типы содержащихся в них данных. В качестве параметров могут присутствовать также другие необязательные элементы, однако сначала давайте рассмотрим только основные параметры. Покажем простейшую синтаксическую форму для этой команды:

create table ИмяТаблицы (Столбец ТипДанных) ;

create и table — это ключевые слова sql; ИмяТаблицы, Столбец и ТипДанных — это формальные параметры, вместо которых пользователь каждый раз вводит фактические значения. Параметры Столбец и ТипДанных заключены в круглые скобки. В sql круглые скобки обычно используются для группировки отдельных элементов. В данном случае они позволяют объединить определения для столбца. Стоящий в конце знак "точка с запятой" является разделителем команд. Он должен завершать любое выражение на языке sql.

Рассмотрим пример. Пусть нужно создать таблицу для хранения данных обо всех встречах (appointments). Для этого в sql следует ввести команду:

create table appointments (appointment_date date) ;

После выполнения этой команды будет создана таблица с именем appointments, где имеется один столбец appointment_date, в котором могут записываться данные типа date. Поскольку на текущий момент данные еще не вводились, количество строк в таблице равно нулю (с помощью команды create table только дается определение таблицы; реальные значения вводятся командой insert, которая рассматривается далее).

Параметры appointments и appointment_date называются идентификаторами, поскольку они задают имена для конкретных объектов БД, в данном случае — имена для таблицы и столбца соответственно. В sql встречаются идентификаторы двух типов: обычные (regular) и выделенные (delimited). Выделенные идентификаторы заключаются в двойные кавычки, и в них учитывается регистр используемых символов. Обычные идентификаторы не выделяются никакими ограниченными символами, в их написании регистр не учитывается. В этой статье применяются только обычные идентификаторы.

Символы, используемые для построения идентификаторов, должны удовлетворять определенным правилам. В обычных идентификаторах могут использоваться только буквы (не обязательно латинские, но и других алфавитов), цифры и символ подчеркивания. Идентификатор не должен содержать знаков пунктуации, пробелов или специальных символов (#, @, % или!); кроме того, он не может начинаться с цифры или знака подчеркивания. Для идентификаторов можно использовать отдельные ключевые слова sql, но делать это не рекомендуется. Идентификатор предназначен для обозначения некоторого объекта, поэтому у него должно быть уникальное (в рамках определенного контекста) имя: нельзя создать таблицу с именем, которое уже встречается в БД; в одной таблице нельзя иметь столбцы с одинаковыми именами. Кстати, имейте в виду, что appointments и appointments — это одинаковые имена для sql. Одним лишь изменением регистра букв создать новый идентификатор нельзя.

Хотя таблица может иметь всего один столбец, на практике обычно требуются таблицы с несколькими столбцами. Команда для создания такой таблицы в общем виде выглядит так:

create table ИмяТаблицы (Столбец ТипДанных [ { , Столбец ТипДанных } ]) ;

Квадратные скобки использованы для обозначения необязательных элементов, фигурные содержат элементы, которые могут представлять собой перечень однопутных конструкций (при вводе реальной sql-команды ни те ни другие скобки не ставятся). Такой синтаксис позволяет задать любое число столбцов. Обратите внимание, что перед вторым элементом стоит запятая. Если в списке имеется несколько параметров, то они отделяются друг от друга запятыми.

create table appointments2 (appointment_date date , appointment_time time , description varchar (256)) ;

Данная команда создает таблицу appointments2 (новая таблица должна иметь иное имя, так как таблица appointments уже присутствует в БД). Как и в первой таблице, в ней имеется столбец appointment_date для записи даты встреч; кроме того, появился столбец appointment_time для записи времени этих встреч. Параметр description (описание) является текстовой строкой, где может содержаться до 256 символов. Для этого параметра указан тип varchar (сокращение от character varying), поскольку заранее не известно, сколько места потребуется для записи, но ясно, что описание займет не более 256 символов. При описании параметро в типа символьная строка (и некоторых других типов) указывается длина параметра. Ее значение задается в круглых скобках справа от названия типа.

Возможно, вы обратили внимание, что в двух рассмотренных примерах запись команды оформлена по-разному. Если в первом случае команда полностью размещена в одной строке, то во втором после первой открытой круглой скобки запись продолжена с новой строки, и определение каждого следующего столбца начинается с новой строки. В sql нет специальных требований к оформлению записи. Разбиение записи на строки делает ее чтение удобнее. Язык sql позволяет при написании команд не только разбивать команду по строкам, но и вставлять отступы в начале строк и пробелы между элементами записи.

Теперь, когда вы знаете основные правила, давайте рассмотрим более сложный пример создания таблицы с несколькими столбцами. В начале статьи была показана таблица employees (Сотрудники). В ней содержатся следующие столбцы: фамилия, имя, дата приема на работу, подразделение, категория и зарплата за год. Для определения этой таблицы используется следующая команда sql:

create table employees (last_name character (13) not null, first_name character (10) not null, hire_date date , branch_office character (15) , grade_level smallint , salary decimal (9 , 2)) ;

В команде встречаются несколько новых элементов. Прежде всего, это выражение not null, стоящее в конце определения столбцов last_name и first_name. С помощью подобных конструкций задаются требования, подлежащие обязательному соблюдению. В данном случае указано, что поля last_name и first_name должны обязательно заполняться при вводе; оставлять эти столбцы пустыми нельзя (это вполне логично: как можно идентифицировать сотрудника, не зная его имени?).

Кроме того, в примере присутствуют три новых типа данных: character, smallint и decimal. До сих пор мы почти не говорили о типах. Хотя в sql нет реляционных доменов, однако имеется набор основных типов данных. Эта информация используется при выделении памяти и сравнении величин; в определенной степени сужает список возможных значений при вводе, однако контроль типов в sql менее строгий, чем в других языках.

Все имеющиеся в sql типы данных можно разбить на шесть групп: символьные строки, точные числовые значения, приближенные числовые значения, битовые строки, датовремя и интервалы. Мы перечислили все разновидности, однако в этой статье подробно будут рассматриваться лишь отдельные из них (битовые строки, например, не представляют особого интереса для обычных пользователей).

Кстати, если вы подумали, что датовремя — это опечатка, то ошиблись. К данной группе (datetime) относится большинство используемых в sql типов данных, связанных со временем (такие параметры, как временные интервалы, выделены в отдельную группу). В предыдущем примере уже встречались два типа данных из группы датовремя — date и time.

Следующий тип данных, с которым вы уже знакомы, — character varying (или просто varchar); он относится к группе символьных строк. Если varchar служит для хранения строк переменной длины, то встретившийся в третьем примере тип char предназначен для записи строк, имеющих фиксированное число символов. Например, в столбце last_name будут записываться строки из 13 символов вне зависимости от реально вводимых фамилий, будь то poe или penworth-chickering (в случае с poe оставшиеся 10 символов заполнятся пробелами).

С точки зрения пользователя, varchar и char имеют одинаковый смысл. Зачем нужно было вводить два типа? Дело в том, что на практике обычно приходится искать компромисс между быстродействием и экономией пространства на диске. Как правило, применение строк с фиксированной длиной дает некоторый выигрыш в скорости доступа, однако при слишком большой длине строк пространство на диске расходуется неэкономно. Если в appointments2 для каждой строки комментария резервировать по 256 символов, то это может оказаться нерационально; чаще всего строки будут значительно короче. С другой стороны, фамилии также имеют разную длину, но для них, как правило, требуется около 13 символов; в этом случае потери будут минимальными. Существует хорошее правило: если известно, что длина строки меняется незначительно либо она сравнительно невелика, то используйте char; в остальных случаях — varchar.

Следующие два новых типа данных — smallint и decimal — относятся к группе точных числовых значений. smallint — это сокращенное название от small integer (малое целое). В sql также предусмотрен тип данных integer. Наличие двух схожих типов и в этом случае объясняется соображением экономии пространства. В нашем примере значения параметра grade_level могут быть представлены с помощью двузначного числа, поэтому использован тип smallint; однако на практике не всегда известно, какие максимальные значения могут быть у параметров. Если такой информации нет, то применяйте integer. Реальный объем, выделяемый для хранения параметров типа smallint и integer, и соответствующий диапазон значений для этих параметров индивидуальны для каждой платформы.

Тип данных decimal, обычно используемый для учета финансовых показателей, позволяет задать шаблон с требуемым числом десятичных знаков. Поскольку этот тип служит для точной числовой записи, он гарантирует точность при выполнении математических операций над десятичными данными. Если для десятичных значений использовать типы данных из группы приближенной числовой записи, например float (floating point number — число с плавающей точкой), это приведет к погрешностям округления, поэтому для финансовых расчетов этот вариант не подходит. Для определения параметров типа decimal используется следующая форма записи:

где p — это число десятичных знаков, d — количество разрядов после запятой. Вместо p следует записывать общее число значащих цифр в используемых значениях, а вместо d — количество цифр после запятой.

Во врезке "Создание таблицы" показан полный вариант обобщенной записи команды create table. В нем присутствуют новые элементы и показан формат для всех рассмотренных типов данных (В принципе встречаются и другие типы данных, но пока мы их не рассматриваем).

На первых порах может показаться, что синтаксис sql-команд слишком сложен. Но вы легко в нем разберетесь, если внимательно изучили приведенные выше примеры. На схеме появился дополнительный элемент — вертикальная черта; он служит для разграничения альтернативных конструкций. Другими словами, при определении каждого столбца нужно выбрать подходящий тип данных (как вы помните, в квадратные скобки заключаются необязательные параметры, а в фигурные скобки — конструкции, которые могут повторяться многократно; в реальных sql-командах эти специальные символы не пишутся). В первой части схемы приведены полные названия для типов данных, во второй — их сокращенные названия; на практике можно использовать любые из них.

Первая часть статьи завершена. Вторая будет посвящена изучению dml-команд insert, select, update и delete. Также будут рассмотрены условия выборки данных, операторы сравнения и логические операторы, использование null-значений и троичная логика.

Создание таблицы. Синтаксис команды create table: в квадратных скобках указаны необязательные параметры, в фигурных — повторяющиеся конструкции.

create table table (column character (length) [ constraint ] | character varying (length) [ constraint ] | date [ constraint ] | time [ constraint ] | integer [ constraint ] | smallint [ constraint ] | decimal (precision, decimal places) [ constraint ] | float (precision) [ constraint ] [{ , column char (length) [ constraint ] | varchar (length) [ constraint ] | date [ constraint ] | time [ constraint ] | int [ constraint ] | smallint [ constraint ] | dec (precision, decimal places) [ constraint ] | float (precision) [ constraint ] }]) ;

Секрет названия sql

В начале 1970-х гг. в ibm приступили к практическому воплощению модели реляционных БД, предложенной д-ром Коддом. Дональд Чамберлин и группа других сотрудников подразделения перспективных исследований создали прототип языка, получивший название structured english query language (язык структурированных англоязычных запросов), или просто sequel. В дальнейшем он был расширен и подвергнут доработке. Новый вариант, предложенный ibm, получил название sequel/2. Его использовали как программный интерфейс (api) для проектирования первой реляционной системы БД фирмы ibm — system/r. Из соображений, связанных с правовыми нюансами, в ibm решили изменить название: вместо sequel/2 использовать sql (structured query language). Эту аббревиатуру часто произносят как "си-ку-эл".

На уроке будет рассмотрен язык запросов sql: основы синтаксиса языка sql, работа в phpMyAdmin и сервисе для онлайн проверки sql запросов

База данных - централизованное хранилище данных, обеспечивающее хранение, доступ, первичную обработку и поиск информации.

Базы данных разделяются на:

  • Иерархические
  • Сетевые
  • Реляционные
  • Объектно-ориентированные

SQL (Structured Query Language) — представляет из себя структурированный язык запросов (перевод с английского). Язык ориентирован на работу с реляционными (табличными) базами данных. Язык прост и, по сути, состоит из команд (интерпретируемый), посредством которых можно работать с большими массивами данных (базами данных), удаляя, добавляя, изменяя информацию в них и осуществляя удобный поиск.

Для работы с SQL кодом необходима система управления базами данных (СУБД), которая предоставляет функционал для работы с базами данных.

Система управления базами данных (СУБД) - совокупность языковых и программных средств, предназначенных для создания, ведения и совместного использования БД многими пользователями.

Обычно, для обучения используется СУБД Microsoft Access , но мы будем использовать более распространенную в веб сфере систему — . Для удобства будет использовать веб-интерфейс или онлайн сервис для построения sql запросов , принцип работы с которыми описан ниже.

Важно: При работе с реляционными или табличными базами данных строки таблицы будем называть записями , а столбцы — полями .

Каждый столбец должен иметь свой тип данных, т.е. должен быть предназначен для внесения данных определенного типа. описаны в одном из уроков данного курса.

Составляющие языка SQL

Язык SQL состоит из следующих составных частей:

  1. язык манипулирования данными (Data Manipulation Language, DML);
  2. язык определения данных (Data Definition Language, DDL);
  3. язык управления данными (Data Control Language, DCL).

1.
Язык манипулирования данными состоит из 4 главных команд:

  • выборка данных из БД —
  • вставка данных в таблицу БД —
  • обновление (изменение) данных в таблицах БД —
  • удаление данных из БД —

Язык определения данных используется для создания и изменения структуры базы данных и ее составных частей — таблиц, индексов, представлений (виртуальных таблиц), а также триггеров и сохраненных процедур.

Мы будем рассматривать лишь несколько из основных команд языка . Ими являются:

  • создание базы данных — CREATE DATABASE
  • создание таблицы — CREATE TABLE
  • изменение таблицы (структуры) — ALTER TABLE
  • удаление таблицы — DROP TABLE

Язык управления данными используется для управления правами доступа к данным и выполнением процедур в многопользовательской среде.

Как сделать sql запрос в phpmyadmin

  1. Запустить ярлык start denwer .
  2. В адресной строке браузера набрать http://localhost/tools/phpmyadmin .
  3. В левой части окна выбрать интересующую базу данных или создать ее (если еще не создана). Создание базы данных в phpmyadmin рассмотрено .
  4. Если известна таблица, с которой будет работать запрос — в левой части окна выбрать эту таблицу.
  5. Выбрать вкладку SQL и начать вводить запрос.

Создание базы данных в phpmyadmin

Для начала необходимо выполнить первые два пункта из .
Затем:

  • в открывшемся веб-интерфейсе выбрать вкладку Базы данных ;
  • в поле Создать базу данных ввести название базы;
  • щелкнуть по кнопке Создать ;
  • теперь для продолжения работы в phpMyAdmin в созданной базе данных можно перейти к .

Работа в сервисе sql fiddle

Онлайн проверка sql запросов возможна при помощи сервиса .
Самый простой способ организации работы состоит из следующих этапов:


Еще пример:


Теперь некоторые пункты рассмотрим подробнее.

Создание таблиц:

Пример: создайте сразу три таблицы (teachers, lessons и courses); добавьте по нескольку значений в каждую таблицу.

* для тех, кто незнаком с синтаксисом — просто скопировать полностью код и вставить в левое окошко сервиса

* урок по созданию таблиц в языке SQL

/*teachers*/ CREATE TABLE `teachers` ( `id` INT (11 ) NOT NULL , `name` VARCHAR (25 ) NOT NULL , `code` INT (11 ) , `zarplata` INT (11 ) , `premia` INT (11 ) , PRIMARY KEY (`id` ) ) ; INSERT INTO teachers VALUES (1 , "Иванов" , 1 , 10000 , 500 ) , (2 , "Петров" , 1 , 15000 , 1000 ) , (3 , "Сидоров" , 1 , 14000 , 800 ) , (4 , "Боброва" , 1 , 11000 , 800 ) ; /*lessons*/ CREATE TABLE `lessons` ( `id` INT (11 ) NOT NULL , `tid` INT (11 ) , `course` VARCHAR (25 ) , `date` VARCHAR (25 ) , PRIMARY KEY (`id` ) ) ; INSERT INTO lessons VALUES (1 , 1 , "php" , "2015-05-04" ) , (2 , 1 , "xml" , "2016-13-12" ) ; /*courses*/ CREATE TABLE `courses` ( `id` INT (11 ) NOT NULL , `tid` INT (11 ) , `title` VARCHAR (25 ) , `length` INT (11 ) , PRIMARY KEY (`id` ) ) ; INSERT INTO courses VALUES (1 , 1 , "php" , 54 ) , (2 , 1 , "xml" , 72 ) , (3 , 2 , "sql" , 25 ) ;

/*teachers*/ CREATE TABLE `teachers` (`id` int(11) NOT NULL, `name` varchar(25) NOT NULL, `code` int(11), `zarplata` int(11), `premia` int(11), PRIMARY KEY (`id`)); insert into teachers values (1, "Иванов",1,10000,500), (2, "Петров",1,15000,1000) ,(3, "Сидоров",1,14000,800), (4,"Боброва",1,11000,800); /*lessons*/ CREATE TABLE `lessons` (`id` int(11) NOT NULL, `tid` int(11), `course` varchar(25), `date` varchar(25), PRIMARY KEY (`id`)); insert into lessons values (1,1, "php","2015-05-04"), (2,1, "xml","2016-13-12"); /*courses*/ CREATE TABLE `courses` (`id` int(11) NOT NULL, `tid` int(11), `title` varchar(25), `length` int(11), PRIMARY KEY (`id`)); insert into courses values (1,1, "php",54), (2,1, "xml",72), (3,2, "sql",25);

В результате получим таблицы с данными:

Отправка запроса:
Для того чтобы протестировать работоспособность сервиса, добавьте в правое окошко код запроса.

Пример: при помощи запроса выберите все данные из таблицы teachers, касаемые учителя с фамилией Иванов

На дальнейших уроках SQL будет использоваться та же схема, поэтому необходимо будет просто копировать схему и вставлять в левое окно сервиса.

Для онлайн визуализации схемы базы данных можно воспользоваться сервисом https://dbdesigner.net/ :

  1. Создать свой аккаунт (войти в него, если уже есть).
  2. Щелкнуть по кнопке Go to Application .
  3. Меню Schema -> Import .
  4. Скопировать и вставить в появившееся окно код создания и заполнения таблиц базы данных

Основные команды SQL, которые должен знать каждый программист

Язык SQL или Structured Query Language (язык структурированных запросов) предназначен для управления данными в системе реляционных баз данных (RDBMS). В этой статье будет рассказано о часто используемых командах SQL, с которыми должен быть знаком каждый программист. Этот материал идеально подойдёт для тех, кто хочет освежить свои знания об SQL перед собеседованием на работу. Для этого разберите приведённые в статье примеры и вспомните, что проходили на парах по базам данных.

Обратите внимание, что в некоторых системах баз данных требуется указывать точку с запятой в конце каждого оператора. Точка с запятой является стандартным указателем на конец каждого оператора в SQL. В примерах используется MySQL, поэтому точка с запятой требуется.

Настройка базы данных для примеров

Создайте базу данных для демонстрации работы команд. Для работы вам понадобится скачать два файла: DLL.sql и InsertStatements.sql . После этого откройте терминал и войдите в консоль MySQL с помощью следующей команды (статья предполагает, что MySQL уже установлен в системе):

Mysql -u root -p

Затем введите пароль.

Выполните следующую команду. Назовём базу данных «university»:

CREATE DATABASE university; USE university; SOURCE ; SOURCE

Команды для работы с базами данных

1. Просмотр доступных баз данных

SHOW DATABASES;

2. Создание новой базы данных

CREATE DATABASE;

3. Выбор базы данных для использования

USE ;

4. Импорт SQL-команд из файла.sql

SOURCE ;

5. Удаление базы данных

DROP DATABASE ;

Работа с таблицами

6. Просмотр таблиц, доступных в базе данных

SHOW TABLES;

7. Создание новой таблицы

CREATE TABLE ( , , PRIMARY KEY (), FOREIGN KEY () REFERENCES ());

Ограничения целостности при использовании CREATE TABLE

Может понадобиться создать ограничения для определённых столбцов в таблице. При создании таблицы можно задать следующие ограничения:

  • ячейка таблицы не может иметь значение NULL;
  • первичный ключ - PRIMARY KEY (col_name1, col_name2, …) ;
  • внешний ключ - FOREIGN KEY (col_namex1, …, col_namexn) REFERENCES table_name(col_namex1, …, col_namexn) .

Можно задать больше одного первичного ключа. В этом случае получится составной первичный ключ.

Пример

Создайте таблицу «instructor»:

CREATE TABLE instructor (ID CHAR(5), name VARCHAR(20) NOT NULL, dept_name VARCHAR(20), salary NUMERIC(8,2), PRIMARY KEY (ID), FOREIGN KEY (dept_name) REFERENCES department(dept_name));

8. Сведения о таблице

Можно просмотреть различные сведения (тип значений, является ключом или нет) о столбцах таблицы следующей командой:

DESCRIBE ;

9. Добавление данных в таблицу

INSERT INTO (, , , …) VALUES (, , , …);

При добавлении данных в каждый столбец таблицы не требуется указывать названия столбцов.

INSERT INTO VALUES (, , , …);

10. Обновление данных таблицы

UPDATE SET = , = , ... WHERE ;

11. Удаление всех данных из таблицы

DELETE FROM ;

12. Удаление таблицы

DROP TABLE ;

Команды для создания запросов

13. SELECT

SELECT используется для получения данных из определённой таблицы:

SELECT , , … FROM ;

Следующей командой можно вывести все данные из таблицы:

SELECT * FROM ;

14. SELECT DISTINCT

В столбцах таблицы могут содержаться повторяющиеся данные. Используйте SELECT DISTINCT для получения только неповторяющихся данных.

SELECT DISTINCT , , … FROM ;

15. WHERE

Можно использовать ключевое слово WHERE в SELECT для указания условий в запросе:

SELECT , , … FROM WHERE ;

В запросе можно задавать следующие условия:

  • сравнение текста;
  • сравнение численных значений;
  • логические операции AND (и), OR (или) и NOT (отрицание).

Пример

Попробуйте выполнить следующие команды. Обратите внимание на условия, заданные в WHERE:

SELECT * FROM course WHERE dept_name=’Comp. Sci.’; SELECT * FROM course WHERE credits>3; SELECT * FROM course WHERE dept_name="Comp. Sci." AND credits>3;

16. GROUP BY

Оператор GROUP BY часто используется с агрегатными функциями, такими как COUNT , MAX , MIN , SUM и AVG , для группировки выходных значений.

SELECT , , … FROM GROUP BY ;

Пример

Выведем количество курсов для каждого факультета:

SELECT COUNT(course_id), dept_name FROM course GROUP BY dept_name;

17. HAVING

Ключевое слово HAVING было добавлено в SQL потому, что WHERE не может быть использовано для работы с агрегатными функциями.

SELECT , , ... FROM GROUP BY HAVING

Пример

Выведем список факультетов, у которых более одного курса:

SELECT COUNT(course_id), dept_name FROM course GROUP BY dept_name HAVING COUNT(course_id)>1;

18. ORDER BY

ORDER BY используется для сортировки результатов запроса по убыванию или возрастанию. ORDER BY отсортирует по возрастанию, если не будет указан способ сортировки ASC или DESC .

SELECT , , … FROM ORDER BY , , … ASC|DESC;

Пример

Выведем список курсов по возрастанию и убыванию количества кредитов:

SELECT * FROM course ORDER BY credits; SELECT * FROM course ORDER BY credits DESC;

19. BETWEEN

BETWEEN используется для выбора значений данных из определённого промежутка. Могут быть использованы числовые и текстовые значения, а также даты.

SELECT , , … FROM WHERE BETWEEN AND ;

Пример

Выведем список инструкторов, чья зарплата больше 50 000, но меньше 100 000:

SELECT * FROM instructor WHERE salary BETWEEN 50000 AND 100000;

20. LIKE

Оператор LIKE используется в WHERE , чтобы задать шаблон поиска похожего значения.

Есть два свободных оператора, которые используются в LIKE:

  • % (ни одного, один или несколько символов);
  • _ (один символ).
SELECT , , … FROM WHERE LIKE ;

Пример

Выведем список курсов, в имени которых содержится «to» , и список курсов, название которых начинается с «CS-»:

SELECT * FROM course WHERE title LIKE ‘%to%’; SELECT * FROM course WHERE course_id LIKE "CS-___";

21. IN

С помощью IN можно указать несколько значений для оператора WHERE:

SELECT , , … FROM WHERE IN (, , …);

Пример

Выведем список студентов с направлений Comp. Sci., Physics и Elec. Eng.:

SELECT * FROM student WHERE dept_name IN (‘Comp. Sci.’, ‘Physics’, ‘Elec. Eng.’);

22. JOIN

JOIN используется для связи двух или более таблиц с помощью общих атрибутов внутри них. На изображении ниже показаны различные способы объединения в SQL. Обратите внимание на разницу между левым внешним объединением и правым внешним объединением:

SELECT , , … FROM JOIN ON = ;

Пример 1

Выведем список всех курсов и соответствующую информацию о факультетах:

SELECT * FROM course JOIN department ON course.dept_name=department.dept_name;

Пример 2

Выведем список всех обязательных курсов и детали о них:

SELECT prereq.course_id, title, dept_name, credits, prereq_id FROM prereq LEFT OUTER JOIN course ON prereq.course_id=course.course_id;

Пример 3

Выведем список всех курсов вне зависимости от того, обязательны они или нет:

SELECT course.course_id, title, dept_name, credits, prereq_id FROM prereq RIGHT OUTER JOIN course ON prereq.course_id=course.course_id;

23. View

View - это виртуальная таблица SQL, созданная в результате выполнения выражения. Она содержит строки и столбцы и очень похожа на обычную SQL-таблицу. View всегда показывает самую свежую информацию из базы данных.

Создание

CREATE VIEW AS SELECT , , … FROM WHERE ;

Удаление

DROP VIEW ;

Пример

Создадим view , состоящую из курсов с 3 кредитами:

24. Агрегатные функции

Эти функции используются для получения совокупного результата, относящегося к рассматриваемым данным. Ниже приведены общеупотребительные агрегированные функции:

  • COUNT (col_name) - возвращает количество строк;
  • SUM (col_name) - возвращает сумму значений в данном столбце;
  • AVG (col_name) - возвращает среднее значение данного столбца;
  • MIN (col_name) - возвращает наименьшее значение данного столбца;
  • MAX (col_name) - возвращает наибольшее значение данного столбца.

25. Вложенные подзапросы

Вложенные подзапросы - это SQL-запросы, которые включают выражения SELECT , FROM и WHERE , вложенные в другой запрос.

Пример

Найдём курсы, которые преподавались осенью 2009 и весной 2010 годов:

SELECT DISTINCT course_id FROM section WHERE semester = ‘Fall’ AND year= 2009 AND course_id IN (SELECT course_id FROM section WHERE semester = ‘Spring’ AND year= 2010);