sql – strukturalny język zapytań
DESCRIPTION
SQL – Strukturalny język zapytań. Wprowadzenie do systemów baz danych. Historia. Prace nad językiem rozpoczęto w 1982 roku 1986 – standard ANSI ( American National Standards Committee ) – SQL-86 1987 – standard ISO ( International Standards Organization ) – SQL-87 (SQL1) - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
SQL – Strukturalny język zapytań
Wprowadzenie do systemów baz danych
Historia Prace nad językiem rozpoczęto w 1982 roku 1986 – standard ANSI (American National Standards
Committee) – SQL-86 1987 – standard ISO (International Standards Organization) –
SQL-87 (SQL1) 1992 – SQL-92 (SQL2) 1999 – SQL-99 (SQL3) 2003 – SQL2003
Funkcje języka Język definiowania danych (ang. Data Definition Language –
DDL) Definiowanie struktury bazy danych Kontrola integralności
Język zarządzania (manipulowania) danymi (ang. Data Manipulation Language – DML) Wprowadzanie, modyfikacja i kasowanie danych Przeszukiwanie danych
Język kontroli danych (ang. Data Control Language – DCL) Nadawanie i odbieranie uprawnień do korzystania z
bazy danych
Typy danych - napisowe CHARACTER(n) – tablica znaków o stałej długości n
Skrót CHAR CHARACTER VARYING(n) – tablica znaków o zmiennej
długości – liczba n określa długość maksymalną Skróty: VARCHAR, CHAR VARYING
NATIONAL CHARACTER(n) Skróty: NATIONAL CHAR, NCHAR
NATIONAL CHARACTER VARYING(n) Skróty: NATIONAL CHAR VARYING, NCHAR VARYING,
NVARCHAR
Typy danych - liczbowe EXACT NUMERIC (stałoprzecinkowe)
INTEGER – liczba całkowita NUMERIC(m,n) – liczba dziesiętna o długości m z n
miejscami po przecinku (m – precision, n – scale) DECIMAL(m,n) – liczba dziesiętna o długości m z n
miejscami po przecinku (rzeczywista długość liczby może być większa od n)
APPROXIMATE NUMERIC (zmiennoprzecinkowe) FLOAT[(m)] – liczba zmiennoprzecinkowa REAL – liczba zmiennoprzecinkowa (krótka) DOUBLE PRECISION – liczba zmiennoprzecinkowa
podwójnej precyzji
Typy danych określające czas DATE – data
DATE '1999-12-12' - DATE '1900-01-01' = 36504 TIME – czas
TIME '12:00:00' - TIME '15:10:00' = -03:10:00 TIMESTAMP – data i czas (stempel czasowy)
TIMESTAMP '2001-01-01 12:20:10' TIMESTAMP '2007-12-31 23:59:59' - TIMESTAMP '2007-01-01 00:00:00 ' = 364
days 23:59:59 = 364 23:59:59.0 INTERVAL – różnica czasu
DATE '1900-01-01' + 36504 = 1999-12-12 DATE '2007-01-01' + 1 YEAR = 07/01/02 (Oracle) DATE '2007-01-01' + INTERVAL '1 YEAR' = 2008-01-01 00:00:00 (PostgreSQL) DATE '0000-01-01' + INTERVAL '2001 YEAR 3 MONTH 10 DAY' = 2001-04-11
00:00:00 (PostgreSQL) TIMESTAMP '2007-01-01 00:00:00' + INTERVAL '2 month 5 day 15:10:00' =
2007-03-06 15:10:00 (PostgreSQL)
Funkcje czasu i daty:CURRENT_DATE, CURRENT_TIME[()], CURRENT_TIMESTAMP[()]
Tworzenie tabeli CREATE TABLE nazwa_tabeli
(nazwa_kolumny typ_kolumny [ograniczenia_kolumny], nazwa_kolumny typ_kolumny [ograniczenia_kolumny],..............,[ograniczenia_tabeli])
Ograniczenia kolumny PRIMARY KEY NOT NULL UNIQUE CHECK (warunek) REFERENCES tabela_zewnętrzna(nazwa_kolumny)
[ON DELETE reakcja][ON UPDATE reakcja]
DEFAULT wartość Aby wpisać wartość domyślną, w instrukcji INSERT INTO,
należy wpisać DEFAULT
Ograniczenia tabeli PRIMARY KEY (nazwa_kolumny [, ...]) UNIQUE (nazwa_kolumny [, ...]) CHECK (warunek) FOREIGN KEY (nazwa_kolumny [, ...])
REFERENCES tabela(nazwa_kolumny [, ...]) [ON DELETE reakcja][ON UPDATE reakcja]
Ograniczenia tabeli można poprzedzić nazwą:CONSTRAINT Nazwa_ograniczenia Ograniczenie tabeli
Naruszenie integralności referencyjnej
Można określić reakcję systemu na próbę naruszenia zasad integralności referencyjnej poprzez usunięcie bądź zmianę wartości „klucza rodzica” w powiązanej tabeli
Reakcje to: Odmowa wykonania modyfikacji (domyślna) – NO ACTION,
RESTRICT Kaskadowa aktualizacja wierszy powiązanych – CASCADE Kaskadowe usunięcie wierszy powiązanych – CASCADE Wstawienie do wierszy powiązanych wartości NULL – SET NULL Wstawienie do wierszy powiązanych wartości domyślnej – SET
DEFAULT
Klucz obcy – związek jeden do wiele
Diagram standardu Integration DEFinition (IDEF1X)
Diagram MS SQL Server
MS Access
Ograniczenie CHECK Ograniczenie CHECK powoduje sprawdzanie warunku podczas
wprowadzania lub uaktualniania danych. Operacja jest wykonywana, jeśli wartość logiczna warunku jest
TRUE Klauzula CHECK wymusza integralność dziedziny Przykłady
CHECK (wzrost BETWEEN 50 AND 250) CHECK kierunek IN ('KSS', 'SiST', 'EO', 'EM') Warunek powinien być stały, nie zależeć od zmiennych, danych w
innych tabelach ani od bieżącej daty (czasu)
Porównania wpisywanej daty z datą bieżącą można dokonać przez procedurę wyzwalaną
Odraczanie sprawdzania więzów Więzy można zadeklarować jako możliwe do odroczenia
DEFERRABLE lub jako niemożliwe do odroczenia NOT DEFERRABLE (wartość domyślna).
Odroczenie sprawdzania więzów możliwe jest na czas trwania transakcji i stosowane w przypadkach więzów zapętlonych.
Więzy odraczane można dodatkowo zadeklarować jako odraczane od początku INITIALLY DEFERRED lub natychmiastowe od początku INITIALLY IMMEDIATE
Określenie trybu sprawdzania ograniczeńSET CONSTRAINS {nazwa_ograniczenia | ALL}{DEFERRED | IMMEDIATE}
Przykład CREATE TABLE studenci
(pid CHAR(4) PRIMARY KEY,imię VARCHAR(15),nazwisko VARCHAR(15) NOT NULL,imię_ojca VARCHAR(15),semestr INTEGER CHECK (semestr<10))
CREATE TABLE studenci1(id_studenta CHAR(4),nazwisko VARCHAR(25) NOT NULL,imie VARCHAR(25),imie_ojca VARCHAR(25),CONSTRAINT Klucz_glowny_studenci PRIMARY KEY(id_studenta));
Przykład CREATE TABLE oceny
(pid CHAR(4) REFERENCES studenci(pid),przedmiot VARCHAR(15),ocena VARCHAR(10),data DATE,PRIMARY KEY (pid, przedmiot))
Zmiana struktury bazy danych ALTER TABLE nazwa_tabeli
ADD [COLUMN] nazwa_kolumny typ_kolumny ALTER TABLE nazwa_tabeli
ALTER | RENAME [COLUMN]stara_nazwa TO nowa_nazwa
ALTER TABLE nazwa_tabeliDROP [COLUMN] nazwa_kolumny [RESTRICT | CASCADE ]
ALTER TABLE nazwa_tabeliADD definicja ograniczenia tabeli
ALTER TABLE nazwa_tabeliDROP CONSTRAINT nazwa_ograniczenia
Diagram (IDEF1X) prostej bazy danych i skrypt SQL tworzący tą bazę
(PostgreSQL)
Skrypt SQL tworzący tab. Oceny
skrypt SQL tworzący bazę danych
Diagram (MS SQL Server) prostej bazy danych i skrypt SQL tworzący tą bazę
(MS SQL Server)
Skrypt SQL tworzący tab. oceny
skrypt SQL tworzący bazę danych
Diagram prostej bazy danych HR
(Oracle)
skrypt SQL tworzący tabelęEMPLOYEES
Diagram prostej bazy danych HR (kurze łapki)
Narzędzia graficzne do tworzenia tabel baz danych
SQL Server Enterprise Manager
Narzędzia graficzne do tworzenia tabel
Oracle
Indeksy Krotki są zapisywane w pliku w kolejności pojawiania się Przeszukiwanie dużego pliku w poszukiwaniu krotki może zająć
wiele czasu W celu przyspieszenia wyszukiwania krotek, na podstawie
wartości atrybutu, tworzy się indeks na tym atrybucie Stosowanie indeksów przyspiesza wyszukiwanie danych, ale
spowalnia ich zapis
Tworzenie indeksu CREATE [UNIQUE] INDEX nazwa_indeksu
ON nazwa_tabeli(nazwa_kolumny [, ...]) Przykłady:
CREATE UNIQUE INDEX indeks_studenciON studenci(nazwisko, imię)
CREATE INDEX indeks_przedmiotyON oceny(przedmiot)
Usuwanie tabel i indeksów
DROP TABLE nazwa_tabeli DROP INDEX nazwa_indeksu Przykłady:
DROP TABLE studenci DROP INDEX indeks_studenci
Wprowadzanie danych do tabel INSERT INTO nazwa_tabeli[(nazwa_kolumny [,..])]
VALUES (wartość [, ...]) INSERT INTO nazwa_tabeli[(nazwa_kolumny [,..])]
zapytanie SELECT Przykłady:
INSERT INTO studenciVALUES (’0001’, ’Jan’, ’Papkin’, ’Jan’)
INSERT INTO studenci(pid, nazwisko)VALUES (’0002’, ’Ramzes’)
INSERT INTO studenciSELECT pid, nazwisko, imie, imie_ojca FROM kandydaciWHERE …
W miejsce wartości można wpisać: DEFAULT lub NULL
Wybieranie danych SELECT [DISTINCT]
wyrażenie [AS nazwa_kolumny] [,...][FROM źródło_elementów][WHERE warunek][GROUP BY wyrażenie [,...]][HAVING warunek][{UNION | INTERSECT | EXCEPT} instrukcja_SELECT][ORDER BY wyrażenie [ASC | DESC]
Proste przykłady SELECT SELECT * FROM studenci SELECT * FROM oceny
WHERE pid = ’0001’ SELECT * FROM studenci NATURAL JOIN oceny SELECT * FROM studenci NATURAL JOIN oceny
WHERE pid='0017' SELECT DISTINCT studenci.nazwisko, studenci.imie, oceny.
przedmiot, oceny.ocena, oceny.dataFROM studenci, ocenyWHERE oceny. przedmiot = ‘OiSA'AND studenci.pid = oceny.pidORDER BY studenci.nazwisko
Klauzula SELECT Klauzula SELECT określa wynikowe kolumny, i może zawierać
Nazwy kolumn wynikowych Wyrażenia zawierające funkcje, nazwy kolumn i stałe Stosując AS można nadać wynikowym kolumnom nazwy
inne od domyślnych Symbol * oznacza wszystkie kolumny Dyrektywę DISTINCT likwidującą powtórzenia wierszy
Nazwy kolumn: nazwa_tabeli.nazwa_kolumny nazwa_kolumny – jeśli nazwa kolumny jednoznacznie
określa tabelę, z której pochodzi (brak w źródle elementów kolumn o tych samych nazwach)
Wyrażenia arytmetyczne Operatory: +, -, *, / Funkcje matematyczne: ABS(x), POWER(x,y), SQRT(x),
RAND() – generuje liczbę losową z zakresu od 0 do 1 Funkcje zaokrąglania liczb:
CEILING(x) – funkcja zaokrągla swój argument w górę do najbliższej liczy całkowitej (Oracle – CEIL(x))
FLOOR(x) – funkcja zaokrągla swój argument w dół do najbliższej liczy całkowitej
ROUND(x,n) – zaokrągla liczbę x do n miejsc po przecinku Jeśli w wyrażeniu matematycznym choć jeden z
argumentów jest NULL, to wynik tego wyrażenia zawsze jest NULL
Wyrażenia tekstowe (napisowe) Łączenie (konkatenacja) łańcuchów
Operator konkatenacji || (Oracle, dB2, PostgreSQL) 'tekst' || NULL = NULL SELECT nazwisko || ' ' || imie FROM
Funkcja CONCAT(x,y) (Oracle, dB2, MySQL) Operator + w MS SQL Server Operatory: +, & w MS Access
'tekst' + NULL = NULL 'tekst' & NULL = 'tekst'
Funkcje tekstowe LOWER(x), UPPER(x) CHARACTER_LENGTH(x), LENGTH(x) SUBSTRING(x FROM n FOR m) POSITION(x1 IN x) TRIM(ltb wzorzec FROM napis)
ltb – LEADING, TRAILING, BOTH COALESCE(x1, x2, …) – funkcja zwraca pierwszy
argument, który jest różny od NULL (używana przy łączeniu łańcuchów, z których jeden lub więcej może być NULL)
x, x1, x2 – wyrażenie łańcuchowe (napis)
Konwersje typów
CAST(wyrażenie AS typ_danych)
CAST(ocena AS NUMERIC(2, 1))
CASE (2 formy)Forma 1
CASE lista klauzul WHEN
ELSE wyrażenie skalarneEND
Klauzula WHEN ma postać: WHEN wyrażenie_warunkowe THEN wyrażenie_skalarne
Forma 2 CASE wyrażenie_skalarne lista klauzul WHEN
ELSE wyrażenie skalarneEND
Klauzula WHEN ma postać: WHEN wyrażenie_skalarne THEN wyrażenie_skalarne
Klauzule WHEN są wykonywane kolejno, pierwszy spełniony warunek określa wynik końcowy i sprawdzanie klauzul zostaje zakończone
Przykład użycia CASE (2 formy)SELECT ocena,CASE WHEN ocena > 4 THEN 'gratuluję' WHEN ocena > 3 THEN 'dobrze' WHEN ocena > 2 THEN 'nienajlepiej' WHEN ocena = 2 THEN 'może następnym razem'END AS "komentarz 1",CASE ocena WHEN 5 THEN 'gratuluję' WHEN 4.5 THEN 'też gratuluję' WHEN 4 THEN 'dobrze' WHEN 3.5 THEN 'no średnio' WHEN 3 THEN 'nienajlepiej' ELSE 'może następnym razem'END AS "komentarz 2"FROM oceny
Funkcje agregujące Funkcje agregujące wyznaczają jedną wartość z grupy wartości
w kolumnie – grupy wierszy określa klauzula GROUP BY COUNT – zlicz ilość wszystkich wartości (w kolumnie)
różnych od NULL COUNT(*) – zlicza wszystkie wiersze
AVG – oblicza średnią ze wszystkich wartości SUM – sumuje wartości MAX – zwraca wartość największą MIN – zwraca wartość najmniejszą
W przypadku użycia jednocześnie wyrażeń i funkcji agregujących wszystkie wyrażenia muszą wystąpić w klauzuli GROUP BY
Klauzula FROM Klauzula FROM zawiera „wyrażenie tabelowe” określające źródło danych dla
zapytania Wyrażenie tabelowe klauzuli FROM może zawierać
Listę tabel i perspektyw źródłowych A, B – oznacza iloczyn kartezjański (złączenie krzyżowe) tabel A i B
A, B = A CROSS JOIN B Złączenia tabel
A NATURAL [typ] JOIN B – złączenie naturalne (po kolumnach o tych samych nazwach w obu tabelach)
A [typ] JOIN B ON warunek A [typ] JOIN B USING (kolumna [,...])
Typy złączeń zewnętrznych:{LEFT | RIGHT | FULL} [OUTER]
Podzapytania – umieszczone w nawiasach i z nadanymi aliasami Tabelom można nadać zastępcze nazwy nazywane: aliasami, nazwami
skorelowanymi i zmiennymi zakresu format: nazwa_tabeli_źródłowej [AS] alias nadawanie aliasów tabelom źródłowym stosuje się przy „samozłączeniach”
tabel alias trzeba nadać wynikowi podzapytania, które może być użyte w zastępstwie
tabeli
Przykład samozłączenia
select "PRACOWNICY"."FIRST_NAME" as "Imię", "PRACOWNICY"."LAST_NAME" as "Nazwisko", "SZEFOWIE"."FIRST_NAME" as "Imię(szefa)", "SZEFOWIE"."LAST_NAME" as "Nazwisko(szefa)"
from "EMPLOYEES" "PRACOWNICY" LEFT JOIN
"EMPLOYEES" "SZEFOWIE" ON "PRACOWNICY"."MANAGER_ID"="SZEFOWIE"."EMPLOYEE_ID"
Klauzula WHERE
Zawiera warunek selekcji wierszy tabeli wynikowej nazywany często wyrażeniem ograniczającym
Warunek (predykat) jest wyrażeniem logicznym (funkcją zdaniową) – w tabeli wynikowej znajdą się tylko wiersze spełniające warunek
Predykat może zawierać: nazwy kolumn, wyrażenia logiczne, operatory porównań, funkcje i zagnieżdżone instrukcje SELECT (podzapytania)
Predykaty mogą mieć wartość logiczną TRUE, FALSE lub NULL Na logicznym rachunku predykatów opiera się rachunek
relacyjny – w przypadku języka SQL jest to rachunek relacyjny na krotkach
Predykaty - przykłady
Porównania: =, <, >, <=, >=, <> a >= b; a <b; itp.
BETWEEN: x BETWEEN 23 AND 143 x >= 23 AND x <= 143 IN: x IN (1, 2, 3); x IN (SELECT y FROM tabela_A) LIKE: nazwisko LIKE ’Kowal%’
’_’ – zastępuje dowolny pojedynczy znak’%’ – zastępuje ciąg pusty lub składający się z dowolnej ilości znakówW programie MS Access znaki ’_’, ’%’ są zastąpione przez ’?’, ’*’
NULL: x IS NULL; y IS NOT NULL EXISTS:
EXISTS (SELECT * FROM zakupy WHERE id_klienta=’0123’) OVERLAPS
Porównania z wynikami podzapytań
ANY, SOME X > ANY (SELECT … ) X > ANY (1,2,3) ≡ X >1 X <= ANY (1,2,3) ≡ X <=3
ALL X > ALL (SELECT … ) X > ALL (1,2,3) ≡ X >3 X <= ALL (1,2,3) ≡ X <=1
UNIQUE (podzapytanie) MATCH
Klauzule GROUP BY i HAVING Klauzula GROUP BY jest używana do definiowania grup
wyjściowych wierszy Dla grup wierszy można używać funkcji agregujących (COUNT,
MIN, MAX,SUM, AVG) Klauzula HAVING (podobnie jak WHERE) odrzuca grupy
wierszy nie spełniające warunku (predykatu)
Przykład zapytania grupującego
SELECT studenci.nazwisko || studenci.imie AS student, srednie."średnia"
FROM (SELECT oceny.id_studenta, AVG(oceny.ocena) AS "średnia" FROM oceny GROUP BY oceny.id_studenta) srednie
NATURAL JOIN studenci
UNION, INTERSECT, EXCEPT, ORDER BY
UNION – operator sumowania wyników dwóch instrukcji SELECT
INTERSECT – operator przecięcia wyników dwóch instrukcji SELECT
EXCEPT – operator różnicy wyników dwóch instrukcji SELECT ORDER BY – klauzula określająca kryterium sortowania
ASC – oznacza kolejność sortowania rosnącą (domyślna) DESC – oznacza kolejność sortowania malejącą
Przykład UNION
SELECT 'student' AS funkcja, nazwisko AS "Nazwisko", imie AS "Imię" FROM studenciUNIONSELECT "Stopien_naukowy", "Nazwisko", "Imie"FROM wykladowcyORDER BY 2
Tworzenie perspektyw CREATE VIEW nazwa[(lista kolumn)]
AS (instrukcja_SELECT) Perspektywa (widok) jest tabelą wirtualną Perspektywa jest traktowana jak tabela, ale jej definicja zawiera
instrukcję SELECT Kiedy w instrukcji używa się perspektywy, wynik zapytania staje
się jej zawartością na czas trwania instrukcji Przykład
Tworzenie schematu Obiekty bazy danych mogą być grupowane w schematy Nazwy obiektów muszą być unikalne w obrębie schematu,
ale nie muszą się różnić miedzy schematami CREATE SCHEMA nazwa_schematu AUTHORIZATION
identyfikator_uprawnień
CREATE SCHEMA student1 AUTHORIZATION student1
Usuwanie danych DELETE FROM nazwa_tabeli
WHERE wyrażenie_ograniczające Przykłady:
DELETE FROM studenciWHERE pid = ’0001’
DELETE FROM studenciWHERE pid < ’0009’
Aktualizacja danych UPDATE nazwa_tabeli SET nazwa_kolumny = wyrażenie [,…]
WHERE wyrażenie_ograniczające Przykłady
UPDATE płace SET płaca = płaca * 2WHERE nazwisko = ’Kowalski’
UPDATE płace SET płaca = płaca + 10WHERE nazwisko LIKE ’Kow%’
Obsługa dużych obiektów Współczesne bazy danych często muszą przechowywać duże
obiekty takie jak Obiekty graficzne – fotografie osób, odcisków palców, wzory
podpisów itp. Pliki dźwiękowe Programy Duże obiekty tekstowe
Do przechowywania dużych obiektów służą typy danych BLOB (Binary Large Object) CLOB (Chracter Large Object) NCLOB (National Chracter Large Object)
Nawiązanie połączenia z SZBD CONNECT TO {DEFAULT |
nazwa_serwera[AS nazwa połączenia][USER nazwa_użytkownika] }
Przykłady CONNECT student/hasło@localhost:1521/XE (ORACLE) PSQL [opcje] [nazwa_bazy_danych [nazwa_użytkownika]]
(PostgreSQL)\connect [nazwa_bazy_danych [nazwa_użytkownika]]