Основу языка SQL составляют операторы, условно разбитые не несколько групп по выполняемым функциям.
Можно выделить следующие группы операторов (перечислены не все операторы SQL):
Операторы DDL (Data Definition Language) - операторы определения объектов базы данных
· CREATE SCHEMA - создать схему базы данных
· DROP SHEMA - удалить схему базы данных
· CREATE TABLE - создать таблицу
· ALTER TABLE - изменить таблицу
· DROP TABLE - удалить таблицу
· CREATE DOMAIN - создать домен
· ALTER DOMAIN - изменить домен
· DROP DOMAIN - удалить домен
· CREATE COLLATION - создать последовательность
· DROP COLLATION - удалить последовательность
· CREATE VIEW - создать представление
· DROP VIEW - удалить представление
Операторы DML (Data Manipulation Language) - операторы манипулирования данными
· SELECT - отобрать строки из таблиц
· INSERT - добавить строки в таблицу
· UPDATE - изменить строки в таблице
· DELETE - удалить строки в таблице
· COMMIT - зафиксировать внесенные изменения
· ROLLBACK - откатить внесенные изменения
Операторы защиты и управления данными
· CREATE ASSERTION - создать ограничение
· DROP ASSERTION - удалить ограничение
· GRANT - предоставить привилегии пользователю или приложению на манипулирование объектами
· REVOKE - отменить привилегии пользователя или приложения
Кроме того, есть группы операторов установки параметров сеанса, получения информации о базе данных, операторы статического SQL, операторы динамического SQL.
Наиболее важными для пользователя являются операторы манипулирования данными (DML).
Примеры использования операторов манипулирования данными
INSERT - вставка строк в таблицу
Пример 1 . Вставка одной строки в таблицу:
VALUES (4, "Иванов");
UPDATE - обновление строк в таблице
Пример 3 . Обновление нескольких строк в таблице:
SET PNAME = "Пушников"
WHERE P.PNUM = 1;
DELETE - удаление строк в таблице
Пример 4 . Удаление нескольких строк в таблице:
WHERE P.PNUM = 1;
Примеры использования оператора SELECT
Оператор SELECT является фактически самым важным для пользователя и самым сложным оператором SQL. Он предназначен для выборки данных из таблиц, т.е. он, собственно, и реализует одно их основных назначение базы данных - предоставлять информацию пользователю.
Оператор SELECT всегда выполняется над некоторыми таблицами, входящими в базу данных.
Замечание . На самом деле в базах данных могут быть не только постоянно хранимые таблицы, а также временные таблицы и так называемые представления. Представления - это просто хранящиеся в базе данные SELECT-выражения. С точки зрения пользователей представления - это таблица, которая не хранится постоянно в базе данных, а "возникает" в момент обращения к ней. С точки зрения оператора SELECT и постоянно хранимые таблицы, и временные таблицы и представления выглядят совершенно одинаково. Конечно, при реальном выполнении оператора SELECT системой учитываются различия между хранимыми таблицами и представлениями, но эти различия скрыты от пользователя.
Результатом выполнения оператора SELECT всегда является таблица. Таким образом, по результатам действий оператор SELECT похож на операторы реляционной алгебры. Любой оператор реляционной алгебры может быть выражен подходящим образом сформулированным оператором SELECT. Сложность оператора SELECT определяется тем, что он содержит в себе все возможности реляционной алгебры, а также дополнительные возможности, которых в реляционной алгебре нет.
Порядок выполнения оператора SELECT
Для того чтобы понять, как получается результат выполнения оператора SELECT, рассмотрим концептуальную схему его выполнения. Эта схема является именно концептуальной, т.к. гарантируется, что результат будет таким, как если бы он выполнялся шаг за шагом в соответствии с этой схемой. На самом деле, реально результат получается более изощренными алгоритмами, которыми "владеет" конкретная СУБД.
Стадия 1. Выполнение одиночного оператора SELECT
Если в операторе присутствуют ключевые слова UNION, EXCEPT и INTERSECT, то запрос разбивается на несколько независимых запросов, каждый из которых выполняется отдельно:
Шаг 1 (FROM) . Вычисляется прямое декартовое произведение всех таблиц, указанных в обязательном разделе FROM. В результате шага 1 получаем таблицу A.
Шаг 2 (WHERE) . Если в операторе SELECT присутствует раздел WHERE, то сканируется таблица A, полученная при выполнении шага 1. При этом для каждой строки из таблицы A вычисляется условное выражение, приведенное в разделе WHERE. Только те строки, для которых условное выражение возвращает значение TRUE, включаются в результат. Если раздел WHERE опущен, то сразу переходим к шагу 3. Если в условном выражении участвуют вложенные подзапросы, то они вычисляются в соответствии с данной концептуальной схемой. В результате шага 2 получаем таблицу B.
Шаг 3 (GROUP BY) . Если в операторе SELECT присутствует раздел GROUP BY, то строки таблицы B, полученной на втором шаге, группируются в соответствии со списком группировки, приведенным в разделе GROUP BY. Если раздел GROUP BY опущен, то сразу переходим к шагу 4. В результате шага 3 получаем таблицу С.
Шаг 4 (HAVING) . Если в операторе SELECT присутствует раздел HAVING, то группы, не удовлетворяющие условному выражению, приведенному в разделе HAVING, исключаются. Если раздел HAVING опущен, то сразу переходим к шагу 5. В результате шага 4 получаем таблицу D.
Шаг 5 (SELECT) . Каждая группа, полученная на шаге 4, генерирует одну строку результата следующим образом. Вычисляются все скалярные выражения, указанные в разделе SELECT. По правилам использования раздела GROUP BY, такие скалярные выражения должны быть одинаковыми для всех строк внутри каждой группы. Для каждой группы вычисляются значения агрегатных функций, приведенных в разделе SELECT. Если раздел GROUP BY отсутствовал, но в разделе SELECT есть агрегатные функции, то считается, что имеется всего одна группа. Если нет ни раздела GROUP BY, ни агрегатных функций, то считается, что имеется столько групп, сколько строк отобрано к данному моменту. В результате шага 5 получаем таблицу E, содержащую столько колонок, сколько элементов приведено в разделе SELECT и столько строк, сколько отобрано групп.
Стадия 2. Выполнение операций UNION, EXCEPT, INTERSECT
Если в операторе SELECT присутствовали ключевые слова UNION, EXCEPT и INTERSECT, то таблицы, полученные в результате выполнения 1-й стадии, объединяются, вычитаются или пересекаются.
Стадия 3. Упорядочение результата
Если в операторе SELECT присутствует раздел ORDER BY, то строки полученной на предыдущих шагах таблицы упорядочиваются в соответствии со списком упорядочения, приведенном в разделе ORDER BY.
SQL (Structured Query Language - «язык структурированных запросов») - универсальный компьютерный язык, применяемый для создания, модификации и управления данными в реляционных базах данных. Язык SQL основывается на реляционной алгебре и представляет собой совокупность операторов.
Существует 4 группы операторов. Рассмотрим группу операторов манипуляции данными (Data Manipulation Language, DML, SQL DML )
Выбор данных
Выбор данных представляет собой наиболее часто встречающуюся операцию, выполняемую с помощью SQL. Оператор SELECT - один из самых важных операторов этого языка, применяемый для выбора данных. Синтаксис этого оператора имеет следующий вид:
SELECT column FROM table
Операторы SELECT должны содержать слова SELECT и FROM; другие ключевые слова являются необязательными.
За ключевым словом SELECT следуют сведения о том, какие именно поля необходимо включить в результирующий набор данных. Звездочка (*) обозначает все поля таблицы, например:
Для выбора одной колонки применяется следующий синтаксис:
SELECT Company
Пример выбора нескольких колонок имеет вид:
SELECT Company, Phone, Mail
Для указания имен таблиц, из которых выбираются записи, применяется ключевое слово FROM, например:
SELECT * FROM Customers
Этот запрос возвратит все поля из таблицы Customers.
Для фильтрации результатов, возвращаемых оператором SELECT, можно использовать предложение WHERE (необязательное)
SELECT * FROM Products WHERE Category = 4
В предложении WHERE можно использовать различные выражения,
WHERE expression1 [{AND | OR} expression2 …]
например:
SELECT * FROM Products WHERE Category = 2 AND Postavshik > 10
SELECT Name, Price FROM Products WHERE Category= 3 OR Price < 50
Можно использовать такие операторы:
< Меньше
<= Меньше или равно
<> Не равно
> Больше
>= Больше или равно
Предложение ORDER BY (необязательное) применяется для сортировки результирующего набора данных по одной или нескольким колонкам. Для определения порядка сортировки используются ключевые слова ASC (по возрастанию) или DESC (по убыванию). По умолчанию данные сортируются по возрастанию.
Модификация данных
Помимо извлечения данных язык SQL может быть использован для обновления и удаления данных, копирования записей в другие таблицы и выполнения других операций. Ниже мы рассмотрим операторы UPDATE, DELETE и INSERT, используемые для решения некоторых из этих задач.
Оператор UPDATE
Для изменения значений в одной или нескольких колонках таблицы применяется оператор UPDATE. Синтаксис этого оператора имеет вид:
UPDATE table SET column1 = expression1 WHERE criteria
Выражение в предложении SET может быть константой или результатом вычислений. Например, для повышения цен всех продуктов, стоящих меньше 10 долл., можно выполнить следующий запрос:
UPDATE Products SET Price = Price * 1.1 WHERE Price < 10
Оператор DELETE
Для удаления строк из таблиц следует использовать оператор DELETE, синтаксис которого имеет вид:
DELETE FROM table WHERE criteria
Удалить все продукты стоимость которых меньше 100.
SQL (в интерактивном режиме).12.1. Общее представление об основных операторах языка SQL
Как уже отмечалось в "Программное обеспечение работы с современными базами данных" , все операторы языка SQL разделяются на три составные части: DDL – язык определения данных, DCL – язык управления данными, DML – язык обработки данных .
Приведем примеры основных операторов из вышеуказанных частей (без описания синтаксиса). Описание синтаксиса операторов SQL можно посмотреть в многочисленных книгах по языку SQL , в меню "Справка" конкретных СУБД .
Операторы разграничения доступа пользователей к объектам базы данных (DCL) .
GRANT – создание в системе безопасности записи, разрешающей пользователю работать с данными или выполнять определенные операции SQL .
DENY - создание в системе безопасности записи, запрещающей доступ для определенной учетной записи.
Операторы определения данных (язык DDL) .
Соответствующие операторы предназначены для создания, удаления, изменения основных объектов модели данных реляционных СУБД : таблиц, представлений, индексов.
CREATE TABLE <имя> - создание новой таблицы в базе данных.
DROP TABLE <имя> - удаление таблицы из базы данных .
ALTER TABLE <имя> - изменение структуры существующей таблицы или ограничений целостности, задаваемых для данной таблицы.
При выполнении аналогичных операций с представлениями или индексами в указанных операторах вместо служебного слова TABLE записывается слово VIEW ( представление ) или слово INDEX ( индекс )
Операторы манипулирования данными (язык DML) .
Операторы DML работают с базой данных и используются для изменения данных и получения необходимых сведений.
SELECT – выборка строк, удовлетворяющих заданным условиям. Оператор реализует, в частности, такие операции реляционной алгебры как " селекция " и " проекция ".
UPDATE – изменение значений определенных полей в строках таблицы, удовлетворяющих заданным условиям.
INSERT – вставка новых строк в таблицу.
DELETE – удаление строк таблицы, удовлетворяющих заданным условиям. Применение этого оператора учитывает принципы поддержки целостности, поэтому он не всегда может быть выполнен корректно.
12.2 Интерактивный режим работы с SQL (интерактивный SQL)
Соответствующий режим предусматривает непосредственную работу пользователя с базой данных по следующему алгоритму: используя прикладную программу (клиентское приложение ) или стандартную утилиту, входящую в СУБД , пользователь :
- устанавливает соединение с БД (подтверждая наличие прав доступа);
- вводит соответствующий оператор SQL, при необходимости в режиме диалога вводит дополнительную информацию;
- инициирует выполнение команды.
Текст запроса поступает в
Оператор языка SQL SELECT предназначен для запросов на выборку данных из базы данных. Он может быть использован как без условий (выбор всех строк во всех столбцах или всех строк в определённых столбцах), так и с многочисленными условиями (выбор определённых строк), которые заданы в секции WHERE. Ознакомимся со средствами SQL, которыми можно задавать эти условия на выборку данных, а также узнаем, как использовать оператор SELECT в подзапросах.
SELECT для выбора столбцов таблицы
Запрос с оператором SELECT для выбора всех столбцов таблицы имеет следующий синтаксис:
SELECT * FROM ИМЯ_ТАБЛИЦЫ
То есть для выбора всех столбцов таблицы после слова SELECT нужно ставить звёздочку.
Пример 1. Есть база данных фирмы - Company. В ней есть таблица Org (Структура фирмы) и Staff (Сотрудники). Требуется выбрать из таблиц все столбцы. Соответствующий запрос для выбора всех столбцов из таблицы Org выглядит следующим образом:
SELECT * FROM ORG
Этот запрос вернёт следующее (для увеличения картинки щёлкнуть по ней левой кнопкой мыши):
Запрос для выбора всех столбцов из таблицы Staff выглядит следующим образом:
SELECT * FROM STAFF
Этот запрос вернёт следующее:
Для выбора определённых столбцов таблицы нам потребуется вместо звёздочки перечислить через запятую названия всех столбцов, которые требуется выбрать:
SELECT ВЫБИРАЕМЫЕ_СТОЛБЦЫ FROM ИМЯ_ТАБЛИЦЫ
Пример 2. Пусть требуется из таблицы Org выбрать столбцы Depnumb и Deptname, в которых содержатся данные соответственно о номерах отделов фирмы и об их названиях. Запрос для получения такой выборки будет следующим:
SELECT DEPNUMB, DEPTNAME FROM ORG
А из таблицы Staff нужно выбрать столбцы DEPT, NAME, JOB, в которых содержатся соответственно данные о номере отдела, в котором трудится сотрудник, его имени и должности:
SELECT DEPT, NAME, JOB FROM STAFF
Для выбора определённых строк таблицы вместе с оператором SELECT уже потребуется ключевое слово WHERE, указывающее на некоторое значение или несколько значений, содержащиеся в интересующих нас строках. Наиболее простые условия задаются при помощи операторов сравнения и равенства (, =), а также ключевого слова IS. Условий может быть несколько, тогда они перечисляются с использованием ключевого слова AND. Запросы для выбора строк имеют следующий синтаксис:
Пример 4. В предыдущем примере мы выбирали строки из таблицы только по значению одного столбца - DEPT. Пусть теперь нужно выбрать данные о сотрудниках, которые работают в 38-м отделе и должность которых - служащий (Clerk). Для этого в секции WHERE соответствующие значения нужно перечислить с использованием слова AND:
Пример 5. Пусть нужно выбрать из таблицы Staff идентификаторы и имена тех сотрудников, размер комиссии которых - неопределённый. Для этого в секции WHERE перед указанием значения столбца COMM - NULL нужно ставить не знак равенства, а слово IS:
Этот запрос вернёт следующие данные:
Для указания значений в строках, которые требуется выбрать, используются и знаки сравнения.
Использование SELECT и предикатов IN, OR, BETWEEN, LIKE
Предикаты - слова IN, OR, BETWEEN, LIKE в секции WHERE - также позволяют выбрать определённые диапазоны значений (IN, OR, BETWEEN) или значения в строках (LIKE), которые требуется выбрать из таблицы. Запросы с предикатами IN, OR, BETWEEN имеют следующий синтаксис:
Запросы с предикатом LIKE имеют следующий синтаксис:
Пример 7. Пусть требуется выбрать из таблицы Staff имена, должности и число отработанных лет сотрудников, работающих в отделах с номерами 20 или 84. Это можно сделать следующим запросом:
Результат выполнения запроса:
Пример 8. Пусть теперь требуется выбрать из таблицы Staff те же данные, что и в предыдущем примере. Запрос со словом OR аналогичен запросу со словом IN и перечислением интересующих значений в скобках. Запрос будет следующим:
Пример 9. Выберем из той же таблицы имена, должности и число отработанных лет сотрудников, зарплата которых между 15000 и 17000 включительно:
Результат выполнения запроса:
Предикат LIKE используется для выборки тех строк, в значениях которых встречаются символы, указанные после предиката между апострофами (").
Пример 10. Выберем из той же таблицы имена, должности и число отработанных лет сотрудников, имена которых начинаются с буквы S и состоят из 7 символов:
Символ подчёркивания (_) означает любой символ. Результат выполнения запроса:
Пример 11. Выберем из той же таблицы имена, должности и число отработанных лет сотрудников, имена которых начинаются с буквы S и содержат любые другие буквы в любом количестве:
Символ процентов (%) означает любое количество символов. Результат выполнения запроса:
Значения, указанные с использованием предикатов IN, OR, BETWEEN, LIKE можно инвертировать при помощи слова NOT. Тогда запрашиваемые данные будут иметь противоположный смысл. Если мы используем NOT IN (20, 84), то будут выведены данные сотрудников, которые работают во всех отделах, кроме имеющих номера 20 и 84. С использованием NOT BETWEEN 15000 AND 17000 можно получить данные сотрудников, зарплата которых не входит в интервал от 15000 до 17000. Запрос с NOT LIKE выведет данные сотрудников, чьи имена не начинаются или не содержат символов, указанных с NOT LIKE.
Написать SQL запросы с SELECT и предикатами IN, NOT IN, BETWEEN самостоятельно, а затем посмотреть решения
Есть база данных "Театр". Таблица Play содержит данные о постановках. Таблица Team - о ролях актёров. Таблица Actor - об актёрах. Таблица Director - о режиссёрах. Поля таблиц, первичные и внешние ключи можно увидеть на рисунке ниже (для увеличения нажать левой кнопкой мыши).
Пример 12. Вывести список актёров, которые не разу не были утверждены на главную роль. В таблице team данные о главных ролях содержатся в столбце mainteam. Если роль - главная, то в соответствующей строке отмечено "Y".
SELECT и ORDER BY - сортировка (упорядочение) строк
Разобранные до сих пор запросы SQL SELECT возвращали строки, которые могли быть расположены в любой последовательности. Однако часто требуется отсортировать строки по порядку номеров, алфавиту и другим признакам. Для этого служит ключевое словосочетание ORDER BY. Такие запросы имеют следующий синтаксис:
Пример 15. Пусть требуетя выбрать из таблицы Staff сотрудников, работающих в отделе с номером 84 и отсортировать (упорядочить) записи по числу отработанных лет в возрастающем порядке:
Слово ASC указывает, что порядок сортировки - возрастающий. Это слово не обязательно, так как возрастающий порядок сортировки применяется по умолчанию. Результат выполнения запроса:
Пример 16. Пусть требуетя выбрать те же данные, что и в предыдущем примере, но отсортировать (упорядочить) записи по числу отработанных лет в убывающем порядке:
Слово DESC указывает, что порядок сортировки - убывающий. Результат выполнения запроса:
SELECT и DISTINCT - удаление дубликатов строк
Когда для значений строк таблицы не задано условие уникальности, в результатах запроса могут встретиться одинаковые строки. Часто требуется вывести лишь уникальные строки. Это делается при помощи выражения DISTINCT после оператора SELECT.
Пример 17. Пусть требуетcя узнать, какие существуют отделы и какие должности среди отделов, номера которых меньше 30. Это можно сделать при помощи следующего запроса:
Результат выполнения запроса:
Оператор SELECT в подзапросах SQL
До сих пор мы разбирали конструкции SQL с оператором SELECT, в которых условия, по котором выбираются данные, и сами выбираемые данные содержатся в одной и той же таблице базы данных. На практике часто бывает, что данные, которые надо выбрать, содержатся в одной таблице, а условия - в другой. Здесь на помощь приходят подзапросы: значения условия отбора возвращаются из другого запроса (вложенного запроса), начинающегося также с SELECT. Запросы с подзапросами могут выдавать как одну, так и несколько строк.
Пример 18. Все те же таблицы ORG и STAFF. Пусть требуетcя узнать, в каком подразделении работает сотрудник с идентификационным номером 280, и где это подразделение расположено. Но информация о подразделениях хранится в таблице ORG, а информация о сотрудниках - в таблице STAFF. Это можно сделать при помощи следующего запроса с подзапросом, в котором внешний SELECT обращается к таблице ORG, а внутренний SELECT - к таблице STAFF:
Результат выполнения запроса:
Пример 19. Пусть теперь требуетcя узнать, в каких подразделениях (без дублирования) работают сотрудники с заработной платой менее 13000. Для этого в секции WHERE внешнего SELECT (запрос к таблице ORG) задаётся условие, принимающее диапазон значений (IN), а внутренний SELECT (к таблице STAFF) как раз возвращает требуемый диапазон значений:
Реляционные базы данных и язык SQL