Описание столбцов результирующей таблицы
СОДЕРЖАНИЕ
Введение. 2
1. Обзор языка SQL.. 3
1. Основы синтаксиса языка SQL.. 7
2. Типы данных языка SQL.. 9
3. Манипулирование таблицами. 11
3.1 Создание таблицы.. 11
3.2 Модификация таблицы.. 11
3.3 Удаление таблицы.. 12
4. Добавление строк в таблицу. 13
5. Выборка данных из таблиц. 14
5.1 Описание столбцов результирующей таблицы.. 14
5.2 Описание критерия выборки содержимого строк результирующей таблицы.. 17
5.3 Упорядочивание и группирование строк результирующей таблицы.. 18
5.4 Выборка из нескольких таблиц. 19
6. Манипулирование строками таблиц. 20
6.1 Удаление строк. 20
6.2 Модификация строк. 20
Заключение. 21
Список используемой литературы.. 22
Введение
SQL (обычно произносимый как "СИКВЭЛ" или "ЭСКЮЭЛЬ") символизирует собой Структурированный Язык Запросов. Это - язык, который дает Вам возможность создавать и работать в реляционных базах данных, являющихся наборами связанной информации, сохраняемой в таблицах.
Информационное пространство становится более унифицированным. Это привело к необходимости создания стандартного языка, который мог бы использоваться в большом количестве различных видов компьютерных сред. Стандартный язык позволит пользователям, знающим один набор команд, использовать их для создания, нахождения, изменения и передачи информации - независимо от того, работают ли они на персональном компьютере, сетевой рабочей станции, или на универсальной ЭВМ.
|
|
|
В нашем все более и более взаимосвязанном компьютерном мире, пользователь снабженый таким языком, имеет огромное преимущество в использовании и обобщении информации из ряда источников с помощью большого количества способов.
Элегантность и независимость от специфики компьютерных технологий, а также его поддержка лидерами промышленности в области технологии реляционных баз данных, сделало SQL (и, вероятно, в течение обозримого будущего оставит его) основным стандартным языком. По этой причине, любой, кто хочет работать с базами данных 90-х годов, должен знать SQL.
Стандарт SQL определяется ANSI (Американским Национальным Институтом Стандартов) и в данное время также принимается ISO (Международной Организацией по Стандартизации). Однако, большинство коммерческих программ баз данных расширяют SQL без уведомления ANSI, добавляя различные особенности в этот язык, которые, как они считают, будут весьма полезны. Иногда они несколько нарушают стандарт языка, хотя хорошие идеи имеют тенденцию развиваться и вскоре становиться стандартами "рынка" сами по себе в силу полезности своих качеств.
Обзор языка SQL
Язык SQL (Structured Query Language - структурированный язык запросов) представляет собой стандартный высокоуровневый язык описания данных и манипулирования ими в системах управления базами данных (СУБД), построенных на основе реляционной модели данных.
|
|
|
Язык SQL был разработан фирмой IBM в конце 70-х годов. Первый международный стандарт языка был принят международной стандартизирующей организацией ISO в 1989 г., а новый (более полный) - в 1992 г.. В настоящее время все производители реляционных СУБД поддерживают с различной степенью соответствия стандарт SQL92.
Единственной структурой представления данных (как прикладных, так и системных) в реляционной базе данных (БД) является двумерная таблица. Любая таблица может рассматриваться как одна из форм представления теоретико-множественного понятия отношение (relation), отсюда название модели данных - реляционная.
В реляционной модели данных таблица обладает следующими основными свойствами:
1. идентифицуруется уникальным именем;
2. имеет конечное (как правило, постоянное) ненулевое количество столбцов;
3. имеет конечное (возможно, нулевое) число строк;
4. столбцы таблицы идентифицируются своими уникальными именами и номерами;
5. содержимое всех ячеек столбца принадлежит одному типу данных (т.е. столбцы однородны), содержимым ячейки столбца не может быть таблица;
|
|
|
6. строки таблицы не имеют какой-либо упорядоченности и идентифицируются только своим содержимым (т.е. понятие номер строки не определено);
7. в общем случае ячейки таблицы могут оставаться пустыми (т.е. не содержать какого-либо значения), такое их состояние обозначается как NULL.
На содержимое таблиц допустимо накладывать ограничения в виде:
1. требования уникальности содержимого каждой ячейки какого-либо столбца и/или совокупности ячеек в строке, относящихся к нескольким столбцам;
2. запрета для какого-либо столбца (столбцов) иметь пустые (NULL) ячейки.
Ограничение в виде требования уникальности тесно связано с понятием ключа таблицы. Ключом таблицы называется столбец или комбинация столбцов, содержимое ячеек которого(ых) используется для прямого доступа (быстрого определения местоположения) к строкам таблицы. Различают ключи первичный (он может быть только единственным для каждой таблицы) и вторичные. Первичный ключ уникален и однозначно идентифицирует строку таблицы. Столбец строки, определенный в качестве первичного ключа, не может содержать пустое (NULL) значение в какой-либо своей ячейке. Вторичный ключ определяет местоположение, в общем случае, не одной строки таблицы, а нескольких подобных (в любом случае ускоряя доступ к ним, хотя не в такой степени как ключ первичный).
|
|
|
Ключи используются внутренними механизмами СУБД для оптимизации затрат на доступ к строкам таблиц (путем, например, их физического упорядочения по значениям ключей или построения двоичного дерева поиска).
Основными операциями над таблицами являются следующие.
1. Проекция - построение новой таблицы из исходной путем включения в нее избранных столбцов исходной таблицы.
2. Ограничение - построение новой таблицы из исходной путем включения в нее тех строк исходной таблицы, которые отвечают некоторому критерию в виде логического условия (ограничения).
3. Объединение - построение новой таблицы из 2-ух или более исходных путем включения в нее всех строк исходных таблиц (при условии, конечно, что они подобны).
4. Декартово произведение - построение новой таблицы из 2-ух или более исходных путем включения в нее строк, образованных всеми возможными вариантами конкатенации (слияния) строк исходных таблиц. Количество строк новой таблицы определяется как произведение количеств строк всех исходных таблиц.
Пречисленные выше 4 операции создают базис, на основе которого может быть построено большинство (но не все) практически полезных запросов на извлечение информации из реляционной БД.
Кроме перечисленных выше в языке SQL реализованы операции модификации содержимого строк таблицы и пополнения таблицы новыми строками (что теоретически может рассматриваться как операция объединения), а также операции управления таблицами.
Рассмотренные выше операции над таблицами реляционной БД обладая функциональной полнотой, будучи реализованы на практике в своем чистом каноническом виде, как правило, крайне неэкономичны (в первую очередь это относится к комбинации операций ограничения и декартового произведения). Разработчики реальных реляционных СУБД прибегают ко всевозможным приемам и ухищрениям для минизации вычислительных затрат (в первую очередь, машинного времени) при выполнении этих операций. Общим способом, нашедшим отражение в языке SQL, повышения эффективности выполнения запросов в реляционных СУБД являются импользование ключей индексов.
Индексом называется скрытая от пользователя вспомогательная управляющая структура, обеспечивающая прямой (или квази-прямой) метод доступа к строкам таблицы, позволяющий исключить последовательный просмотр всех строк таблицы для обнаружения отвечающих некоторому критерию поиска. Индексы неявным образом (скрытно от пользователя) автоматически создаются для всех ключей таблицы.
В настоящее время наибольшее распространение получили реляционные SQL СУБД двух групп:
1. мощные крупные коммерческие СУБД, ориентированные на хранение огромных объемов информации (от гигабайт);
2. мобильные компактные свободно распространяемые (в том числе и в исходных кодах) СУБД, использование которых оправдано и для БД объемом всего лишь в десятки килобайт.
Наиболее известными СУБД первой группы являются:
· Sybase SQLserver фирмы Sybase, Inc.;
· Oracle фирмы Oracle Corporation;
· Ingres фирмы Computer Associates International;
· Informix фирмы Informix Corporation.
К наиболее популярным СУБД второй группы относятся:
· PostgreSQL организации PostgreSQL;
· microSQL фирмы Hughes Technologies Pty. Ltd.;
· mySQL фирмы T.C.X DataKonsult AB.
В данном учебном пособии практические упражнения, которые может выполнить обучающийся после изучения основ языка SQL, реализуются средствами СУБД mySQL.
SQL-сервер реализует собственно хранение данных и манипулирование ими. Он принимает запросы на языке SQL от своих клиентов, выполняет их и возвращает результаты (чаще всего в виде вновь построенных таблиц) клиентам. Для общения с клиентами используется специальный протокол (как правило, реализованный в виде протокола прикладного уровня стека сетевых протоколов TCP/IP).
Клиентскую часть СУБД составляют клиенты трех основных типов.
· Интерактивные клиенты, обеспечивающие пользователю-человеку возможность общения с SQL-сервером непосредственно с помощью языка SQL.
· ИПП-клиенты, обеспечивающие интерфейс прикладного программирования (ИПП) прикладным программам, использующим средства SQL-сервера. Такой ИПП может быть средством общения прикладной программы с SQL-сервером на языке SQL или набором стандартных функций доступа к реляционной SQL БД без формирования символьных строк запросов (например, стандартный интерфейс ODBC).
· WWW-клиенты, встраиваемые в World Wide Web-сервера и обеспечивающие доступ к информационным возможностям SQL-сервера пользователям сети Internet по протоколу HTTP (протоколу передачи гипертекстовых документов).
Именно WWW-клиент СУБД mySQL используется в учебном пособии для выполнения практических упражнений.
Основы синтаксиса языка SQL
Программа на языке SQL представляет собой простую линейную последовательность операторов языка SQL. Язык SQL в своем чистом виде операторов управления порядком выполнения запросов к БД (типа циклов, ветвлений, переходов) не имеет.
Операторы языка SQL строятся с применением:
· зарезервированных ключевых слов;
· идентификаторов (имен) таблиц и столбцов таблиц;
· логических, арифметических и строковых выражений, используемых для формирования критериев поиска информации в БД и для вычисления значений ячеек результирующих таблиц;
· идентификаторов (имен) операций и функций, используемых в выражениях.
Все ключевые слова, имена функций и, как правило, имена таблиц и столбцов представляются 7-мибитными символами кодировки ASCII (иначе говоря - латинскими буквами).
В языке SQL не делается различия между прописными (большими) и строчными (маленькими) буквами, т.е., например, строки SELECT, Select, select представляют собой одно и то же ключевое слово.
Для конструирования имен таблиц и их столбцов допустимо использовать буквы, цифры и знак _ (подчеркивание), но первым символом имени обязательно должна быть буква.
Запрещено использование ключевых слов и имен функций в качестве идентификаторов таблиц и имен столбцов. Полный список ключевых слов и имен функций (а он весьма обширен) можно найти в документации на конкретную СУБД.
Оператор начинается с ключевого слова-глагола (например, CREATE - создать, UPDATE - обновить, SELECT - выбрать и т.п.) и заканчивается знаком ; (точка с запятой). Оператор записывается в свободном формате и может занимать несколько строк. Допустимыми разделителями лексических единиц в операторе являются:
· один или несколько пробелов,
· один или несколько символов табуляции,
· один или несколько символов новая строка.
При описании операторов языка SQL в учебном пособии используются следующие соглашения.
· Прописными (большими) буквами (напрмер, SELECT, FROM, WHERE) набраны зарезервированные слова.
· Курсивом (например, имя_табл, сложн_условие) набраны переменные (нетерминальные символы), подлежащие замене в реальном операторе конструкцией из терминальных символов (идентификаторов, знаков операций, имен функций и т.п.).
· В квадратные скобки ([...]) заключается необязательная часть оператора, которую можно опустить при создании реального оператора (сами квадратные скобки в текст оператора не включаются).
· Вертикальная черта (|) означает возможность выбора (или) из двух или нескольких вариантов синтаксической конструкции (сама вертикальная черта в текст оператора не включается). Подчеркнутый вариант (например, в [ ALL | DISTINCT }) является умолчательным.
· Последовательность символов , ... обозначает возможность повторения произвольное количество раз (в том числе и нулевое) предшествующей запятой конструкции. Символ , включается в реальный оператор в качестве разделителя перед каждым повторением конструкции.
К сожалению, разработчики реальных СУБД неаккуратно обращаются с требованиями стандартов языка SQL в части комментариев. Поэтому комментарии при использовании в различных СУБД в текстах программ на языке SQL могут помечаться следующими способами:
· от двойного минуса (--) до конца строки;
· от символа # до конца строки;
· между последовательностями /* и */ (стиль комментариев языка СИ).
Типы данных языка SQL
Типы данных, используемые в языке SQL для хранения информации в столбцах таблиц БД, весьма разнообразны. К сожалению, производители конкретных реляционных СУБД считают своим долгом улучшить множество типов данных, регламентируемых стандартом, реализуя свои собственные версии и расширения.
Автором учебного пособия в качестве базовых предлагается считать следующие типы данных:
· INT[(len)] - целое число длиной 4 байта, представляемое при выводе максимально len цифрами;
· SMALLINT[(len)] - целое число длиной 2 байта, представляемое при выводе максимально len цифрами;
· FLOAT[(len,dec)] - действительное число, представляемое при выводе максимально len символами с dec цифрами после десятичной точки;
· CHAR(size) - строка символов фиксированной длины размером size символов;
· VARCHAR(size) - строка символов переменной длины максимальным размером до size символов;
· BLOB (Binary Large OBject) - массив произвольных (двоичных) байтов (максимальный размер зависит от реализации, обычно это 65535 байт); этот тип данных может использоваться, например, для хранения изображений;
· DATE - астрономическая дата;
· TIME - астрономическое время.
Символьные константы (типа CHAR и VARCHAR) записываются как последовательности символов, заключенные в одиночные апострофы, например brass (латунь).
Десятичные константы (типа FLOAT) могут записываться в научной нотации как последовательности следующих компонент:
· знак числа;
· десятичное число с точкой;
· символ е;
· знак (+ или -) показателя степени;
· целое число, играющее роль показателя степени числа 10.
Например, десятичное число -0,123 может быть записано как -12.3е-2.
Отличие типов данных CHAR и VARCHAR заключается в том, что для хранения в таблице строк символов типа CHAR используется точно size байт (хотя содержание хранимых строк может быть значительно короче), в то время как для строк типа VARCHAR незанятые символами строк (пустые) байты в таблице не хранятся.
Подчеркнем, что величины len и dec (в отличие от size) не влияют на размер хранения данных в таблице, а только форматируют вывод данных из таблицы.
3. Манипулирование таблицами
Для создания, изменения и удаления таблиц в SQL БД используются операторы CREATE TABLE, ALTER TABLE и DROP TABLE.
Создание таблицы
Создание таблицы в БД реализуется оператором CREATE TABLE, имеющим следующий синтаксис
CREATE TABLE имя_табл (с_спецификация, ...);где с_спецификация имеет разнообразный синтаксис. Здесь же рассматриваются наиболее часто используемые ее формы.
1. Описание столбца таблицы
имя_столбца тип_данных [NULL]где имя_столбца - имя столбца таблицы, а тип_данных - спецификация одного из типов данных, рассмотренных в разделе Типы данных языка SQL. Необязательное ключевое слово NULL означает, что ячейкам данного столбца разрешено быть пустыми (т.е. не содержать какого-либо значения).
2. Описание столбца таблицы
имя_столбца тип_данных NOT NULL [DEFAULT по_умолч] [PRIMARY KEY]где конструкция NOT NULL запрещает иметь в таблице пустые ячейки в данном столбце. Конструкция PRIMARY KEY указывает, что содержимое столбца будет играть роль первичного ключа для создаваемой таблицы. Конструкция DEFAULT по_умолч переопределяет имеющееся для столбцов каждого типа данных значение по умолчанию (например, 0 для числовых типов), используемое при добавлении в таблицу оператором INSERT INTO строк, не содержащих значений в этом столбце.
3. Описание первичного ключа
PRIMARY KEY имя_ключа (имя_столбца, ...)Эта спецификация позволяет задать первичный ключ для таблицы в виде композиции содержимого нескольких столбцов.
4. Описание вторичного ключа
KEY имя_ключа (имя_столбца, ...)Модификация таблицы
Модификация существующей таблицы в БД реализуется оператором ALTER TABLE, имеющим следующий синтаксис
ALTER TABLE имя_табл м_специкация [,м_спецификация ...]где м_спецификация имеет различные формы. Ниже рассматриваюся наиболее часто используемые.
1. Добавление нового столбца
ADD COLUMN с_спецификациягде с_спецификация - описание добавляемого столбца в том виде, как оно используется для создания таблицы оператором CREATE TABLE.
2. Удаление первичного ключа для таблицы
DROP PRIMARY KEY3. Изменение/удаление значения по умолчанию
ALTER COLUMN имя _ столбца SET по _ умолчили
ALTER COLUMN имя _ столбца DROP DEFAULTУдаление таблицы
Удаление одной или сразу нескольких таблиц из БД реализуется оператором DROP TABLE, имеющим следующий простой синтаксис
DROP TABLE имя_табл, ...Подчеркнем, что оператор DROP TABLE удаляет не только все содержимое таблицы, но и само описание таблицы из БД. Если требуется удалить только содержимое таблицы, то необходимо использовать оператор DELETE FROM.
Добавление строк в таблицу
Для добавления строк в таблицу SQL базы данных используется оператор INSERT INTO. Основные его синтаксические формы описываются ниже.
1. Добавление строки перечислением значений всех ее ячеек
INSERT INTO имя _ табл VALUES ( знач , ...);где знач - константное значение ячейки строки. Значения ячеек в списке должны соответствовать порядку перечисления спецификаций столбцов таблицы в операторе CREATE TABLE. Допустимо в качестве знач указывать ключевое слово NULL, что означает отсутствие значения для соответствующей ячейки строки.
Перед добавлением новой строки в таблицу СУБД проверяет допустимость перечисленных значений, используя описание столбцов таблицы из оператора CREATE TABLE.
2. Добавление строки с использованием списка имен столбцов
INSERT INTO имя _ табл ( имя _ столбца , ...) VALUES (знач, ...);Здесь списки имен столбцов и значений ячеек добавляемой строки должны быть согласованы, хотя нет никаких требований к их порядку. Допустимо опускать в списках информацию о некоторых ячейках строки, при этом
o ячейки, соответствующие столбцам со спецификацией NULL в операторе CREATE TABLE, будут пустыми;
o ячейки, соответствующие столбцам со спецификацией NOT NULL в операторе CREATE TABLE, заполняются значениями по умолчанию.
3. Добавление строк по результатам запроса к БД
INSERT INTO имя _ табл [( имя _ столбца , ...)] SELECT ...Такой оператор дает возможность добавить в таблицу 0, 1 или сразу несколько новых строк, полученных в результате запроса к базе данных, реализуемого оператором SELECT.
Выборка данных из таблиц
Для извлечения данных, содержащихся в таблицах SQL БД, используется оператор SELECT, имеющий в общем случае сложный и многовариантный синтаксис. В данном учебном пособии рассматриваются только несложные и наиболее часто используемые примеры конструкций оператора SELECT.
Упрощенно оператор SELECT выглядит следующим образом:
SELECT [ALL | DISTINCT] в_выражение, ... FROM имя_табл [син_табл], ... [WHERE сложн_условие] [GROUP BY полн_имя_столбца|ном_столбца, ...] [ORDER BY полн_имя_столбца|ном_столбца [ASC|DESC], ...] [HAVING сложн_условие];Результатом работы оператора является выводимая на стандартный вывод (экран дисплея) вновь построенная таблица, для которой
· количество и смысл (семантика) столбцов определяется списком элементов в_выражение;
· содержимое строк определяется содержимым исходных таблиц из списка FROM и критерием выборки, задаваемым сложн_условие.
При описании синтаксиса оператора SELECT использованы следующие обозначения:
· син_табл - необязательный синоним имени таблицы, используемый для сокращения длины записи выражений и условий в операторе SELECT.
· полн_имя_столбца - полное имя столбца в виде
[имя_табл|син_табл.]имя_столбцаКонкретизирующий таблицу префикс в имени столбца необходим только для различения столбцов, имеющих одинаковое имя в разных таблицах из списка FROM.
· ном_столбца - номер столбца результирующей таблицы.
Описание столбцов результирующей таблицы
1. Специальным (и часто используемым) видом в_выражение является символ *, имеющий смысл все столбцы таблиц из списка FROM.2. Простым (и также часто используемым) случаем в_выражение является полное имя столбца одной из таблиц списка FROM.3. В общем случае в_выражение может представлять собой сложное скобочное выражение над содержимым столбцов таблицы, использующее арифметические, строковые, логические операции и функции. Наиболее часто используемые функции описаны ниже в таблицах 1, 2, 3.Таблица 1. Арифметические функции
| Синтаксис | Возвращаемое значение |
| ABS(x) | абсолютное значение x |
| SQRT(x) | квадратный корень от x |
| MAX(x, y, ...) | значение наибольшего элемента из списка x, y, ... |
| MIN(x,y, ...) | значение наименьшего элемента из списка x, y, ... |
Примечание. x, y - числа или выражения, имеющие числовой результат.
Таблица 2. Строковые функции
| Синтаксис | Возвращаемое значение |
| LEFT(s,n) | первые n символов строки s |
| RIGHT(s.n) | последние n символов строки s |
| SUBSTRING(s, m, n) | строка, получаемая копированием n символов из строки s, начиная с m-ого символа строки s |
| LCASE(s) | строка, полученная из s преобразованием всех букв в строчные |
| UCASE(s) | строка, полученная из s преобразованием всех букв в прописные |
| CONCAT(s1, s2, ...) | строка, полученная конкатенацией (слиянием) строк s1, s2, ... |
| LENGTH(s) | длина строки s |
Примечание. s, s1,s2 - строки или выражения, имеющие результат в виде строки. n, m - числа или выражения, имеющие числовой результат.
Таблица 3. Операторы и функции, возвращающие логическое значение (1 - истина, 0 - ложь)
| Синтаксис | Возвращаемое значение |
| x = yx yx yx yx = yx = y | 1 (истина) или 0 (ложь) в зависимости от результата операции сравнения (соответственно, равно, не равно, больше, меньше, не больше, не меньше) |
| NOT l | 1, если l=0 0, если l=1 |
| l1 AND l2 | результат логической операции И над l1 и l2 |
| l1 OR l2 | результат логической операции ИЛИ над l1 и l2 |
| BETWEEN (x, y z) | результат выполнения логического выражения (x=y AND x=z) |
| ISNULL (v) | 1, если v имеет значение пусто (NULL) 0, в противном случае |
| IFNULL (v1, v2) | v1, если v1 не пусто v2, в противном случае |
| s LIKE образец | 1, при удачном сопоставлении строки s с образец 0, в противном случае |
| s NOT LIKE образец | 0, при удачном сопоставлении строки s с образец 1, в противном случае |
Примечание. x, y, z - числа или выражения, имеющие числовой результат. l, l1, l2 - логические константы (1 или 0) или логические выражения. s - строка или выражение, имеющее результат в виде строки. v, v1, v2 - переменные или выражения.
образец - константа в виде строки символов, возможно, содержащая метасимволы % и _. В образец метасимвол _ сопоставим с любым одиночным символом строки s, метасимвол % - с любой цепочкой символов любой ( в том числе нулевой) длины.
4. В общем случае в_выражение допускает использование агрегативных (называемых также групповыми) функций, принимающих в качестве своего единственного аргумента значения всех ячеек указанного столбца результирующей таблицы. Основные такие функции представлены в таблице 4.
Таблица 4. Агрегативные функции
| Синтаксис | Возвращаемое значение |
| SUM(x) | сумма значений столбца x результирующей таблицы |
| MAX(x) | наибольшее значение из всех значений ячеек столбца x |
| MIN(x) | наименьшее значение из всех значений ячеек столбца x |
| AVG(x) | среднее значение для всех значений ячеек столбца x |
| COUNT(x) | общее количество ячеек в столбце x |
Примечание. Функции MAX(...) и MIN(...) с одним аргументом являются агрегативными функциями, они же с двумя и более аргументами - обычные функции (см. таблицу 1).
Дата добавления: 2021-04-15; просмотров: 98; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!