Каждая команда SQL начинается с ключевого слова – глагола, описывающего действие, выполняемое командой, например CREATE (создать). В команде может быть одно или несколько предложений. Предложение описывает данные, с которыми работает команда, или содержит уточняющую информацию о действии, выполняемом командой. Каждое предложение начинается с ключевого слова, например WHERE(где).Одни предложения в команде являются обязательными, другие – нет. Некоторые предложения могут содержать дополнительные ключевые слова, выражения. Многие предложения включают имена таблиц или полей. Имена должны содержать от 1 до 18 символов, начинаться с буквы и не содержать пробелы и специальные символы пунктуации. В качестве имен нельзя использовать ключевые слова.
52. SQL (Structured Query Language) – Структурированный Язык Запросов – это стандартный язык запросов по работе с реляционными базами данных.
SQL не содержит традиционных операторов, управляющих ходом выполнения программ, он содержит только набор стандартных операторов доступа к данным, хранящимся в базе данных.
Язык SQL можно использовать для доступа к базе данных в двух режимах: при интерактивной работе и в прикладных программах .
С помощью SQL пользователь может в интерактивном режиме быстро получить ответы на любые, в том числе достаточно сложные запросы, тогда как для реализации этих запросов на другом языке пришлось бы разрабатывать соответствующую программу. В прикладных программах, написанных на определенных языках программирования, SQL используются как встроенный язык для обращения к базе данных.
Характеризуя язык SQL в целом, можно выделить следующие его черты:
· высокоуровневая структура, напоминающая английский язык;
· независимость от конкретных СУБД;
· наличие развивающихся стандартов;
· возможность выполнения интерактивных запросов извлечения данных и модификации их структуры;
· обеспечение программного доступа к базам данных;
· поддержка архитектуры клиент/сервер;
· расширяемость и поддержка объектно-ориентированных технологий;
· возможность доступа к данным в среде Интернет.
Основные функции языка SQL:
· SQL – язык интерактивных запросов . Пользователи вводят команды SQL в интерактивном режиме для выборки данных и отображения их на экране, а также для внесения изменений в базу данных;
· SQL – язык программирования баз данных . Чтобы получить доступ к базе данных, в прикладные программы вставляются команды SQL;
· SQL – язык администрирования баз данных . Администратор базы данных может использовать SQL для определения структуры базы данных и управления доступом к данным;
· SQL – язык создания приложений клиент/сервер . В прикладных программах SQL используется как средство организации связи по локальной сети с сервером баз данных, в которой хранятся совместно используемые данные и др.
55. Возможности зыка Язык SQL, соответствующий последним стандартам SQL:2003, SQL:1999 представляет собой очень богатый и сложный язык, все возможности которого трудно сразу осознать и тем более понять. Поэтому приходится разбивать язык на уровни. В одной из классификаций, предусмотренных стандартом SQL, этот язык разбивается на «базовый» (entry), «промежуточный» (intermediate) и «полный» (full) уровни. Базовый уровень содержит около сорока команд, которые можно сгруппировать в категории по их функциональному назначению.
CREATE TABLE Сведения (НОМЗ INT, ФИО CHAR(15), ГОД INT, ПОЛ CHAR(3))
DROP TABLE Сведения
ALTER TABLE Сведения (СЕМПОЛ CHAR(10))
CREATE VIEW УспеваемостьМ1 AS SELECT *FROM УспеваемостьWHERE ГРУП= "М-1"
INSERT INTO Сведения VALUES (980101, "ИВАНОВ И. И.", 1980, "МУЖ")
DELETE FROM Сведения WHERE НОМЗ=980201
UPDATE Сведения SET ФИО = "КРАВЦОВА И. И." WHERE НОМЗ=980201
SELECT * FROM Сведения WHERE ФИО="СИДОРОВ С. С." OR ФИО="ПЕТРОВ П. П."
54. Типы данных и выражения Для обращения к реляционной таблице в языке SQL необходимо написать (задать) команду. SELECT (выбрать) – ключевое слово сообщает СУБД, какое действие будет выполнять данная команда. Команды запросы начинаются ключевым словом. Кроме SELECT это могут быть слова CREATE- создать, INSERT -вставить, DELETE - удалить,COMMIT –завершить и д.р..
FROM – ключевое слово, подобно SELECT, которое присутствует в каждой команде. Оно сопровождается пробелом, а затем именем таблиц, используемых в качестве источников информации. Имена таблиц, полей должны содержать от 1 до 18 символов, начинаться с буквы и не содержать пробелов или специальных символов.
WHERE – ключевое слово, за которым следует предикат –условие, налагаемое на запись в таблице, которому она должна удовлетворять, чтобы пропасть в выборку.
ORDER BY – сортировка выводимых записей (Asc – по возрастанию, Desc – по убыванию. Если не указан вид сортировки, то происходит сортировка по возрастанию).
CHAR(длина) СHARACTER(длина) Строки символов постоянной длины
INTEGER INT Целые числа
SMALLINT Малое целое число
NUMERIC(точность, степень) DECIMAL(точность, степень DEC(точность, степень) Число с фиксированной запятой
FLOAT (точность) Число с плавающей запятой
Double precision числа с плав зап высок точн
Выражения в SQL используются для задания критериев выбора данных или выполнения операций над значениями, которые считаны из базы данных. Выражения представляют собой определенную последовательность полей базы данных, констант, функций, соединенных операторами.
Константы используются для указания конкретных значений данных. Константы с фиксированной запятой , например: 21 -375.18 62.3
Константы с плавающей запятой, например: 1.5Е7 -3.14Е9 2.5Е-6 0.783Е24
Строковые константы должны быть заключены в одинарные кавычки. Примеры таких констант: "Минск" "New York" "Иванов И. И."
Отсутствующее значение (NULL). SQL поддерживает обработку отсутствующих данных с помощью понятия «отсутствующее значение».
Большинство SQL-ориентированных СУБД поддерживает так называемые агрегатные (итоговые) функции . К часто используемым агрегатным функциям можно отнести следующие:
· COUNT – количество значений в столбце таблицы;
· SUM – сумма значений в столбце;
· AVG – среднее арифметическое значений в столбце;
· MAX – максимальное значение в столбце;
· MIN – минимальное значение в столбце.
В выражениях можно использовать следующие типы операторов :
· арифметические : + (сложение), - (вычитание), * (умножение), / (деление);
· отношения : = (равно), > (больше), < (меньше), >= (больше или равно), <= (меньше или равно), <> (не равно);
· логические : AND (логическое "И"), OR (логическое "ИЛИ"), NOT (логическое отрицание);
56. Команды управления транзакциями позволяют обеспечить целостность базы данных.
SQL-транзакция – это несколько последовательных команд SQL, которые должны выполняться как единое целое.
Вязыке SQL обработка транзакций реализована с помощью двух команд – COMMIT и ROLLBACK . Они управляют изменениями, выполненными группой команд. Команда COMMIT сообщает об успешном окончании транзакции. Она информирует СУБД о том, что транзакция завершена, все ее команды выполнены успешно и противоречия в базе данных не возникли. Команда ROLLBACK сообщает о неуспешном окончании транзакции. Она информирует СУБД о том, что пользователь не хочет завершать транзакцию, и СУБД должна отменить все изменения, внесенные в базу данных в результате выполнения транзакции. В этом случае СУБД возвращает базу данных в состояние, в котором она находилась до выполнения транзакции.
Команды COMMIT и ROLLBACK используются в основном в программном режиме, хотя возможно их использование и в интерактивном режиме.
57. К командам управления доступом относятся команды для осуществления административных функций, присваивающих или отменяющих право (привилегию) использовать таблицы базы данных определенным образом. Каждый пользователь базы данных имеет определенные права по отношению к объектам базы.
Права – это те действия с объектом, которые может выполнять пользователь. Права могут меняться с течением времени: старые могут отменяться, новые – добавляться. Предусмотрены следующие права:
· INSERT – право добавлять данные в таблицу;
· UPDATE – право изменять данные таблицы;
· DELETE – право удалять данные из таблицы;
· REFERENCES – право определять первичный ключ.
58 Встраивание языка в прикладные программы.. К встроенным относятся команды, предназначенные для реализации обращения к базе данных из прикладных программ, написанных на определенном языке программирования.
Программы клиенты
Протокол TFTP
TFTP - тоже протокол FTP, но поверх протокола UDP (т.е. протокол без гарантированной доставки). Может использоваться в локальной сети, где скорость передачи важнее. На практике используется редко.
FTP - программа запускается с командной строки.
Windows Comander - может работать как FTP-клиент. Позволяет работать с удаленными каталогами также как с локальными.
NetVampire - Специализированный FTP-клиент, который позволяет качать большие файлы и качать по плохим каналам.
SQL (Structured Query Language) - это структурированный язык запросов к реляционным базам данных. На этом языке можно формулировать выражения (запросы), которые извлекают требуемые данные, модифицируют их, создают таблицы и изменяют их структуры, определяют права доступа к данным и многое другое.
Запросы выполняются системой управления базой данных (СУБД). Если вы не являетесь специалистом по разработке и администрированию баз данных, то вполне можете быть их пользователем, который просматривает или/и изменяет данные в уже имеющихся таблицах. Во многих случаях эти и другие операции с базой данных выполняются с помощью специальных приложений, предоставляющих пользователю удобный интерфейс. Обычно приложения пишутся на специальных языках программирования (С, Pascal, Visual Basic и т. п.) и чаще всего создаются с помощью интегрированных сред разработки, например, Delphi, C++ Builder и др. Однако доступ к базе данных можно получить и без них - с помощью только SQL. Следует заметить также, что и специализированные приложения обычно используют SQL-фрагменты кода при обращениях к базе данных.
Таким образом, SQL - широко распространенный стандартный язык работы с реляционными базами данных. Синтаксис этого языка достаточно прост, чтобы его могли использовать рядовые пользователи, а не только программисты. В настоящее время обычный пользователь компьютера должен владеть, по крайней мере, текстовым редактором (например, Microsoft Word) и электронными таблицами (например, Microsoft Excel). Неплохо, если он также умеет пользоваться базами данных. Различных СУБД существует много, а универсальное средство работы с базами данных одно - SQL. Знание SQL, хотя бы его основ, и умение его применять для поиска и анализа данных является фундаментальной частью компьютерной грамотности даже рядовых пользователей.
Первые разработки систем управления реляционными базами данных (реляционных СУБД) были выполнены в компании IBM в начале 1970-х годов. Тогда же был создан язык данных, предназначенный для работы в этих системах. Экспериментальная версия этого языка называлась SEQUEL - от англ. Structured English QUEry Language (структурированный английский язык запросов). Однако официальная версия была названа короче - SQL (Structured Query Language). Точнее говоря, SQL - это подъязык данных, поскольку СУБД содержит и другие языковые средства.
В 1981 году IBM выпускает реляционную СУБД SQL/DS. К этому времени компания Relation Software Inc. (сегодня это Oracle Corporation) уже выпустила свою реляционную СУБД. Эти продукты сразу же стали стандартом систем, предназначенных для управления базами данных. В состав этих продуктов вошел и SQL, который фактически стал стандартом для подъязыков данных. Производители других СУБД выпустили свои версии SQL. В них имелись не только основные возможности продуктов IBM. Чтобы получить некоторое преимущество для "своей" СУБД, производители вводили некоторые расширения SQL. Вместе с тем, начались работы по созданию общепризнанного стандарта SQL.
В 1986 году Американский национальный институт стандартов (American National Standards Institute, ANSI) выпустил официальный стандарт SQL-86, который в 1989 году был обновлен и получил новое название SQL-89. В 1992 году этот стандарт был назван SQL-92 (ISO/IEC 9075:1992). Последней версией стандарта SQL является SQL:2003 (ISO/IEC 9075X:2003).
Любая реализация SQL в конкретной СУБД несколько отличается от стандарта, соответствие которому объявлено производителем. Так, многие СУБД (например, Microsoft Access 2003, PostgreSQL 7.3) поддерживают SQL-92 не в полной мере, а лишь с некоторым уровнем соответствия. Кроме того, они поддерживают и элементы, которые не входят в стандарт. Однако разработчики СУБД стремятся к тому, чтобы новые версии их продуктов как можно в большей степени соответствовали стандарту SQL.
Внимание. В данном пособии описаны элементы SQL2003, не все из которых поддерживаются существующими СУБД. Прежде чем применять их на практике, следует убедиться, что они будут работать в вашей СУБД. Об этом можно узнать из технической документации. Большинство описанных элементов соответствуют и более ранним версиям SQL, в частности, широко распространенному SQL-92.
SQL задумывался как простой язык запросов к реляционной базе данных, близкий к естественному (точнее, к английскому) языку. Предполагалось, что близость по форме к естественному языку сделает SQL средством, доступным для широкого применения обычными пользователями баз данных, а не только программистами. Первоначально SQL не содержал никаких управляющих структур, свойственных обычным языкам программирования. Запросы, синтаксис которых довольно прост, вводились прямо с консоли последовательно один за другим и в этой же последовательности выполнялись. Однако SQL так и не стал инструментом банковских служащих, продавцов авиа- и железнодорожных билетов, экономистов и других служащих различных фирм, использующих информацию, хранимую в базах данных. Для них простой SQL оказался слишком сложным и неудобным, несмотря на свою близость к естественному языку вопросов.
На практике с базой данных обычно работают посредством приложений, написанных программистами на процедурных языках, например, на С, Visual Basic, Pascal, Java и др. Часто приложения создаются в специальных средах визуальной разработки, таких как Delphi, Microsoft Access, Visual dBase и т. п. При этом разработчику приложения практически не приходится писать коды программ, поскольку за него это делает система разработки. Во всяком случае, работа с программным кодом оказывается минимальной. Эти приложения имеют удобный графический интерфейс, не вынуждающий пользователя непосредственно вводить запросы на языке SQL. Вместо него это делает приложение. Впрочем, приложение может как использовать, так и не использовать SQL для обращения к базе данных. SQL не единственное, хотя и очень эффективное средство получения, добавления и изменения данных, и если есть возможность использовать его в приложении, то это следует делать.
Реляционные базы данных могут существовать и действительно существуют вне зависимости от приложений, обеспечивающих пользовательский интерфейс. Если по каким-либо причинам такого интерфейса нет, то доступ к базе данных можно осуществить с помощью SQL, используя консоль или какое-нибудь приложение, с помощью которого можно соединиться с базой данных, ввести и отправить SQL-запрос (например, Borland SQL Explorer).
Язык SQL считают декларативным (описательным) языком, в отличие от языков, на которых пишутся программы. Это означает, что выражения на языке SQL описывают, что требуется сделать, а не каким образом.
Например, для того чтобы выбрать из таблицы сотрудники сведения о фамилиях и должностях сотрудников 102 отдела, достаточно выполнить следующий запрос:
SELECT Фамилия, Должность FROM Сотрудники WHERE Отдел=102;
По-русски данное выражение звучит так:
ВЫБРАТЬ Фамилия, Должность ИЗ Сотрудники ПРИ УСЛОВИИ, ЧТО Отдел = 102;
Чтобы изменить значение "Иванов " на "Петров " столбца Фамилия , достаточно выполнить следующий запрос:
UPDATE Сотрудники SET Фамилия = "Петров" WHERE Фамилия = "Иванов";
По-русски данное выражение выглядит так:
ОБНОВИТЬ Сотрудники УСТАНОВИВ Фамилия РАВНЫМ "Петров " ГДЕ Фамилия = "Иванов" ;
Вам не нужно подробно описывать действия, которые должна выполнить СУБД, чтобы выбрать из таблицы указанные в запросе данные. Вы просто описываете, что желаете получить. В результате выполнения запроса СУБД возвращает таблицу, содержащую запрошенные вами данные. Если в базе данных не оказалось данных, соответствующих запросу, то будет возвращена пустая таблица.
Однако последние версии SQL поддерживают операторы управления вычислениями, свойственные процедурным языкам управления (операторы условного перехода и цикла). Поэтому SQL сейчас это не чисто декларативный язык.
Кроме выборки, добавления, изменения и удаления данных из таблиц, SQL позволяет выполнять все необходимые действия по созданию, модификации и обеспечению безопасности баз данных. Все эти возможности распределены между тремя компонентами SQL:
· DML (Data Manipulation Language - язык манипулирования данными ) предназначен для поддержки базы данных: выбора (SELECT ), добавления (INSERT ), изменения (UPDATE ) и удаления (DELETE ) данных из таблиц. Эти операторы (команды) могут содержать выражения, в том числе и вычисляемые, а также подзапросы - запросы, содержащиеся внутри другого запроса. В общем случае выражение запроса может быть настолько сложным, что сразу и не скажешь, что он делает. Однако сложный запрос можно мысленно разбить на части, которые легче анализировать. Аналогично, сложные запросы создаются из относительно простых для понимания выражений (подзапросов).
· DDL (Data Definition Language - язык определения данных ) предназначен для создания, модификации и удаления таблиц и всей базы данных. Примерами операторов, входящих в DDL, являются CREATE TABLE (создать Таблицу)," CREATE VIEW (создать представление), CREATE SHEMA (создать схему), ALTER TABLE (изменить таблицу), DROP (удалить) и др.
· DCL (Data Control Language - язык управления данными ) предназначен для обеспечения защиты базы данных от различного рода повреждений. СУБД предусматривает некоторую защиту данных автоматически. Однако в ряде случаев следует предусмотреть дополнительные меры, предоставляемые DCL.
SQL – это структурированный язык запросов. SQL не существует без баз данных — на нем нельзя писать программы, и в этом смысле он не является языком программирования, таким как РНР, но когда приходится иметь дело с конкретной СУБД, то без знания SQL уже не обойтись. На нем можно писать простенькие запросы, а можно выполнять большие транзакции, состоящие из нескольких сложных запросов. SQL-запрос — это своего рода команда к базе данных. Такая команда может затребовать вернуть информацию, попадающую под конкретные критерии, или дать указание удалить какие-либо записи и т.п. SQL-команда — это простая строка, например:
SELECT * FROM Staff WHERE department
SQL-запросы обычно близки к простому выражению на английском языке. Приведенная выше команда может быть переведена на русский язык следующим образом
ВЫБРАТЬ ВСЕ из Staff ГДЕ clwjiertme"
Вполне понятная команда, жаль только записывается она исключительно на английском. В результате выполнения такого запроса СУБД вернет все записи из таблицы Staff, в которых поле depart* Mit_id равно трем. В нашем примере данный запрос фактически выбирает только программистов из всей базы сотрудников.
Если вы раньше не работали с СУБД, то у вас может возникнуть резонный вопрос: где и как можно выполнить данный запрос? Существует три способа выполнения SQL-запросов.
1. Интерактивная среда взаимодействия с СУБД. Для большинства серверов СУБД существуют программы-клиенты (встроенные или поставляемые третьими лицами), в рабочей среде которых можно писать SQL-запросы, выполнять их и получать результат. Обычно такие средства используются администраторами баз данных и к РНР-программированию прямого отношения не имеют. Примером клиентской программы для работы с MySQL может послужить программа MySQL Administrator (http: /www.mysgl.coin/ product-s/administratoT/) или очень популярная РНР-система phpMyAdmin (http: / /www. phpmyadi’ln. r»et/itumm jiage/index. php). Для начала работы будет достаточно уже установленного дистрибутива, который имеет консольный интерфейс. В Linux необходимо из командной строки набрать команду mysql, чтобы открылось окно с приглашением для ввода SQL-запросов, а в Windows для запуска того же интерфейса нужно запустить файл mysql. ехе из каталога bin.
2. Статические SQL-запросы. Обычно такие запросы прописываются внутри хранимых процедур в самих базах данных или жестко прошиваются в самих приложениях. Статический SQL-запрос определен заранее и меняется только в том случае, если вручную переписывается код программы или хранимой процедуры. Из РНР такой SQL-запрос выполняется с помощью специальных функций, которые будут рассмотрены далее.
3. Динамические SQL-запросы. К данному виду относятся такие запросы, i рые при написании приложения не могут быть определены полностью. i» пример, при написании программы для получения списка сотруднике» mt разным подразделениям предприятия программисту не известно, ci"> о в компании будет подразделений и какие сотрудники будут в них входи i„. Конечно, эти данные можно прописать в программе жестко, но при перво же изменении в структуре компании программу можно будет выбросить ил, потребуется переписать. Динамические запросы позволяют создавать поо-граммы, гибкие к изменениям данных. В РНР такие запросы выполняются практически теми же функциями, что и статические, только в них г’»’щег’^в’> ет возможность передавать некоторые параметры.
В качестве резюме к описанным выше трем пунктам можно сказать, что SQL-запросы выполняются из специальных администраторских программ либо различными способами из РНР-скриптов.
Так как СУБД решает множество задач, SQL тоже вынужден быть многоф циональным языком. Существует несколько типов операций, которые можно < \ ществлять с помощью SQL.
1. Определение структуры базы данных. К этому типу относятся запросы, с помощью которых создаются и модифицируются таблицы и индексы. Обычно это команды CRE; "Е ТА’ LE, ALI’R ТА’ LE, ‘ ” ’.ТЕ INDEX И др.
2. Манипуляция данными. К этому типу относятся запросы на вставку (дв1*и> ление), удаление или изменение данных в таблицах. Это три основные команды: INSERT. DELETE И UPDATE.
3. Выборка данных Сюда входит только одна команда SELECT. Она не вносит изменения в сами данные, но позволяет получать их из базы. Несмотря на то что для выборки данных используется только одна команда, она имеет очень большие возможности и используется в приложениях очень часто.
4. Управление сервером СУБД. К этому типу в основном относятся запросы для управления пользователями и их правами доступа (например, команда GRANT).
Хорошее знание SQL очень облегчает труд программиста при работе с БД. Приложения могут быть небольшими, но иметь большой функционал только за счет того, что много задач на себя возьмет SQL.
Как и в любой другой сфере IT, в SQL существуют стандарты — это ANSI SQL. Аббревиатура ANSI расшифровывается как Amrican National Standards Institute (Американский национальный институт стандартов). Однако не в последнюю очередь из-за различия в функционале самих СУБД реализации SQL для различных
СУБД все же отличаются друг от друга. На данный момент практически каждая СУБД имеет свой диалект, который обычно не сильно отличается от общего стандарта, но имеет свои особенности. Например, с Oracle и PostgreSQL совместим язык PL/SQL, а для работы с MS SQL Server используется T-SQL.
Для последующей работы с базами данных мы рекомендуем сразу изучать тот стандарт, с которым вы планируете работать в дальнейшем. Для большинства Web-разработчиков на данный момент с головой хватает функциональных возможностей СУБД MySQL (к тому же она может использоваться бесплатно), поэтому в данной книге все примеры с MySQL будут приводиться, соответственно, на диалекте этой СУБД. Документация по языку запросов для MySQL можно найти на сайте www.mysql.com.
SQL явл. инструментом, предназнач. для обработки и чтения данных, содержащихся в комп. БД. SQL явл., прежде всего, инф-нно‑логич. языком, предназнач. для описания, изменения и извлечения данных, хранимых в реляционных базах данных. SQL – это сокращенное название структурированного языка запросов (Structured Query Language ) . SQL применяется для орг-ции взаимодействия пользователя с базой данных. На самом деле SQL работает только с БД реляционного типа. Компьютерная программа, которая управляет базой данных, называется системой управления базой данных , или СУБД . Если пользователю необх. прочитать данные из БД, он запрашивает их у СУБД с пом. SQL. СУБД обрабатывает запрос, находит требуемые данные и посылает их пользователю. Процесс запрашивания данных и получения результата называется запросом к БД: отсюда и название – структурированный язык запросов . Несмотря на то, что чтение данных по-прежнему остается одной из наиб. важн. Ф-ций SQL, сейчас этот язык исп-ся для реализации всех функциональных возможностей , кот. СУБД предоставляет пользователю, а именно:
Организация данных. SQL дает пользователю возможность изменять структуру представления данных, а также устанавливать отношения между элементами БД.
Чтение данных . SQL дает пользователю или приложению возможность читать из БД содержащиеся в ней данные и пользоваться ими.
Обработка данных . SQL дает пользователю или приложению возможн. изменять БД, т.е. добавлять в неё новые данные, а также удалять или обновлять уже имеющиеся в ней данные.
Управление доступом . С пом. SQL можно ограничить возможности пользователя по чтению и изменению данных и защитить их от несанкционированного доступа.
Совместное использование данных . SQL координирует совместное использование данных пользователями и работающими параллельно, чтобы они не мешали друг другу.
Целостность данных . SQL позволяет обеспечить целостность БД-ых, защищая ее от разрушения из-за несогласованных изменений или отказа системы.
Т. образом, SQL явл. достаточно мощным языком для взаимодействия с СУБД.
Достоинства SQL.
SQL - это легкий для понимания язык и в то же время универсальное программное средство управления данными.
Успех языку SQL принесли следующие его особенности:
Независимость от конкретных СУБД;
Переносимость с одной вычислительной системы на другую;
Наличие стандартов;
Реляционная основа;
Высокоуровневая структура;
Возможность выполнения специальных интерактивных запросов:
Обеспечение программного доступа к базам данных;
Возможность различного представления данных;
Полноценность как языка, предназначенного для работы с БД;
Возможность динамического определения данных;
Поддержка архитектуры клиент/сервер.
Все перечисленные выше факторы явились причиной того, что SQL стал стандартным инструментом для управления данными на персональных компьютерах.
37 Базовые структуры предложений языка в запросах
Каждое предложение SQL - это запрос или обращение к БД, которое приводит к изменению в БД. В соответствии с тем, какие изменения происходят в БД, различают следующие типы запросов:
Запросы на создание или изменение в БД новых или существующих объектов (при этом в запросе описывается тип и структура создаваемого или изменяемого объекта);
Запросы на получение данных;
Запросы на добавление новых данных (записей)
Запросы на удаление данных;
Обращения к СУБД.
Любой запрос явл. программой, написанной на языке структурированных запросов SQL. Фактически программа на SQL представляет собой некоторую фразу-запрос к выборке данных на английском языке, записанную в определенной структуре, которую затем СУБД преобразует в требуемый результат.
В большинстве СУБД предложение заканчивается «;» и СУБД не обрабатывает информацию до тех пор пока не встречает «;». Предложение состоят из фраз и оно начинаются с зарегистрированного слова. Каждая фраза имеет название.
Назначения некоторых основных операторов языка SQL :
SELECT (выбрать) – (выбрать) данные из указанных столбцов и (если необходимо) выполнить перед выводом их преобразование в соответствии с указанными выражениями и (или) функциями; FROM – указывает таблицу, из которой были выбраны поля; WHERE – создает условие на выборку данных в записях; ORDER BY – сортирует записи в заданном порядке; GROUP BY – группирует совпадающие записи при выполнении итоговых запросов; DISTINCTROW – исключает из результирующего набора повторяющиеся записи; TRANSFORM – вычисляет выражения в перекрестных запросах; PIVOT – определяет заголовки столбцов в таблице перекрестного запроса.
О предлож. SELECT. Все запросы на получение практически любого кол-ва данных из одной или неск. таблиц выполняются с помощью единственного предложения SELECT. В общем случае рез-том реализации предложения SELECT является другая таблица. К этой новой (рабочей) таблице может быть снова применена операция SELECT и т.д., т.е. такие операции могут быть вложены друг в друга. Представляет исторический интерес тот факт, что именно возможность включ. одного предложения SELECT внутрь другого послужила мотивировкой использ. прилагательного "структуризированный" в названии языка SQL. В конструкциях исп. обозначения: звездочка (*) для обозначения "все" – употр. в обычном для програм-ния смысле, т.е. "все случаи, удовлетворяющие определению"; (,) – исп. для разделения элементов списков; () – означают, что конструкции, заключ. в скобки, явл. необяз. ; прямая черта (|) – нал. выбора из двух или более возможностей.и др
36-37. Особ - сти языка SQL . Базовые структуры предложений языка в запросах (а/в)
SQL - Структурированный Язык Запросов. Инф-е пр-во - более унифиц-м. Это привело к необх-сти создания стандартного языка, который мог
SELECT в языке SQL (для одной таблицы): SELECT (выбрать) специфицированные поля
FROM (из) специфицированной таблицы
WHERE (где) некоторое специфицированное условие является истинны
SELECT список_выбираемых_элементов (полей)
FROM список_таблиц (или представлений)
]
Использование квалификатора AS
Данный квалификатор заменяет в результирующей таблице существующее название столбца на заданное.
Агрегатные функции
К агрегирующим функциям относятся функции вычисления суммы (SUM), макс-го (SUM) и мин-го (MIN) знач-й столбцов, арифм-го среднего (AVG), а также количества строк, удовлетворяющих заданному условию (COUNT).
SELECT count(*), sum (budget), avg (budget),
min (budget), max (budget)
WHERE head_dept = 100
вычислить: количество отделов, являющихся подразделениями отдела 100 (Маркетинг и продажи), их суммарный, средний, мин-й и максимальный бюджеты COUNT SUM AVG MIN MAX
5 3800000.00 760000.00 500000.00 1500000.00
Предложение FROM команды SELECT
В предложении FROM перечисляются все объекты (один или несколько), из которых производится выборка данных. Каждая таблица или представление, о которых упоминается в запросе, д.быть перечислены в предложении FROM.
Типы предикатов, используемых в предложении WHERE :
сравнение с использованием реляционных операторов
Равно <> не равно!= не равно > больше < меньше
>= больше или равно <= меньше или равно
BETWEEN IN LIKE CONTAINING IS NULL
Операции сравнения Если в базе данных определены домены, то сравниваемые элементы должны относиться к одному домену.
SELECT first_name, last_name, dept_no,
WHERE job_country <> "USA"
BETWEEN
Предикат BETWEEN задает диапазон значений, для которого выражение принимает значение true. Разрешено также испть конструкцию NOT BETWEEN.
WHERE salary BETWEEN 20000 AND 30000
получить список сотрудников, годовая зарплата которых больше 20000 и меньше 30000 FIRST_NAME LAST_NAME SALARY
Ann Bennet 22935.00
Kelly Brown 27000.00
Значения, определяющие нижний и верхний диапазоны, могут не являться реальными величинами из базы данных. И это очень удобно - ведь мы не всегда можем указать точные значения диапазонов!
SELECT first_name, last_name, salary
WHERE last_name BETWEEN "Nel" AND "Osb"
получить список сотрудников, фамилии которых находятся между "Nel" и "Osb" FIRST_NAME LAST_NAME SALARY
Robert Nelson 105900.00
Carol Nordstrom 42742.50
Sue Anne O"Brien 31275.00
SELECT first_name, last_name, hire_date
IN Предикат IN проверяет, входит ли заданное значение, предшествующее ключевому слову "IN" (например, значение столбца или функция от него) в указанный в скобках список. Если заданное проверяемое значение равно какому-либо элементу в списке, то предикат принимает значение true. Разрешено также использовать конструкцию NOT IN.
SELECT first_name, last_name, job_code
WHERE job_code IN ("VP", "Admin", "Finan")
LIKE Предикат LIKE используется только с символьными данными. Он проверяет, соответствует ли данное символьное значение строке с указанной маской. В качестве маски используются все разрешенные символы (с учетом верхнего и нижнего регистров), а также специальные символы:
% - замещает любое количество символов (в том числе и 0),
Замещает только один символ.
Разрешено также использовать конструкцию NOT LIKE.
SELECT first_name, last_name
WHERE last_name LIKE "F%"
получить список сотрудников, фамилии которых начинаются с буквы "F" FIRST_NAME LAST_NAME
Логические операторы К логическим операторам относятся известные операторы AND, OR, NOT, позволяющие выполнять различные логические действия: логическое умножение (AND, "пересечение условий"), логическое сложение (OR, "объединение условий"), логическое отрицание (NOT, "отрицание условий"). В наших примерах мы уже применяли оператор AND. Использование этих операторов позволяет гибко "настроить" условия отбора записей.
Соединение ( JOIN ) Операция соединения используется в языке SQL для вывода связанной информации, хранящейся в нескольких таблицах, в одном запросе. Связывание производится, как правило, по первичному ключу одной таблицы и внешнему ключу другой таблицы - для каждой пары таблиц. При этом очень важно учитывать все поля внешнего ключа, иначе результат будет искажен. Соединяемые поля могут (но не обязаны!) присутствовать в списке выбираемых элементов. Предложение WHERE может содержать множественные условия соединений. Условие соединения может также комбинироваться с другими предикатами в предложении WHERE.
Функциональные возможности языка SQL
Основные функциональные возможности языка SQL приведены ниже.
Определение данных. Эта функция SQLпредставляет собой описание структуры поддерживаемых данных и организацию реляционных отношений (таблиц). Для ее реализации предназначены операторы создания базы данных, создания таблиц и доступа к данным.
Создание базы данных . Для создания новой базы данных используется оператор CREATE DATABASE. В структуре оператора указывается имя создаваемой базы данных.
Создание таблиц. Базовая таблица создается с помощью оператора CREATE TABLE. В этом операторе указываются имена полей, типы данных для них, длина (для некоторых типов данных). В SQL используются следующие типы данных:
INTEGER – целое число;
CHAR – символьное значение;
VARCHAR – символьное значение, сохраняются только непустые символы;
DECIMAL – десятичное число;
FLOAT – число с плавающей запятой;
DOUBLE PRECISION – удвоенная точность с плавающей точкой;
DATETIME – дата и время;
BOOL – булевое значение.
В операторе создания таблицы указываются ограничения на значения столбцов и на таблицу. Возможные ограничения показаны в табл. 4.8
Таблица 4.8 Ограничения на определяемые данные
Для реляционной модели данных существенным является указания внешнего ключа(FOREIGNKEY). При объявлении внешних ключей необходимо наложить соответствующие ограничения на столбец, например, NOT NULL.
В SQL-предложении CHECK обозначает семантические ограничения, обеспечивающие целостность данных, чтобы, например, ограничить множество допустимых значения определенного столбца.
Нельзя использовать оператор создания таблицы несколько раз для одной и той же таблицы. Если после ее создания обнаружились неточности в ее определении, то внести изменения можно с помощью оператора ALTER TABLE. Этот оператор предназначен для изменения структуры существующей таблицы: можно удалить или добавить поле к существующей таблице.
Манипулирование данными. SQL позволяет пользователю или прикладной программе изменять содержимое базы данных путем вставки новых данных, удаления или модификации существующих данных.
Вставка новых данных является процедурой добавления строк в базу данных и выполняется с помощью оператора INSERT.
Модификация данных предполагает изменения значений в одном или нескольких столбцах таблицы и выполняется с помощью оператора UPDATE. Пример:
SET сумма=сумма+1000.00
WHERE сумма>0
Удаление строк из таблицы осуществляется с помощью оператора DELETE. Синтаксис оператора имеет вид:
FROM таблица
Предложение WHERE не является обязательным, однако, если его не включить, то будут удалены все записи таблицы. Полезно использовать оператор SELECT c тем же синтаксисом, что и оператор DELETE, чтобы предварительно проверить, какие записи будут удалены.
Обеспечение целостности данных. Язык SQL позволяет определить достаточно сложные ограничения целостности, удовлетворение которым будет проверяться при всех модификациях базы данных. Контроль за результатами транзакций, обработка возникающих ошибок и координирование параллельной работы с базой данных нескольких приложений или пользователей обеспечивается операторами COMMIT(фиксирует удачное окончание текущей транзакции и начало новой) и ROLLBACK (необходимость отката – автоматического восстановления состояния базы данных на начало транзакции)
Выборка данных – одна из важнейших функций базы данных, которой соответствует оператор SELECT. Пример использования оператора был рассмотрен в предыдущем разделе.
В SQL можно создавать вложенные последовательности запросов (подзапросы). Существуют определенные типы запросов, которые лучше реализовывать с помощью подзапросов. К таким запросам относятся так называемые проверки существования. Предположим, что требуется получить данные о студентах, которые не имеют оценку «семь баллов». Если будет возвращено пустое множество, то это означает лишь одно – у каждого студента есть, по крайней мере, одна такая оценка.
Связывание таблиц . Операторы языка SQL позволяют извлекать данные более чем из одной таблицы. Одна из возможностей сделать это заключается в связывании таблиц по одному общему полю.
В операторе SELECT должно присутствовать ограничение на совпадение значений определенного столбца (поля). Тогда из связанных таблиц будут извлекаться только те строки, в которых значения заданного столбца совпадают. Название столбца указывается только вместе с названием таблицы; в противном случае оператор будет неоднозначным.
Можно использовать другие типы связывания таблиц: оператор INTER JOIN (внутреннее соединение) обеспечивает присутствие в результирующем наборе записей, совпадающие значения в связанных полях. Внешние соединения (OUTER JOIN) позволяют включить в результат запроса все строки из одной таблицы и соответствующие им строки из другой
Управление доступом. SQL обеспечивает синхронизацию обработки базы данных различными прикладными программами, защиту данных от несанкционированного доступа.
Доступ к данным в многопользовательской среде регулируется с помощью операторов GRANT и REVOKE. В каждом операторе необходимо указать пользователя, объект (таблицу, представление), по отношению к которому задаются полномочия, и сами полномочия. Например, оператор GRANT задает пользователю Х возможность производить выборку данных из таблицы ТОВАР:
GRANT SELECT ON ТОВАР TO X
Оператор REVOKE аннулирует все предоставленные ранее полномочия.
Встраивание SQL в прикладные программы . Реальные приложения обычно написаны на других языках, генерирующих код на языке SQL и передающих их в СУБД в виде текста в формате ASCII.
Стандартом фирмы IBM для SQL-продуктов регламентировано использование встроенного языка SQL. При написании прикладной программы ее текст представляет собой смесь команд основного языка программирования (например, C, Pascal, Cobol, Fortran, Assembler) и команд SQL со специальным префиксом, например. ExecSQL. Структура SQL-предложений расширена для размещения переменных основного языка в SQL-конструкции.
SQL-процессор видоизменяет вид программы в соответствии с требованиями компилятора основного языка программирования. Функция компилятора состоит в трансляции (перевод) программы с исходного языка программирования на язык, близкий к машинному. После компиляции прикладная программа (приложение) представляет собой самостоятельный модуль.
Диалекты языка SQL
В современных реляционных СУБД для описания и манипулирования данными используются диалекты языка SQL. Подмножество языка SQL, позволяющее создавать и описывать БД, называется DDL (Data Definition Language).
Первоначально язык SQL назывался SEQUEL(Structured English Query Language), потом SEQUEL/2, а затем просто – SQL. Сегодня язык SQL –фактический стандарт для реляционных СУБД.
Первый стандарт языка появился в 1989 г. – SQL-89 и поддерживался практически всеми коммерческими реляционными СУБД. Он имел общий характер и допускал широкое толкование. Достоинствами SQL-89 можно считать стандартизацию синтаксиса и семантики операторов выборки и манипулирования данными, а также фиксацию средств ограничения целостности базы данных. Однако в нем отсутствовал такой важный раздел как манипулирование схемой базы данных. Неполнота стандарта SQL-89 привела к появлению в 1992г. следующей версии языка SQL.
SQL2 (или SQL-92) охватывает практически все необходимые проблемы: манипулирование схемой базы данных, управление транзакциями и сессиями, поддерживает архитектуры клиент-сервер или средства разработки приложений.
Дальнейшим шагом развития языка является вариант SQL 3. Эта версия языка дополняется механизмом триггеров, определением произвольного типа данных, объектным расширением.
В настоящее время существует три уровня языка: начальный, промежуточный и полный. Многие производители своих СУБД применяют собственные реализации SQL, основанные как минимум на начальном уровне соответствующего стандарта ANSI, и содержащие некоторые расширения, специфические для той или иной СУБД. В табл. 4.9 приведены примеры диалектов SQL.
Таблица 4.9 Диалекты языка SQL
| СУБД | Язык запросов |
| СУБД System R | SQL |
| DB2 | SQL |
| Access | SQL |
| SYBASE SQL Anywhere | Watcom-SQL |
| SYBASE SQL Server | Transact_SQL |
| My SQL | SQL |
| Oracle | PL/SQL |
В объектно-ориентированных БД используется язык объектных запросов OQL (Object Query Language). За основу языка OQL была взята команда SELECT языка SQL2 и добавлены возможность направлять запрос к объекту или коллекции объектов, а также возможность вызывать методы в рамках одного запроса.
Совместимость многих используемых диалектов SQL обусловливает совместимость СУБД. Так, СУБД SYBASE SQL Anywhere максимально, насколько это возможно для СУБД такого класса, совместима с СУБД SYBASE SQL Server. Одной из сторон такой совместимости является поддержка в SYBASE SQL Anywhere такого диалекта языка SQL как Transact-SQL . Этот диалект используется в SYBASE SQL Server и может применяться в SYBASE SQL Anywhere наряду с собственным диалектом языка SQL - Watcom-SQL .
Контрольные вопросы
1. Как можно классифицировать СУБД?
2. Какие модели баз данных существуют?
3. Что является основными элементами инфологических моделей?
4. Какие типы связей между сущностями существуют?
5. Что такое ER-диаграммы и для чего они используются?
6. Что позволяет делать процедура нормализации таблиц?
7. Назовите языковые и программные средства СУБД?
8. К каому типу относится СУБД MS Access?
9. Назовите основные объекты СУБД MS Access?
10. Для чего используются основные операторы языка SQL?