Основы синтаксиса языка SQL

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).