Функциональные возможности языка SQL. Язык SQL
Язык SQL
Итак, мы в общих чертах познакомились с основными понятиями теории баз данных , установили и настроили для работы MySQL . Теперь самое время научиться манипулировать данными, хранящимися в базах данных . Для этого нам понадобится SQL – структурированный язык запросов. Этот язык дает возможность создавать, редактировать и удалять информацию, хранящуюся в базах данных , создавать новые базы данных и многое другое. SQL является стандартом ANSI (Американский национальный институт стандартов) и ISO (Международная организация по стандартизации).
Немного истории
Первый международный стандарт языка SQL был принят в 1989 г., его часто называют SQL /89 . Среди недостатков этого стандарта выделяют в первую очередь то, что многие важные свойства он устанавливал как определяемые в реализации. Отсюда произошло множество расхождений в реализациях языка разными производителями. Кроме того, высказывались претензии по поводу отсутствия в этом стандарте упоминаний о практических аспектах языка, таких как его встраивание в язык программирования Си.
Следующий международный стандарт языка SQL был принят в конце 1992 г. И стал называться SQL /92 . Он получился гораздо более точным и полным, чем SQL /89 , хотя и не был лишен недостатков. В настоящее время большинство систем почти полностью реализуют этот стандарт. Однако, как известно, прогресс не остановишь, и в 1999 году появился новый стандарт SQL :1999, также известный как SQL3 . SQL3 характеризуется как «объектно-ориентированный SQL » и является основой нескольких объектно-реляционных систем управления базами данных (например, ORACLE8 компании Oracle, Universal Server компании Informix и DB2 Universal Database компании IBM). Этот стандарт является не просто слиянием SQL -92 и объектной технологии. Он содержит ряд расширений традиционного SQL , а сам документ составлен таким образом, чтобы добиться более эффективной работы в области стандартизации в будущем.
Если говорить о MySQL , то она соответствует начальному уровню SQL92, содержит несколько расширений этого стандарта и стремится к полной поддержке стандарта ANSI SQL99, но без ущерба для скорости и качества кода.
Далее, говоря об основах языка SQL , будем придерживаться его реализации в СУБД MySQL .
Основные операторы языка SQL
Функции любой СУБД включают:
- создание, удаление, изменение базы данных (БД);
- добавление, изменение, удаление, назначение прав пользователя;
- внесение, удаление и изменение данных в БД (таблиц и записей);
- выборку данных из БД.
К первым двум функциям имеют доступ только администраторы СУБД или привилегированные пользователи. Рассмотрим, как решаются последние две задачи (на самом деле это семь задач).
Прежде чем что-либо делать с данными, нужно создать таблицы, в которых эти данные будут храниться, научиться изменять структуру этих таблиц и удалять их, если потребуется. Для этого в языке SQL существуют операторы CREATE TABLE , ALTER TABLE и DROP TABLE .
Оператор CREATE TABLE
mysql>CREATE TABLE Persons (id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT, first_name VARCHAR(50), last_name VARCHAR(100), death_date INT, description TEXT, photo INT, citienship CHAR(50) DEFAULT "Russia"); Пример 10.1. Создание таблицы Persons
С помощью специфичной для MySql команды SHOW можно просмотреть существующие базы данных , таблицы в базе данных и поля в таблице.
Показать все базы данных :
mysql>SHOW databases;
Сделать текущей базу данных book и показать все таблицы в ней:
mysql>use book; mysql>show tables;
Показать все столбцы в таблице Persons :
mysql> show columns from Persons;
Оператор DROP TABLE
Оператор DROP TABLE удаляет одну или несколько таблиц. Все табличные данные и определения удаляются, так что при работе с этой командой следует соблюдать осторожность.
Синтаксис:
DROP TABLE имя_таблицы [, имя_таблицы,...]
В версии MySQL 3.22 и более поздних можно использовать ключевые слова IF EXISTS , чтобы предупредить ошибку, если указанные таблицы не существуют.
Опции RESTRICT и CASCADE позволяют упростить перенос программы с других СУБД . В данный момент они не задействованы.
mysql> DROP TABLE IF EXISTS Persons, Artifacts, test; Пример 10.2. Использование оператора DROP TABLE
Оператор ALTER TABLE
Оператор ALTER TABLE обеспечивает возможность изменять структуру существующей таблицы. Например, можно добавлять или удалять столбцы, создавать или уничтожать индексы или переименовывать столбцы либо саму таблицу. Можно также изменять комментарий для таблицы и ее тип.
Синтаксис:
ALTER TABLE имя_таблицы alter_specification [, alter_specification ...]
Можно производить следующие изменения в таблице (все они записываются в alter_specification ):
- добавление поля:
ADD определение_столбца
ADD (определение_столбца, определение_столбца,...)
- добавление индексов:
ADD INDEX [имя_индекса] (имя_индексируемого_столбца,...) или ADD PRIMARY KEY (имя_индексируемого_столбца,...) или ADD UNIQUE [имя_индекса] (имя_индексируемого_столбца,...) или ADD FULLTEXT [имя_индекса] (имя_индексируемого_столбца,...)
- изменение поля:
ALTER имя_столбца {SET DEFAULT literal | DROP DEFAULT} или CHANGE старое_имя_столбца определение_столбца или MODIFY определение_столбца
- удаление поля, индекса, ключа:
DROP имя_столбца DROP PRIMARY KEY DROP INDEX имя_индекса
- переименование таблицы:
RENAME новое_имя_таблицы
- переупорядочение полей таблицы:
ORDER BY поле
опции_таблицы
Если оператор ALTER TABLE используется для изменения определения типа столбца, но DESCRIBE имя_таблицы показывает, что столбец не изменился, то, возможно, MySQL игнорирует данную модификацию по одной из причин, описанных в специальном разделе документации. Например, при попытке изменить столбец VARCHAR на CHAR MySQL будет продолжать использовать VARCHAR , если данная таблица содержит другие столбцы с переменной длиной.
Оператор ALTER TABLE во время работы создает временную копию исходной таблицы. Требуемое изменение выполняется на копии, затем исходная таблица удаляется, а новая переименовывается. Это делается для того, чтобы в новую таблицу автоматически попадали все обновления, кроме неудавшихся. Во время выполнения ALTER TABLE исходная таблица доступна для чтения другими клиентами. Операции обновления и записи в этой таблице приостанавливаются, пока не будет готова новая таблица. Следует отметить, что при использовании любой другой опции для ALTER TABLE , кроме RENAME , MySQL всегда будет создавать временную таблицу, даже если данные, строго говоря, и не нуждаются в копировании (например, при изменении имени столбца).
Пример10.3 . Добавим в созданную таблицу Persons поле для записи года рождения человека:
mysql> ALTER TABLE Persons ADD bday INTEGER AFTER last_name; Пример 10.3. Добавление в таблицу Persons поля для записи года рождения человека
Итак, мы научились работать с таблицами: создавать, удалять и изменять их. Теперь разберемся, как делать то же самое с данными, которые в этих таблицах хранятся.
Оператор SELECT
Оператор SELECT применяется для извлечения строк, выбранных из одной или нескольких таблиц. То есть с его помощью мы задаем столбцы или выражения, которые надо извлечь (select_выражения ), таблицы (table_references ), из которых должна производиться выборка, и, возможно, условие (where_definition ), которому должны соответствовать данные в этих столбцах, и порядок, в котором эти данные нужно выдать.
Кроме того, оператор SELECT можно использовать для извлечения строк, вычисленных без ссылки на какую-либо таблицу. Например, чтобы вычислить, чему равно 2*2 , нужно просто написать
mysql> SELECT 2*2;
Упрощенно структуру оператора SELECT можно представить следующим образом:
Квадратные скобки означают, что использование находящегося в них оператора необязательно, вертикальная черта | означает перечисление возможных вариантов. После ключевого слова ORDER BY указывают имя столбца, число (целое беззнаковое) или формулу и способ упорядочения (по возрастанию – ASC , или по убыванию – DESC ). По умолчанию используется упорядочение по возрастанию.
Когда в select_выражении мы пишем «* », это значит выбрать все столбцы. Кроме «* » в select_выражения могут использоваться функции типа max , min и avg .
Пример 10.4 . Выбрать из таблицы Persons все данные, для которых поле first_name имеет значение "Александр" :
Выбрать название и описание (title , description ) артефакта под номером 10:
Оператор INSERT
Оператор INSERT вставляет новые строки в существующую таблицу. Оператор имеет несколько форм. Параметр имя_таблицы во всех этих формах задает таблицу, в которую должны быть внесены строки. Столбцы, для которых задаются значения, указываются в списке имен столбцов (имя_столбца ) или в части SET .
Синтаксис:
INSERT имя_таблицы [(имя_столбца,...)] VALUES (выражение,...),(...),...
Эта форма команды INSERT вставляет строки в соответствии с точно указанными в команде значениями. В скобках после имени таблицы перечисляются столбцы, а после ключевого слова VALUES – их значения.
Например:
mysql> INSERT INTO Persons (last_name, bday) VALUES ("Иванов", "1934");
вставит в таблицу Persons строку, в которой значения фамилии (last_name ) и даты рождения (bday ) будут заданы соответственно как «Иванов» и «1934».
INSERT имя_таблицы [(имя_столбца,...)] SELECT ...
Эта форма команды INSERT вставляет строки, выбранные из другой таблицы или таблиц.
Например:
вставит в таблицу Artifacts в поле «автор» (author ) значение идентификатора, выбранного из таблицы Persons по условию, что фамилия человека Иванов.
INSERT имя_таблицы SET имя_столбца=выражение, имя_столбца=выражение, ...
Например:
mysql> INSERT INTO Persons SET last_name="Петров", first_name="Иван";
Эта команда вставит в таблицу Persons в поле last_name значение «Петров», а в поле first_name – строку «Иван».
Форма INSERT ... VALUES со списком из нескольких значений поддерживается в версии MySQL 3.22.5 и более поздних. Синтаксис выражения имя_столбца=выражение поддерживается в версии MySQL 3.22.10 и более поздних.
Действуют следующие соглашения.
- Если не указан список столбцов для INSERT ... VALUES или INSERT ... SELECT , то величины для всех столбцов должны быть определены в списке VALUES() или в результате работы SELECT . Если порядок столбцов в таблице неизвестен, для его получения можно использовать DESCRIBE имя_таблицы .
- Любой столбец, для которого явно не указано значение, будет установлен в свое значение по умолчанию. Например, если в заданном списке столбцов не указаны все столбцы в данной таблице, то не упомянутые столбцы устанавливаются в свои значения по умолчанию.
- Выражение expression
может
относиться к любому столбцу, который ранее был внесен в список
значений. Например, можно указать следующее:
mysql> INSERT INTO имя_таблицы (col1,col2) VALUES(15,col1*2);
Но нельзя указать:
mysql> INSERT INTO имя_таблицы (col1,col2) VALUES(col2*2,15);
Мы еще не обсудили три необязательных параметра, присутствующих во всех трех формах команды: LOW_PRIORITY , DELAYED и IGNORE .
Параметры LOW_PRIORITY и DELAYED используются, когда с таблицей работает большое число пользователей. Они предписывают устанавливать приоритет данной операции перед операциями других пользователей. Если указывается ключевое слово LOW_PRIORITY , то выполнение данной команды INSERT будет задержано до тех пор, пока другие клиенты не завершат чтение этой таблицы. В этом случае клиент должен ожидать, пока данная команда вставки не будет завершена, что в случае интенсивного использования таблицы может потребовать значительного времени. В противоположность этому команда INSERT DELAYED позволяет данному клиенту продолжать операцию сразу же, независимо от других пользователей.
Если в команде INSERT указывается ключевое слово IGNORE , то все строки, имеющие дублирующиеся ключи PRIMARY или UNIQUE в этой таблице, будут проигнорированы и не внесены в таблицу. Если не указывать IGNORE , то данная операция вставки прекращается при обнаружении строки, имеющей дублирующееся значение существующего ключа.
Оператор UPDATE
Синтаксис:
Оператор UPDATE обновляет значения существующих столбцов таблицы в соответствии с введенными значениями. В выражении SET указывается, какие именно столбцы следует модифицировать и какие величины должны быть в них установлены. В выражении WHERE , если оно присутствует, задается, какие строки подлежат обновлению. В остальных случаях обновляются все строки. Если задано выражение ORDER BY , то строки будут обновляться в указанном в нем порядке.
Если указывается ключевое слово LOW_PRIORITY , то выполнение данной команды UPDATE задерживается до тех пор, пока другие клиенты не завершат чтение этой таблицы.
Если указывается ключевое слово IGNORE , то команда обновления не будет прервана, даже если возникнет ошибка дублирования ключей. Строки, из-за которых возникают конфликтные ситуации, обновлены не будут.
Если в выражении, которое задает новое значение столбца, используется имя этого поля, то команда UPDATE использует для этого столбца его текущее значение. Например, следующая команда устанавливает столбец death_date в значение, на единицу большее его текущей величины:
mysql> UPDATE Persons SET death_date=death_date+1;
В версии MySQL 3.23 можно использовать параметр LIMIT # , чтобы убедиться, что было изменено только заданное количество строк.
Например, такая операция заменит в первой строке нашей таблицы экспонатов название title на строку «Ламповая ЭВМ»:
mysql> UPDATE Artifacts SET title="Ламповая ЭВМ" Limit 1;
Оператор DELETE
Оператор DELETE удаляет из таблицы имя_таблицы строки, удовлетворяющие заданным в where_definition условиям, и возвращает число удаленных записей.
Если оператор DELETE запускается без определения WHERE , то удаляются все строки.
Синтаксис:
Например, следующая команда удалит из таблицы Persons
Вы новичок в программировании или же просто раньше избегали изучения SQL? Тогда вы попали по нужному адресу, так как любой разработчик в конце-концов сталкивается с необходимостью знать этот язык запросов. Пусть вы и не будете главным дизайнером баз данных, но работы с ними избежать практически невозможно. Я надеюсь этот краткий обзор синтаксиса основных SQL-запросов поможет заинтересованному разработчику и любому, кому это понадобится.
Что такое база данных SQL?
Структурированный язык запросов (S tructured Q uery L anguage) – стандарт коммуникации с базой данных, который поддержан ANSI. Самая последняя версия – SQL-99, хотя новый стандарт уже находится в разработке. Большинство баз данных твердо придерживается стандарта ANSI-92. Было много обсуждений по поводу введения более современных стандартов, но изготовители коммерческих баз данных отклоняются от этого, развивая свои новые концепции манипуляции хранимыми данными. Почти каждая отдельная база данных использует некоторый уникальный набор синтаксиса, хоть и очень сильно подобного стандарту ANSI. В большинстве случаев, этот синтаксис является расширением базового стандарта, хотя бывают случаи, когда такой синтаксис приводит к различным результатам для разных баз данных. Всегда неплохой идеей будет просмотр документации к базе данных, особенно, если получаются неожиданные результаты.
Если вы впервые встречаетесь с SQL, то необходимо ознакомиться с основными концепциями, которые нужно понять.
В общих терминах, "база данных" является общим названием для реляционной системы управления базами данных (РСУБД). Для некоторых систем, "база данных" также относится к группе таблиц, данных, конфигурационной информации, которые являются неотъемлемо отдельной частью от других, подобных конструкций. В этом случае, каждая инсталляция SQL базы данных может состоять из нескольких баз данных. В других системах, они упомянуты как таблицы.
Таблица – конструкция базы данных, которая состоит из столбцов , содержащих строки данных. Обычно таблицы созданы для того, чтобы содержать связанную информацию. В пределах той же самой базы данных могут быть созданы несколько таблиц.
Каждый столбец представляет собой атрибут или совокупность атрибутов объектов, например идентификационные номера служащих, рост, цвет машин и т.п. Часто в отношении столбца используется термин поле с указанием имени, например "в поле Name". Поле строки является минимальным элементом таблицы. Каждый столбец в таблице имеет определенное имя, тип данных и размер. Имена столбцов должны быть уникальны в пределах таблицы.
Каждая строка (или запись) представляет собой совокупность атрибутов конкретного объекта, например, в строке может содержаться идентификационный номер служащего, размер его зарплаты, год его рождения и т.д. Строки таблиц не имеют названий. Чтобы обратиться к конкретной строке, пользователю необходимо указать какой-то атрибут (или набор атрибутов), уникально ее идентифицирующий.
Одной из важнейших операций, которые выполняются при работе с данными, является выборка хранящейся в базе данных информации. Для этого пользователь должен выполнить запрос (query).
Теперь давайте рассмотрим основные типы запросов к базе данных, которые сосредоточены на манипуляции данными в пределах базы. Для наших целей, все примеры приведены в стандартном SQL, дабы соответствовать любой среде.
Типы запросов данных
Есть четыре основных типа запросов данных в SQL, которые относятся к так называемому языку манипулирования данными (Data Manipulation Language или DML):
- SELECT – выбрать строки из таблиц;
- INSERT – добавить строки в таблицу;
- UPDATE – изменить строки в таблице;
- DELETE – удалить строки в таблице;
Каждый из этих запросов имеет различные операторы и функции, которые используются для того, чтобы произвести какие-то действия с данными. Запрос SELECT имеет самое большое количество опций. Существуют также дополнительные типы запросов, используемых вместе с SELECT, типа JOIN и UNION. Но пока, мы сосредоточимся только на основных запросах.
Использование запроса SELECT для выборки нужных данных
Чтобы получить информацию, хранящуюся в базе данных используется запрос SELECT. Базовое действие этого запроса ограничено одной таблицей, хотя существуют конструкции, обеспечивающие выборку с нескольких таблиц одновременно. Для того, чтобы получить все строки данных для специфических столбцов, используется запрос такого вида:
SELECT column1, column2 FROM table_name;
Также, можно получить все столбцы из таблицы, используя подстановочный знак *:
SELECT * FROM table_name;
Это может быть полезно в том случае, когда вы собираетесь выбрать данные с определенным условием WHERE. Следующий запрос возвратит все столбцы со всех строк, где "column1" содержит значение "3":
Кроме = (равно), существуют следующие условные операторы:
Дополнительно можно использовать условия BITWEEN и LIKE для сравнения с условием WHERE, а так же комбинации операторов AND и OR.
Что в переводе на русский язык означает: выбрать все строки из таблицы table_name, где значение столбца age больше или равно 18, а также значение столбца LastName находится в алфавитном промежутке от Иванов до Сидоров включительно, или же значением столбца Company является Motorola.
Использование запроса INSERT для вставки новых данных
Запрос INSERT используется для создания новой строки данных. Для обновления уже существующих данных или пустых полей строки нужно использовать запрос UPDATE.
Примерный синтаксис запроса INSERT:
INSERT INTO table_name (column1, column2, column3) VALUES ("data1", "data2", "data3");
Если вы собираетесь вставлять все значения в порядке, в котором находятся столбцы таблицы, то можно и не указывать имена столбцов, хотя для удобочитаемости это предпочтительнее. Кроме того, если вы перечисляете столбцы, необязательно указывать их по порядку нахождения в базе данных, пока значения, которые вы вводите, соответсвуют этому порядку. Вы не должны перечислять столбцы, в которые не вводится информация.
Изменяется уже существующая информация в базе данных очень похожим образом.
Запрос UPDATE и условие WHERE
UPDATE используется для того, чтобы изменить существующие значения или освободить поле в строке, поэтому новые значения должны соответствовать существующему типу данных и обеспечивать приемлемые значения. Если вы не хотите изменить значения во всех строках, то нужно использовать условие WHERE.
Вы можете использовать WHERE для любого столбца, включая тот, который хотите изменить. Это используется когда необходимо заменить одно определенное значение на другое.
Будьте осторожны! Запрос DELETE удаляет целые строки
Запрос DELETE полность удаляет строку из базы данных. Если вы хотите удалить одно единственное поле, то нужно использовать запрос UPDATE и установить для этого поля значение, которое будет являться аналогом NULL в вашей программе. Будьте внимательны, и ограничивайте ваш запрос DELETE условием WHERE, иначе вы можете потерять все содержимое таблицы.
Как только строка была удалена из вашей базы данных, она не подлежит восстановлению, поэтому желательно иметь столбец по имени "IsActive", или что-то типа того, который вы можете изменить на ноль, что будет указывать на блокировку представления данных из этой строки.
Теперь вы знаете основы SQL запросов
SQL – язык баз данных, и мы рассмотрели наиболее важные и базовые команды, используемые в запросах данных. Множество основных концепций не были затронуты (SUM и COUNT например), но те немногие команды, которые удалось перечислить выше, должны побудить вас к активным действиям и более глубокому изучению замечательного языка запросов под именем SQL.
PHP и базы данных
Средства эффективного хранения и выборки больших объемов информации внесли огромный вклад в успешное развитие Интернета. Обычно для хранения информации используются базы данных. Работа таких известных сайтов, как Yahoo, Amazon и Ebay, в значительной степени зависит от надежности баз данных, хранящих громадные объемы информации. Конечно, поддержка баз данных ориентирована не только на интересы гигантских корпораций -- в распоряжении web-программистов имеется несколько мощных реализаций баз данных, распространяемых по относительно низкой цене (а то и бесплатно).
Правильная организация базы данных обеспечивает более быстрые и гибкие возможности выборки данных. Она существенно упрощает реализацию средств поиска и сортировки, а проблемы прав доступа к информации решаются при помощи средств контроля за привилегиями, присутствующими во многих системах управления базами данных (СУБД). Кроме того, упрощаются процессы репликации и архивации данных.
Глава начинается с подробного описания выборки и обновления данных в MySQL -- вероятно, самой популярной СУБД, используемой в PHP (http://www.mysql.com). На примере MySQL будет показано, как в PHP происходят загрузка и обновление данных в базе; мы рассмотрим базовые средства поиска и сортировки, используемые во многих web-приложениях. Затем мы перейдем к реализованной в PHP поддержке ODBC (Open Data Base Connectivity) -- обобщенного интерфейса, который может использоваться для одновременного соединения с разными СУБД. Поддержка ODBC в PHP будет продемонстрирована на примере соединения и выборки данных из базы данных Microsoft Access. Глава завершается проектом, в котором PHP и СУБД MySQL используются для создания иерархического каталога с информацией об избранных сайтах. При включении в каталог новых сайтов пользователь относит их к одной из стандартных категорий, определяемых администратором сайта.
Прежде чем переходить к обсуждению MySQL, я хочу сказать несколько слов об SQL -- самом распространенном языке для работы с базами данных. Язык SQL заложен в основу практически всех существующих СУБД. Чтобы перейти к рассмотрению примеров работы с базами данных, необходимо хотя бы в общих чертах представлять, как работает SQL.
SQL обычно описывается как стандартный язык, используемый для взаимодействия с реляционными базами данных (см. ниже). Однако SQL не является языком программирования, как С, C++ или PHP. Скорее, это интерфейсное средство для выполнения различных операций с базами данных, предоставляющее в распоряжение пользователя стандартный набор команд. Возможности SQL не ограничиваются выборкой данных из базы. В SQL поддерживаются разнообразные возможности для взаимодействия с базой данных, в том числе:
- определение структуры данных -- определение конструкций, используемых при хранении данных;
- выборка данных -- загрузка данных из базы и их представление в формате, удобном для вывода;
- обработка данных -- вставка, обновление и удаление информации;
- контроль доступа -- возможность разрешения/запрета выборки, вставки, обновления и удаления данных на уровне отдельных пользователей;
- контроль целостности данных -- сохранение структуры данных при возникновении таких проблем, как параллельные обновления или системные сбои.
Обратите внимание: в определении SQL было сказано, что этот язык предназначен для работы с реляционными базами данных. В реляционных СУБД данные организуются в виде набора взаимосвязанных таблиц. Связи между таблицами реализуются в виде ссылок на данные других таблиц. Таблицу можно представить себе как двухмерный массив, в котором расположение каждого элемента характеризуется определенными значениями строки и столбца. Пример реляционной базы данных изображен на рис. 11.1.
Рис. 11.1. Пример реляционной базы данных
Как видно из рис. 11.1, каждая таблица состоит из строк (записей) и столбцов (полей). Каждому полю присваивается уникальное (в рамках данной таблицы) имя. Обратите внимание на связь между таблицами customer и orders, обозначенную стрелкой. В информацию о заказе включается короткий идентификатор клиента, что позволяет избежать избыточного хранения имени и прочих реквизитов клиента. В изображенной базе данных существует еще одна связь -- между таблицами orders и products. Эта связь устанавливается по полю prod_id, в котором хранится идентификатор товара, заказанного данным клиентом (определяемого полем custjd). Наличие этих связей позволяет легко ссылаться на полные данные клиента и товара по простым идентификаторам. Правильно организованная база данных превращается в мощное средство организации и эффективного хранения данных с минимальной избыточностью. Запомните эту базу данных, я буду часто ссылаться на нее в дальнейших примерах.
Итак, как же выполняются операции с реляционными базами данных? Для этого в SQL существует специальный набор общих команд -- таких, как SELECT, INSERT, UPDATE и DELETE. Например, если вам потребуется получить адрес электронной почты клиента с идентификатором 2001cu (см. рис. 11.1), достаточно выполнить следующую команду SQL:
SELECT cust_email FROM customers WHERE custjd = "2001cu"
Все вполне логично, не правда ли? В обобщенном виде команда выглядит так:
SELECT имя_поля FROM имя_таблицы [ WHERE условие ]
Квадратные скобки означают, что завершающая часть команды является необязательной. Например, для получения адресов электронной почты всех клиентов из таблицы customers достаточно выполнить следующий запрос:
SELECT cust_email FROM customers
Предположим, вы хотите включить в таблицу products новую запись. Простейшая команда вставки выглядит так:
INSERT into products VALUES ("1009pr", "Red Tomatoes", "1.43");
Если позднее эти данные потребуется удалить, воспользуйтесь следующей командой:
DELETE FROM products WHERE prod_id = 1009r";
Существует много разновидностей команд SQL, и полное их описание выходит за рамки этой книги. На эту тему вполне можно написать отдельную книгу! Я постарался сделать так, чтобы команды SQL, используемые в примерах, были относительно простыми, но достаточно реальными. В Web существует много учебной информации и ресурсов, посвященных SQL. Некоторые ссылки приведены в конце этого раздела.
Записывать команды SQL символами верхнего регистра необязательно. Впрочем, я предпочитаю именно такую запись, поскольку она помогает различать компоненты запроса.
Раз вы читаете эту книгу, вероятно, вас интересует вопрос, как же организуется работа с базами данных в среде Web? Как правило, сначала при помощи какого-
либо интерфейсного языка (PHP, Java или Perl) создается соединение с базой данных, после чего программа обращается к базе с запросами, используя стандартный набор средств. Интерфейсный язык можно рассматривать как своего рода «клей», связывающий базу данных с Web. Я перехожу к своему любимому интерфейсному языку -- PHP.
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 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.