Введение в базы данных. Часть 6. Введение в язык SQL

В этом разделе мы изучим различные операторы SQL, включая операторы для выбора данных, их добавления, удаления или изменения, изменения метаданных и пр.

Выбор данных представляет собой наиболее часто встречающуюся операцию, выполняемую с помощью SQL. Оператор SELECT — один из самых важных операторов этого языка, применяемый для выбора данных. Синтаксис этого оператора имеет следующий вид:

Операторы SELECT должны содержать слова SELECT и FROM; другие ключевые слова, такие как WHERE или ORDER BY, являются необязательными.

За ключевым словом SELECT следуют сведения о том, какие именно поля необходимо включить в результирующий набор данных. Звездочка (*) обозначает все поля таблицы, например:

Для выбора одной колонки применяется следующий синтаксис:

Пример выбора нескольких колонок имеет вид:

Если выбор данных осуществляется из нескольких таблиц и при этом выбираются одноименные поля из разных таблиц, следует ссылаться на имена таблиц для полной идентификации полей, включаемых в результирующий набор данных, например:

Для указания имен таблиц, из которых выбираются записи, применяется ключевое слово FROM, например:

Этот запрос возвратит все поля из таблицы Customers.

Если в результирующем наборе данных нужны только поля CompanyName и ContactName, мы можем ввести следующее предложение SELECT:

Пример запроса к более чем одной таблице приведен ниже:

Для фильтрации результатов, возвращаемых оператором SELECT, можно использовать предложение WHERE, синтаксис которого имеет вид:

Например, вместо получения полного списка продуктов можно ограничиться только теми из них, у которых значение поля CategoryID равно 4:

В предложении WHERE можно использовать различные выражения, например:

Выражение ‘IS NOT NULL’ означает, что соответствующая колонка результирующего набора данных не может содержать пустых значений.

В предложении WHERE можно использовать один из шести операторов отношений, определенных в SQL. Эти операторы приведены в табл. 8.

Помимо перечисленных выше простых операторов сравнения, можно использовать и специальные операторы сравнения, приведенные в табл. 9.

Приведем несколько примеров применения этих операторов. Для сопоставления данных с маской применяется ключевое слово LIKE:

В данной маске символ ‘%’ (процент) заменяет любую последовательность символов, а символ ‘_’ (подчеркивание) — один любой символ. Тот же самый результат может быть получен следующим способом:

В последнем примере мы можем расширить область поиска. В частности, при поиске компаний с именами, начинающимися с букв от A до C, можно выполнить следующий оператор SELECT:

Используя оператор LIKE, мы можем сузить диапазон поиска, применив более сложную маску для сравнения. Например, чтобы найти компании, содержащие в своем названии подстроку bl, можно применить следующий запрос:

Маска ‘%bl%’ показывает, что до и после искомой подстроки может быть любое количество произвольных символов.

Используя оператор IN, можно задать список значений, в котором должно содержаться значение поля:

Мы уже рассматривали пример применения оператора AND для логических операций, связанных с требованием, чтобы запись удовлетворяла двум разным критериям. Рассмотрим следующий запрос:

Результатом выполнения этого запроса будет список заказчиков, находящихся в США, название которых начинается с буквы S.

Оператор OR позволяет выбрать записи, удовлетворяющие хотя бы одному из перечисленных условий, в то время как оператор NOT используется для исключения из набора данных записей, удовлетворяющих данному условию. Например, можно применить оператор OR для поиска всех заказчиков, либо находящихся в Калифорнии, либо имеющих название, начинающееся с буквы S (и при этом находящихся где угодно):

В этом случае результирующий набор данных будет содержать записи, в которых значение поля CompanyName удовлетворяет первому условию, плюс все записи, в которых значение поля Region удовлетворяет второму условию.

Теперь рассмотрим пример применения оператора NOT. Для исключения некоторых заказчиков из результирующего набора данных можно использовать запрос вида:

В результате выполнения этого запроса мы получим список заказчиков из всех стран, кроме США и Великобритании.

Предложение ORDER BY (необязательное) применяется для сортировки результирующего набора данных по одной или нескольким колонкам. Для определения порядка сортировки используются ключевые слова ASC (по возрастанию) или DESC (по убыванию). По умолчанию данные сортируются по возрастанию. Синтаксис предложения ORDER BY имеет вид:

Например, для сортировки сотрудников по фамилии и затем по имени следует использовать следующий SQL-запрос:

Если сортировка данных требуется в убывающем порядке (например, требуется список продуктов в порядке убывания цен), используется ключевое слово DESC:

Как мы уже убедились, можно создавать запросы, позволяющие извлечь данные из нескольких таблиц. Одна из возможностей сделать это заключается в связывании таблиц по одному или нескольким полям. Обратите внимание на то, что без связывания таблиц в результате запроса получится набор данных, содержащий все возможные комбинации строк каждой из исходных таблиц (известное также как декартово произведение):

в то время как запрос, показанный ниже, приводит к отображению списка продуктов с указанием, к какой категории принадлежит данный продукт:

В общем случае синтаксис для связывания таблиц имеет вид:

Следующие несколько примеров связывания таблиц характерны для Microsoft Access и Microsoft SQL Server и могут не работать с другими СУБД, однако мы полагаем, что иллюстрируемая ими функциональность достаточно важна.

Существует несколько типов связывания таблиц. Например, следующий оператор SQL осуществляет так называемое внутреннее соединение таблиц (inner join) — в этом случае в результирующем наборе данных содержатся записи, в которых значения в связанных полях совпадают:

Так называемые внешние соединения (outer joins) позволяют нам включить в результат запроса все строки из одной таблицы и соответствующие им строки из другой таблицы. Например:

Это было так называемое левое внешнее соединение (left outer join). Существуют также правые внешние соединения (right outer join), возвращающие все строки из второй (то есть правой) таблицы и соответствующие им строки из другой таблицы:

Комбинируя левое и правое внешние соединения, можно получить полное внешнее соединение, возвращающее все данные из обеих таблиц:

Для получения всех комбинаций строк из обеих таблиц (декартова произведения) можно использовать ключевое слово CROSS JOIN без указания связываемых полей:

Если в запросе используется более трех таблиц, можно иcпользовать вложенные соединения.

Для вычисления суммарных значений на основе данных одной или нескольких таблиц можно использовать предложение GROUP BY, имеющее такой синтаксис:

Например, следующий запрос связывает две таблицы, сортирует их по полю CustomerID, для каждого значения CustomerID создает одну строку в результирующем наборе данных и вычисляет количество значений поля OrderID для каждого значения CustomerID:

В приведенном выше примере запроса мы использовали в предложении SELECT агрегатную функцию COUNT, вычисляющую количество значений. В табл. 10 указан список наиболее часто используемых агрегатных функций.

Помимо перечисленных выше агрегатных функций можно использовать также математические и строковые функции, приведенные в табл 11.

Предложение HAVING имеет назначение, сходное с предложением WHERE, но используется с агрегатными данными. Например:

Этот запрос аналогичен предыдущему, но в результирующий набор данных включены только заказчики, разместившие десять или более заказов.

До этого момента мы рассматривали, как извлечь все или заданные колонки из одной или нескольких таблиц. Для управления выводом дублирующихся строк результирующего набора данных можно использовать ключевые слова ALL или DISTINCT в предложении SELECT. Ключевое слово DISTINCT указывает, что строки результирующего набора данных должны быть уникальны, тогда как ключевое слово ALL указывает, что возвращать следует все строки. Например, для извлечения названий стран, в которых имеются заказчики, можно использовать следующий запрос:

Отметим, что ключевое слово ALL используется по определению. Если в запросе требуется вывести более одной колонки и при этом использовано слово DISTINCT, то результирующий набор данных будет содержать различные строки, но некоторые значения одного и того же поля в разных строках могут совпадать.

Ключевое слово TOP может быть использовано для возврата первых n строк или первых n процентов таблицы. Например, запрос:

возвращает первые 10 продуктов из таблицы, тогда как запрос:

вернет первую четверть записей таблицы.

До сих пор мы изучали операторы SQL для извлечения данных. Помимо этого язык SQL может быть использован для обновления и удаления данных, копирования записей в другие таблицы и выполнения многих других операций. Ниже мы рассмотрим операторы UPDATE, DELETE и INSERT, используемые для решения некоторых из этих задач.

Для изменения значений в одной или нескольких колонках таблицы применяется оператор UPDATE. Синтакcис этого оператора имеет вид:

Выражение в предложении SET может быть константой или результатом вычислений. Например, для повышения цен всех продуктов, стоящих меньше 10 долл., можно выполнить следующий запрос:

Для удаления строк из таблиц следует использовать оператор DELETE, синтаксис которого имеет вид:

Внимание! Предложение WHERE не является обязательным, но если вы забудете его включить, из таблицы будут удалены все записи.

Например, для удаления из списка всех продуктов, которые больше не поставляются, можно выполнить следующий запрос:

Отметим, что полезно использовать оператор SELECT с тем же синтаксисом, что и оператор DELETE, чтобы проверить, какие именно записи будут удалены, прежде чем действительно их удалять. Ниже показан оператор SELECT для приведенного выше запроса на удаление данных:

Можно использовать в предложении WHERE более сложный критерий для определения того, какие записи должны быть удалены. Предположим, нам нужно удалить из списка клиентов тех из них, кто не имел заказов до определенной даты. Сначала для этого следует выполнить следующий SELECT, чтобы определить, что именно мы удаляем:

а затем заменить оператор SELECT на оператор DELETE:

Замечание. При использовании в операторах SQL даты или времени, а также полей, содержащих такие данные, следует уточнить синтаксис таких предложений в документации из комплекта поставки используемой СУБД.

Для добавления записей в таблицы следует использовать оператор INSERT, синтаксис которого имеет вид:

Например, для добавления нового клиента в таблицу Customers можно использовать следующий запрос:

Существует несколько операторов SQL для управления метаданными, используемых для создания, изменения или удаления баз данных и содержащихся в них объектов (таблиц, представлений и др.). Мы рассмотрим некоторые из них: CREATE TABLE, ALTER TABLE и DROP.

Для создания новой таблицы необходимо использовать оператор CREATE TABLE, синтаксис которого имеет вид:

В этом операторе следует указать имя поля, тип данных для него (тип данных должен поддерживаться данной СУБД), длину (для некоторых типов полей) и, если нужно, серверные ограничения (с применением ключевого слова CONSTRAINT). Например, следующий запрос создает таблицу с именем Simple с четырьмя колонками — LastName, FirstName, EMail и HomePage:

Мы можем расширить эту таблицу добавлением поля PersonID, которое будет использовано как первичный ключ:

и указать, что комбинация полей LastName и FirstName должна быть уникальна:

Используя предложение SELECT и ключевое слово INTO, мы можем создавать новые таблицы, основанные на условии, указанном в предложении WHERE. Например:

Этот запрос создаст новую таблицу NewOrders и заполнит ее данными о заказах начиная с 1 января 1997 года.

Для изменения структуры существующей таблицы можно использовать оператор ALTER TABLE. Применяя его, можно добавить или удалить поле или серверное ограничение. Существует четыре разновидности оператора ALTER TABLE.

Первая разновидность этого оператора используется для добавления колонки к таблице, и ее синтаксис имеет вид:

В запросах такого вида определяется имя таблицы, имя нового поля, его тип данных и, если нужно, размер. Помимо этого можно указать серверное ограничение, связанное с данным полем. Например, для добавления поля Phone к таблице Simple, созданной ранее, можно выполнить следующий запрос:

Вторая разновидность оператора ALTER TABLE применяется для добавления серверных ограничений к таблице, а ее синтаксис имеет вид:

Такие запросы позволяют только добавлять индексы, позволяющие использовать соответствующие поля в качестве первичных или внешних ключей.

Третья разновидность предложения ALTER TABLE применяется для удаления поля из таблицы:

Ключевое слово COLUMN использовать не обязательно. Например:

Обратите внимание на то, что для удаления проиндексированных полей следует сначала удалить индекс. Это можно сделать с помощью четвертой разновидности предложения ALTER TABLE:

Ниже приведен пример такого запроса:

Для удаления таблиц или индексов можно использовать оператор DROP, имеющий две разновидности. Первая из них применяется для удаления таблицы из базы данных:

Вторая разновидность используется для удаления индекса:

Как было отмечено ранее, существует около 40 операторов SQL. Мы рассмотрели большинство из них. Некоторые из не рассмотренных нами операторов перечиcлены ниже:

1. ператоры CREATE, такие как CREATE DATABASE, CREATE VIEW и CREATE TRIGGER (два последних из них мы рассмотрим в следующей статье данного цикла);
2. операторы ALTER, такие как ALTER DATABASE, ALTER VIEW и ALTER TRIGGER;
3. операторы DROP, такие как DROP DATABASE, DROP VIEW и DROP TRIGGER;
4. BEGIN TRANSACTION, COMMIT TRANSACTION и ROLLBACK TRANSACTION для выполнения группы нескольких операторов как единой логической группы;
5. DECLARE CURSOR, OPEN и FETCH для работы с курсорами;
6. GRAND и REVOKE для добавления или удаления прав на использование объектов базы данных, а также CREATE USER, ALTER USER, DROP USER, CREATE GROUP, ALTER GROUP и DROP GROUP для управления списком пользователей и групп пользователей.

Заключение

В данной статье мы рассмотрели все основные компоненты языка SQL. Мы узнали, что:

1. SQL — непроцедурный язык, предназначенный для управления данными в реляционных СУБД. Последний официальный стандарт был опубликован ANSI в 1992 году, и современная реализация SQL называется SQL92. Язык SQL поддерживается большинством производителей СУБД;
2. оператор SELECT следует использовать для извлечения данных из таблиц. Предложение WHERE можно применять для того, чтобы ограничить результирующий набор данных записями, удовлетворяющими заданному условию;
3. предложение GROUP BY может быть использовано для создания результирующего набора данных, содержащего суммарные данные из одной или нескольких таблиц;
4. для получения данных из нескольких таблиц можно использовать ключевое слово JOIN;
5. для изменения данных применяется операторы INSERT, UPDATE и DELETE;
6. операторы CREATE, ALTER и DROP могут быть использованы для создания, модификации и удаления баз данных и содержащихся в них объектов — таблиц, представлений и др.

В следующей статье данного цикла мы рассмотрим представления, хранимые процедуры и триггеры — объекты, активно используемые в серверных СУБД.